29 آوریل 2024 -توسط دانشگاه آلتو
محققان دستگاه و الگوریتمی را توسعه دادند که یک جت را برای ایجاد میدان جریان هوا هدایت می کند که قادر به حرکت از راه دور اجسام در مسیرهای مختلف، از جمله مسیرهای دایره ای و پیچیده حروف مانند است. اعتبار: دانشگاه آلتو / آرتور کوپیتکا
محققان تکنیکی را برای جابجایی اجسام با جت باد ابداع کرده اند. رویکرد جدید انتقال اشیاء در فاصله را ممکن می‌سازد و می‌تواند در ربات‌ها ادغام شود تا به ماشین‌ها انگشتان خاصی بدهد.
این تحقیق در مجله Advanced Intelligent Systems منتشر شده است.
جریان هوا یا باد در همه جای محیط زندگی ما وجود دارد و در اطراف اشیایی مانند گرده، عوامل بیماری‌زا، قطرات، دانه‌ها و برگ‌ها حرکت می‌کند. باد همچنین به طور فعال در صنعت و در زندگی روزمره ما استفاده می‌شود – به عنوان مثال، در دمنده‌های برگ برای تمیز کردن برگ‌ها. اما پروفسور کوان ژو از دانشگاه آلتو، که سرپرستی این مطالعه را بر عهده داشت، می‌گوید: «تاکنون نمی‌توانیم جهت حرکت برگ‌ها را کنترل 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 بیرون می زند.
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 می‌دهد که الگوریتم کنترل به‌طور مکرر جهت نازل هوا را تنظیم می‌کند 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 را تقریباً به هر شکلی کنترل کنیم. “
این فناوری هنوز باید اصلاح شود، اما محققان در مورد پتانسیل استفاده نشده رویکرد الهام گرفته از طبیعت خود خوشبین هستند. می‌توان از آن برای جمع‌آوری اقلامی که روی سطح پراکنده شده‌اند، مانند هل دادن 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 با درک عمیق‌تر ویژگی‌های میدان جریان هوا، که در آینده روی آن کار می‌کنیم، بهتر شود.
