باحثون يطورون ذراعًا ذكيًا يمكّن ذوي الإعاقة من إعداد الطعام

طوّر فريق من الباحثين في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا بالولايات المتحدة، ذراعًا روبوتية مزودة بقبضات “ناعمة ذكية” قادرة على مساعدة المستخدمين في أداء مهام معقدة مثل إعداد الطعام.

يعتمد المشروع الذي نُشرت نتائجه مؤخرًا في مجلة Soft Robotics، على مزيج من التقنية الدقيقة والذكاء الاصطناعي، ويهدف إلى تطوير أدوات مساعدة تحاكي حركة الإنسان الطبيعية بطريقة سهلة الاستخدام وبديهية.

يقول الدكتور ديلان لوسي الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية وأحد قادة المشروع: “إذا أردت أن تساعد شخصًا عبر روبوت فيجب أن يكون أداء الروبوت امتدادًا طبيعيًا لحركاته لا مجرد آلة تؤدي الأوامر”.

الذراع الروبوتية الجديدة تتميز بقبضة متطورة تجمع بين الصلابة والمرونة، ما يمكّنها من التقاط أشياء تتفاوت في الشكل والملمس، من حبة رمل صغيرة إلى وعاء ماء ثقيل، مرورًا بمكونات الطعام المختلفة مثل الزيتون والجبن والعجين.

واعتمد الفريق البحثي الذي ضم أيضًا البروفيسور مايكل بارتليت وعددًا من طلاب الدراسات العليا، على تقنية “المواد اللاصقة القابلة للتحكم” وهي مواد تسمح للقبضة بالإمساك المحكم بالأشياء أو إفلاتها عند الحاجة من خلال تغيير بسيط في ضغط الهواء داخل أطراف أصبعية شبيهة بالفقاعات.

في التجارب الأولية طُلب من الذراع الروبوتية صنع طبق آيس كريم، لكن العملية لم تكن سلسة نظرًا لصعوبة التقاط مكونات صغيرة كالشوكولاتة أو المارشميلو. ومع تحسين التصميم نجح الروبوت في التقاط المكونات المختلفة بدقة وإنجاز المهمة بالكامل.

أما التحدي الأكبر فكان إعداد بيتزا كاملة بالتعاون مع المستخدم البشري عبر عصا تحكم تحاكي أدوات ألعاب الفيديو، ونجحت الذراع في استخدام صينية معدنية وفرد العجين وتوزيع الصلصة ثم وضع طبقات متعددة من الإضافات، ما يعكس قدرة النظام على فهم سياق المهمة وتكييف قبضته مع اختلاف المواد.

ويؤكد الفريق أن البيتزا شكّلت حالة دراسية مثالية لاختبار مرونة النظام نظرًا لتعدد المكونات واختلاف تفضيلات الأشخاص والحاجة إلى التنسيق الدقيق بين الإنسان والروبوت.

المشروع ممول من المؤسسة الوطنية للعلوم NSF، ويهدف في مرحلته التالية إلى تطوير أنظمة روبوتية قادرة على التكيف مع أي مادة أو شكل، بما يفتح آفاقًا جديدة أمام ذوي الإعاقة الحركية لأداء مهام حياتية يومية باستقلالية أكبر.

يقول ديلان لوسي: “نتطلع إلى اليوم الذي يتمكن فيه الروبوت من مساعدتك في تحضير وجبتك المفضلة أو صنع طبق الآيس كريم كما تحب، دون أن تحتاج إلى مساعدة من أحد.”