دانشمندان از باد به عنوان ابزاری برای جابجایی اشیا استفاده می کنند


محققان تکنیکی را برای جابجایی اجسام به اطراف با جت باد ابداع کرده اند. رویکرد جدید دستکاری اشیاء در فاصله را ممکن می‌سازد و می‌تواند در ربات‌ها ادغام شود تا به ماشین‌ها انگشتان اثیری بدهد.

جریان هوا یا باد در همه جای محیط زندگی ما وجود دارد و در اطراف اجسامی مانند گرده، پاتوژن ها، قطرات، دانه ها و برگ ها حرکت می کند. باد همچنین به طور فعال در صنعت و در زندگی روزمره ما استفاده شده است – به عنوان مثال، در دمنده برگ برای تمیز کردن برگ ها. پروفسور کوان ژو از دانشگاه آلتو، که سرپرستی این مطالعه را بر عهده داشت، می‌گوید تا کنون، ما نمی‌توانیم جهت حرکت برگ‌ها را کنترل کنیم – فقط می‌توانیم آن‌ها را با هم در یک توده منفجر کنیم.

اولین قدم در دستکاری اشیا با باد، درک نحوه حرکت اجسام در جریان هوا است. برای این منظور، یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه آلتو هزاران حرکت نمونه را در جریان هوای تولید شده مصنوعی ثبت کردند و از آنها برای ساخت الگوهایی از نحوه حرکت اجسام بر روی سطح در یک جت هوا استفاده کردند.

تجزیه و تحلیل این تیم نشان داد که اگرچه جریان هوا به طور کلی آشفته است، اما همچنان به اندازه کافی منظم است تا اجسام را به روشی کنترل شده در جهات مختلف حرکت دهد – حتی به سمت نازلی که هوا را خارج می کند.

ما الگوریتمی طراحی کردیم که جهت نازل هوا را با دو موتور کنترل می کند. جت هوا از فاصله چند متری به سطح و به کنار جسم دمیده می شود، بنابراین میدان جریان هوا ایجاد شده جسم را در جهت مورد نظر حرکت می دهد. ژو توضیح می دهد که الگوریتم کنترل به طور مکرر جهت نازل هوا را تنظیم می کند تا جریان هوا اجسام را در مسیر مورد نظر حرکت دهد.

مشاهدات ما به ما این امکان را داد که از جریان هوا برای حرکت اجسام در مسیرهای مختلف مانند دایره ها یا حتی مسیرهای پیچیده حروف مانند استفاده کنیم. روش ما از نظر شکل و مواد شیء همه کاره است — ما می توانیم حرکت اجسام با هر شکلی را کنترل کنیم، او ادامه می دهد.

این فناوری هنوز نیاز به اصلاح دارد، اما محققان در مورد پتانسیل استفاده نشده رویکرد الهام گرفته از طبیعت خود خوشبین هستند. می‌توان از آن برای جمع‌آوری اقلامی که روی سطحی پراکنده شده‌اند، مانند هل دادن زباله‌ها و زباله‌ها به نقاط جمع‌آوری استفاده کرد. همچنین می تواند در کارهای پردازشی پیچیده که تماس فیزیکی غیرممکن است، مانند جابجایی مدارهای الکتریکی مفید باشد.

ژو می‌گوید: «ما معتقدیم که این تکنیک می‌تواند حتی با درک عمیق‌تر ویژگی‌های میدان جریان هوا، که در آینده روی آن کار می‌کنیم، بهتر شود.



منبع

Matthew Newman

Matthew Newman Matthew has over 15 years of experience in database management and software development, with a strong focus on full-stack web applications. He specializes in Django and Vue.js with expertise deploying to both server and serverless environments on AWS. He also works with relational databases and large datasets
[ Back To Top ]