ឧបករណ៍បញ្ជាដែលបំផុសគំនិតដោយរុក្ខជាតិដែលអាចជួយសម្រួលដល់ប្រតិបត្តិការនៃអាវុធមនុស្សយន្តនៅក្នុងបរិយាកាសជាក់ស្តែង

ប្រព័ន្ធមនុស្សយន្តដែលមានស្រាប់ជាច្រើនទាញយកការបំផុសគំនិតពីធម្មជាតិ បង្កើតឡើងវិញដោយសិប្បនិម្មិតនូវដំណើរការជីវសាស្រ្ត រចនាសម្ព័ន្ធធម្មជាតិ ឬអាកប្បកិរិយារបស់សត្វ ដើម្បីសម្រេចបាននូវគោលដៅជាក់លាក់។ នេះគឺដោយសារតែសត្វ និងរុក្ខជាតិត្រូវបានបំពាក់ដោយសមត្ថភាពដែលជួយពួកវាឱ្យរស់រានមានជីវិតនៅក្នុងបរិយាកាសរៀងៗខ្លួន ហើយដូច្នេះវាក៏អាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវដំណើរការរបស់មនុស្សយន្តនៅខាងក្រៅការកំណត់មន្ទីរពិសោធន៍ផងដែរ។

អ្នកស្រាវជ្រាវនៅមន្ទីរពិសោធន៍ Brain-Inspired Robotics (BRAIR) វិទ្យាស្ថាន BioRobotics នៃសាលា Sant'Anna នៃការសិក្សាកម្រិតខ្ពស់ក្នុងប្រទេសអ៊ីតាលី និងសាកលវិទ្យាល័យជាតិសិង្ហបុរី ថ្មីៗនេះបានបង្កើតនូវរុក្ខជាតិដែលបំផុសគំនិតដោយរុក្ខជាតិ។ដែលអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវដំណើរការនៃអាវុធមនុស្សយន្តនៅក្នុងបរិយាកាសជាក់ស្តែង និងគ្មានរចនាសម្ព័ន្ធ។ ឧបករណ៍​បញ្ជា​នេះ​ត្រូវ​បាន​ណែនាំ​ក្នុង​ក្រដាស​មួយ​ដែល​បង្ហាញ​ក្នុង​សន្និសីទIEEE RoboSoft 2023នៅប្រទេសសិង្ហបុរី ហើយត្រូវបានជ្រើសរើសក្នុងចំណោមបេក្ខជនចុងក្រោយសម្រាប់ពានរង្វាន់ក្រដាសសិស្សល្អបំផុត ជាពិសេសអនុញ្ញាតដើម្បីបំពេញកិច្ចការដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការទៅដល់ទីតាំងជាក់លាក់ ឬវត្ថុដែលនៅជុំវិញខ្លួន។

Enrico Donato ដែលជាអ្នកស្រាវជ្រាវម្នាក់ក្នុងចំណោមអ្នកស្រាវជ្រាវដែលបានអនុវត្ត "ដៃមនុស្សយន្តទន់គឺជាជំនាន់ថ្មីនៃឧបាយកលមនុស្សយន្តដែលទទួលយកការបំផុសគំនិតពីសមត្ថភាពកែច្នៃកម្រិតខ្ពស់ដែលបង្ហាញដោយសារពាង្គកាយគ្មានឆ្អឹង ដូចជា រតីយាវហឺ ត្រែងដំរី រុក្ខជាតិជាដើម"។ ការសិក្សានេះបានប្រាប់ Tech Xplore ។ "ការបកប្រែគោលការណ៍ទាំងនេះទៅជាដំណោះស្រាយវិស្វកម្ម នាំឱ្យប្រព័ន្ធដែលបង្កើតឡើងដោយសម្ភារៈទម្ងន់ស្រាលអាចបត់បែនបាន ដែលអាចឆ្លងកាត់ការខូចទ្រង់ទ្រាយយឺតរលោង ដើម្បីផលិតចលនាដែលអនុលោមតាម និងប្រើកម្លាំង។ ដោយ​សារ​លក្ខណៈ​ដែល​គួរ​ឱ្យ​ចង់​បាន​ទាំងនេះ ប្រព័ន្ធ​ទាំង​នេះ​អនុលោម​តាម​ផ្ទៃ និង​បង្ហាញ​ពី​ភាព​រឹង​មាំ​ខាង​រាង​កាយ និង​ប្រតិបត្តិការ​ដែល​មាន​សុវត្ថិភាព​ដល់​មនុស្ស​ក្នុង​តម្លៃ​ទាប​បំផុត»។

ខណៈពេលដែលដៃមនុស្សយន្តទន់អាចត្រូវបានអនុវត្តចំពោះបញ្ហាក្នុងពិភពលោកដ៏ធំទូលាយមួយ ពួកគេអាចមានប្រយោជន៍ជាពិសេសសម្រាប់ការងារស្វ័យប្រវត្តិកម្មដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការទៅដល់ទីតាំងដែលចង់បាន ដែលអាចមិនអាចចូលទៅដល់មនុស្សយន្តរឹងបាន។ ថ្មីៗនេះ ក្រុមស្រាវជ្រាវជាច្រើនបាននឹងកំពុងព្យាយាមបង្កើតឧបករណ៍បញ្ជាដែលនឹងអនុញ្ញាតឱ្យអាវុធដែលអាចបត់បែនបានដើម្បីដោះស្រាយកិច្ចការទាំងនេះប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។

លោក Donato បានពន្យល់ថា "ជាទូទៅ មុខងាររបស់ឧបករណ៍បញ្ជាបែបនេះពឹងផ្អែកលើទម្រង់គណនាដែលអាចបង្កើតផែនទីត្រឹមត្រូវរវាងចន្លោះប្រតិបត្តិការពីររបស់មនុស្សយន្ត ពោលគឺ Task-space និង actuator-space" Donato បានពន្យល់។ "ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មុខងារត្រឹមត្រូវនៃឧបករណ៍បញ្ជាទាំងនេះ ជាទូទៅពឹងផ្អែកលើការយល់ឃើញ-feedback ដែលកំណត់សុពលភាពរបស់ពួកគេនៅក្នុងបរិយាកាសមន្ទីរពិសោធន៍ ដោយដាក់កម្រិតលើការដាក់ពង្រាយប្រព័ន្ធទាំងនេះនៅក្នុងបរិយាកាសធម្មជាតិ និងថាមវន្ត។ អត្ថបទនេះគឺជាការប៉ុនប៉ងលើកដំបូងដើម្បីយកឈ្នះលើដែនកំណត់ដែលមិនបានដោះស្រាយនេះ និងពង្រីកលទ្ធភាពនៃប្រព័ន្ធទាំងនេះទៅកាន់បរិស្ថានដែលគ្មានរចនាសម្ព័ន្ធ។

ដោយសារឧបករណ៍បញ្ជាដែលមានស្រាប់ភាគច្រើនសម្រាប់ដៃមនុស្សយន្តទន់ត្រូវបានគេរកឃើញថាអាចដំណើរការបានល្អនៅក្នុងបរិយាកាសមន្ទីរពិសោធន៍ ដូណាតូ និងសហការីរបស់គាត់បានកំណត់ដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍បញ្ជាប្រភេទថ្មីដែលអាចអនុវត្តបាននៅក្នុងបរិស្ថានពិភពពិតផងដែរ។ ឧបករណ៍បញ្ជាដែលពួកគេបានស្នើឡើងត្រូវបានបំផុសគំនិតដោយចលនានិងអាកប្បកិរិយារបស់រុក្ខជាតិ។

លោក Donato បាននិយាយថា "ផ្ទុយទៅនឹងការយល់ខុសទូទៅដែលថារុក្ខជាតិមិនផ្លាស់ទី រុក្ខជាតិផ្លាស់ទីយ៉ាងសកម្ម និងដោយចេតនាពីចំណុចមួយទៅចំណុចមួយទៀតដោយប្រើយុទ្ធសាស្រ្តចលនាដោយផ្អែកលើការលូតលាស់"។ “យុទ្ធសាស្ត្រទាំងនេះមានប្រសិទ្ធភាពណាស់ ដែលរុក្ខជាតិអាចធ្វើអាណានិគមលើជម្រកស្ទើរតែទាំងអស់នៅលើភពផែនដី ដែលជាសមត្ថភាពខ្វះនៅក្នុងនគរសត្វ។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ មិនដូចសត្វទេ យុទ្ធសាស្ត្រចលនារបស់រុក្ខជាតិមិនកើតចេញពីប្រព័ន្ធសរសៃប្រសាទកណ្តាលនោះទេ ប៉ុន្តែផ្ទុយទៅវិញ វាកើតឡើងដោយសារតែទម្រង់ដ៏ទំនើបនៃយន្តការវិមជ្ឈការ។

យុទ្ធសាស្ត្រគ្រប់គ្រងដែលគាំទ្រដល់ដំណើរការរបស់អ្នកត្រួតពិនិត្យរបស់អ្នកស្រាវជ្រាវព្យាយាមចម្លងយន្តការវិមជ្ឈការដ៏ទំនើបដែលគាំទ្រចលនារបស់រុក្ខជាតិ។ ក្រុមពិសេសបានប្រើឧបករណ៍បញ្ញាសិប្បនិម្មិតផ្អែកលើអាកប្បកិរិយា ដែលមានភ្នាក់ងារកុំព្យូទ័រវិមជ្ឈការរួមបញ្ចូលគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបាតឡើង។

លោក Donato បាននិយាយថា "ភាពថ្មីថ្មោងនៃឧបករណ៍បញ្ជាដែលបំផុសគំនិតដោយជីវសាស្រ្តរបស់យើងគឺស្ថិតនៅក្នុងភាពសាមញ្ញរបស់វា ដែលយើងទាញយកមុខងារមេកានិចជាមូលដ្ឋាននៃដៃមនុស្សយន្តទន់ ដើម្បីបង្កើតឥរិយាបទឈានទៅដល់ទាំងមូល" ។ “ជាពិសេស ដៃមនុស្សយន្តទន់រួមមានការរៀបចំដែលលែងត្រូវការតទៅទៀតនៃម៉ូឌុលទន់ ដែលនីមួយៗត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មតាមរយៈឧបករណ៍បំពងសំឡេងដែលរៀបចំដោយរ៉ាឌីកាល់ចំនួនបី។ វា​ត្រូវ​បាន​គេ​ដឹង​យ៉ាង​ច្បាស់​ថា​សម្រាប់​ការ​កំណត់​រចនាសម្ព័ន្ធ​បែប​នេះ ប្រព័ន្ធ​អាច​បង្កើត​ទិសដៅ​ពត់​គោល​ប្រាំមួយ»។

ភ្នាក់ងារកុំព្យូទ័រដែលគាំទ្រការបំពេញមុខងាររបស់ឧបករណ៍បញ្ជារបស់ក្រុមទាញយកអំព្លីទីត និងកំណត់ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ actuator ដើម្បីបង្កើតចលនារុក្ខជាតិពីរប្រភេទផ្សេងគ្នា ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា circumnutation និង phototropism ។ Circumnutations គឺជាលំយោលដែលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញជាទូទៅនៅក្នុងរុក្ខជាតិ ខណៈពេលដែល phototropism គឺជាចលនាទិសដៅដែលនាំមែកឬស្លឹករបស់រុក្ខជាតិខិតទៅជិតពន្លឺ។

ឧបករណ៍បញ្ជាដែលបង្កើតឡើងដោយ Donato និងសហការីរបស់គាត់អាចប្តូររវាងឥរិយាបថទាំងពីរនេះ ដោយសម្រេចបាននូវការគ្រប់គ្រងជាបន្តបន្ទាប់នៃអាវុធមនុស្សយន្តដែលលាតសន្ធឹងឆ្លងកាត់ពីរដំណាក់កាល។ ដំណាក់កាលទី 1 នៃដំណាក់កាលទាំងនេះ គឺជាដំណាក់កាលរុករក ដែលអាវុធរុករកជុំវិញខ្លួន ខណៈដំណាក់កាលទីពីរ គឺជាដំណាក់កាលឈានទៅដល់ ដែលពួកគេផ្លាស់ទីដើម្បីទៅដល់ទីតាំង ឬវត្ថុដែលចង់បាន។

លោក Donato បាននិយាយថា "ប្រហែលជាការដកចេញដ៏សំខាន់បំផុតពីការងារពិសេសនេះគឺថា នេះជាលើកទីមួយហើយដែលដៃមនុស្សយន្តទន់ដែលលែងត្រូវការតទៅទៀតត្រូវបានបើកឱ្យឈានដល់សមត្ថភាពនៅខាងក្រៅបរិយាកាសមន្ទីរពិសោធន៍ ជាមួយនឹងក្របខ័ណ្ឌគ្រប់គ្រងដ៏សាមញ្ញបំផុត" ។ “លើសពីនេះ ឧបករណ៍បញ្ជាអាចអនុវត្តបានចំពោះផ្នែកទន់ណាមួយ។ដៃបានផ្តល់ការរៀបចំសកម្មភាពស្រដៀងគ្នា។ នេះ​ជា​ជំហាន​មួយ​ឆ្ពោះ​ទៅ​រក​ការ​ប្រើ​ប្រាស់​បង្កប់​នូវ​ការ​ចាប់​អារម្មណ៍ និង​យុទ្ធសាស្ត្រ​គ្រប់គ្រង​ការ​ចែកចាយ​នៅ​ក្នុង​ការ​បន្ត និង​មនុស្សយន្ត​ទន់។

រហូតមកដល់ពេលនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវបានសាកល្បងឧបករណ៍បញ្ជារបស់ពួកគេក្នុងការធ្វើតេស្តជាបន្តបន្ទាប់ ដោយប្រើដៃមនុស្សយន្តដែលដំណើរការដោយខ្សែម៉ូឌុល ទម្ងន់ស្រាល និងទន់ជាមួយនឹង 9 ដឺក្រេនៃសេរីភាព (9-DoF) ។ លទ្ធផលរបស់ពួកគេគឺមានការសន្យាខ្ពស់ ដោយសារតែឧបករណ៍បញ្ជាបានអនុញ្ញាតឱ្យដៃទាំងពីររុករកជុំវិញខ្លួន និងទៅដល់ទីតាំងគោលដៅប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពជាងយុទ្ធសាស្ត្រគ្រប់គ្រងផ្សេងទៀតដែលបានស្នើឡើងកាលពីអតីតកាល។

នៅពេលអនាគត ឧបករណ៍បញ្ជាថ្មីអាចត្រូវបានអនុវត្តទៅលើដៃមនុស្សយន្តទន់ផ្សេងទៀត ហើយត្រូវបានសាកល្បងទាំងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ និងក្នុងពិភពពិត ដើម្បីវាយតម្លៃបន្ថែមអំពីសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការដោះស្រាយជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរបរិស្ថានថាមវន្ត។ ទន្ទឹមនឹងនេះ លោក Donato និងសហការីរបស់គាត់គ្រោងនឹងបង្កើតយុទ្ធសាស្ត្រគ្រប់គ្រងរបស់ពួកគេបន្ថែមទៀត ដើម្បីឱ្យវាអាចបង្កើតចលនា និងឥរិយាបថរបស់មនុស្សយន្តបន្ថែម។

លោក Donato បានបន្ថែមថា "បច្ចុប្បន្នយើងកំពុងស្វែងរកការពង្រឹងសមត្ថភាពរបស់ឧបករណ៍បញ្ជា ដើម្បីឱ្យមានអាកប្បកិរិយាស្មុគស្មាញបន្ថែមទៀត ដូចជាការតាមដានគោលដៅ ការបង្វិលដៃទាំងមូលជាដើម។


ពេលវេលាផ្សាយ៖ មិថុនា-០៦-២០២៣