يد روبوتية ثورية تحاكي أظافر الإنسان لمرونة غير مسبوقة

Global - وكالة أنباء إخباري

يد روبوتية ثورية تحاكي أظافر الإنسان لمرونة غير مسبوقة

في قفزة كبيرة إلى الأمام في مجال الروبوتات، كشف العلماء عن يد روبوتية مبتكرة بثلاثة أصابع تدمج ميزة طالما تم التغاضي عنها في التصميم الميكانيكي: الظفر البسيط. هذا التصميم المبتكر، الذي طوره فريق في جامعة تكساس في أوستن، يمنح الروبوتات مستوى غير مسبوق من البراعة والدقة، مما يمكنها من أداء مهام معقدة كانت في السابق صعبة حتى على أنظمة الروبوتات الأكثر تقدمًا. من تقشير برتقالة بدقة إلى رفع العملات المعدنية من سطح مستوٍ بحذر، تعد "يد أفلاطون" (PLATO Hand) الجديدة بإعادة تعريف قدرات المناولة الآلية.

يكمن جوهر هذا الاختراق في نهجه المحاكي للطبيعة. على عكس القابضات الروبوتية التقليدية التي غالبًا ما تتميز بوسادات ناعمة على هياكل صلبة، مما يؤدي إلى طرف إصبع مربع الشكل، يحاكي التصميم الجديد أصابع الإنسان بشكل أوثق. فهو يستخدم مادة ناعمة ملفوفة حول "هيكل" الإصبع، يعلوها هيكل ظفر صلب. يمنح هذا التكوين طرف الإصبع الروبوتي شكلاً بيضاويًا، مما يسمح بتفاعل أكثر تكيفًا ودقة مع الأشياء. يشرح المهندس الميكانيكي دونغ هو كانغ، الباحث الرئيسي في المشروع، الميزة الأساسية: "يتكيف الشكل المربع جيدًا فقط مع القوى القادمة بشكل مباشر، لكن تصميمنا يمكن أن يستجيب بمرونة أيضًا للقوى الالتوائية أو الجانبية." هذه المرونة حاسمة للتعامل مع الأشياء ذات الأشكال الهندسية المعقدة أو التي تتطلب مناولة دقيقة.

ينبع الإلهام لدمج الأظافر من ملاحظة دورها الحيوي في براعة الإنسان. بينما توفر أطراف الأصابع الناعمة القدرة على التكيف، فإنها غالبًا ما تفتقر إلى الدقة اللازمة للمهام الحركية الدقيقة. في البشر، تعمل الأظافر الصلبة على تقوية طرف الإصبع الناعم، مما يركز الضغط ويمكّن من الحصول على قبضة أقوى وأكثر تحكمًا. طبق فريق البحث هذا المبدأ على تصميمهم الروبوتي، وأجرى اختبارات صارمة على أيدي روبوتية ثلاثية الأصابع مزودة بمحركات – تتألف من إصبع السبابة والإصبع الأوسط والإبهام – مع وبدون الأظافر المدمجة حديثًا. كانت النتائج، التي نُشرت مؤخرًا على arXiv.org في 5 فبراير 2026، تحت عنوان "يد أفلاطون: تشكيل سلوك الاتصال بالأظافر للمناولة الدقيقة"، مقنعة.

خلال التجارب، كُلفت الأيدي الروبوتية بالإمساك بأشياء مختلفة، بما في ذلك الأسطح المسطحة، والأشكال المنتفخة للخارج، والأشياء المنحنية للداخل، وكل ذلك بينما كان يتم تطبيق ضغط تصاعدي. أظهرت الإصدارات المجهزة بالأظافر باستمرار قوة إمساك أقوى بشكل ملحوظ وقبضة أكثر إحكامًا واستقرارًا، لا سيما عند التعامل مع الأشياء المنحنية. بدون الأظافر، كانت أطراف الأصابع الأكثر نعومة تميل إلى التشوه بسهولة، مما أدى إلى تثبيت أقل أمانًا. هذا يسلط الضوء على الدور الحاسم للظفر الصلب في تعزيز ميكانيكا الاتصال واستقرار القبضة بشكل عام.

بالإضافة إلى الإمساك الأساسي، تفوقت أطراف الأصابع المجهزة بالأظافر في مجموعة من مهام المناولة المعقدة. لقد سحبت بسهولة أوراقًا فردية من كومة من الأوراق، وفتحت أغطية الحاويات محكمة الغلق، والتقطت أشياء رقيقة مثل العملات المعدنية وبطاقات اللعب من الأسطح المسطحة، وحتى قلبت البطاقات بمهارة. على النقيض من ذلك، فشلت أطراف الأصابع الناعمة التي تفتقر إلى الأظافر إلى حد كبير في هذه العمليات الأكثر دقة. لقد كافحت لتأسيس اتصال كافٍ مع حواف الأشياء وثبت عدم قدرتها على أداء المهام التي تتطلب تحكمًا حركيًا دقيقًا، ولم تحقق سوى نجاح جزئي في فتح الأغطية في عدد قليل من المحاولات.

آثار هذا البحث واسعة. يدفع هذا التقدم الأيدي الروبوتية أقرب إلى تعدد استخدامات ومرونة الأيدي البشرية، مما يفتح إمكانيات جديدة للأتمتة في الصناعات التي تتطلب مناولة دقيقة، مثل تصنيع الإلكترونيات والرعاية الصحية وحتى المساعدة المنزلية. تخيل روبوتات يمكنها أداء المهام الجراحية بدقة أكبر أو مساعدة كبار السن في المهام اليومية مثل فتح الجرار العنيدة. إن القدرة على إدارة القوى الالتوائية والجانبية، جنبًا إلى جنب مع الدقة المحسنة، تجعل هذه الروبوتات مناسبة للبيئات التي نادرًا ما تكون فيها الأشياء محاذاة بشكل مثالي أو ذات شكل موحد.

يتصور دونغ هو كانغ وزملاؤه المرحلة التالية من هذا العمل الرائد والتي تتضمن توسيع هذا التصميم المبتكر ليشمل يدًا روبوتية كاملة، مما يعد بوظائف أكبر وتطبيقات أوسع. مع استمرار تطور الروبوتات، فإن دمج الميزات المحاكية للطبيعة مثل الأظافر يؤكد على الاتجاه المتزايد نحو إنشاء آلات لا تحاكي الشكل البشري فحسب، بل تكرر أيضًا الوظائف الدقيقة التي تحدد تفاعلنا مع العالم المادي. يمثل هذا التطور لحظة محورية، تدفع حدود ما يمكن أن تحققه الأنظمة الروبوتية في المناولة الدقيقة والتعاون بين الإنسان والروبوت.

وكالة أنباء إخباري