پژوهشگران ایرانی توانستند عملکرد مفاصل در "روبات‌های نرم" را بهبود بخشند
خلاصه مطلب
به گزارش خبرنگار مهر، در دنیای امروز، روبات‌ها در زمینه‌های گوناگونی از جمله صنعت خودروسازی و روبات‌های نرم کمکی به کار گرفته می‌شوند. برای بهره‌وری بهتر از روبات‌ها، کنترل مؤثر آن‌ها ضروری است؛ به همین دلیل، نحوه مدیریت عملیات و حرکات روبات‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
در این بین، روبات‌ها و محرک‌های نرم مزایایی نسبت به روبات‌های سخت دارند؛ از جمله مصرف کمتر برق، وزن سبک‌تر و عملکرد نرم‌تر هنگام تعامل با بافت‌های زنده. همچنین، هزینه پایین تولید و قابلیت حرکات سریع نیز از اهمیت بالایی برخوردارند.
کنترل نرم‌افزارهای روبات‌ها همچنان با چالش‌های زیادی مواجه است. در این زمینه، مسلم محمدی از دانشگاه دیکن استرالیا و مهدی بداغی از دانشگاه ناتینگهام ترنت انگلیس به همراه تیمی از پژوهشگران موفق به طراحی یک ساختار سه‌بعدی چاپ شده با الیاف کربنی شده‌اند که به عنوان «چاپ چهار بعدی» شناخته می‌شود و قادر به ارسال سیگنال‌های محرک است. این ساختار می‌تواند بسته به محیطی که در آن استفاده می‌شود، سطوح سختی خاصی را برای تطبیق با شرایط جدید فراهم کند.
در این زمینه، از یک سیستم «کنترل غیرخطی» استفاده می‌شود که بر پایه الگوریتم‌های یادگیری تقویتی (RL) طراحی شده است تا به تنظیم سفتی اتصالات نرم روبات کمک کند. این سیستم کنترلی بر اساس مدل‌های ریاضی Simulink توسعه یافته و در مراحل آزمایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
یادگیری تقویتی (RL) یکی از تکنیک‌های یادگیری ماشینی (ML) است که به نرم‌افزارها کمک می‌کند تا برای دستیابی به بهترین نتایج، تصمیم‌گیری کنند. این روش شبیه به فرآیند آزمون و خطایی است که انسان‌ها برای دستیابی به اهداف خود به کار می‌برند. از سوی دیگر، Simulink یک محیط برنامه‌نویسی گرافیکی بر پایه MATLAB است که برای مدل‌سازی، شبیه‌سازی و تحلیل سیستم‌های پویای چند دامنه‌ای استفاده می‌شود.
بررسی‌ها حاکی از آن است که سیستم کنترلی مبتنی بر یادگیری تقویتی توانایی بالایی در سازگاری با شرایط غیرمنتظره دارد. همچنین، این سیستم کنترلی مصرف انرژی را در مقایسه با کنترل‌کننده‌های خطی به‌طور چشمگیری کم می‌کند.