طراحی و ساخت دست مصنوعی هوشمند در دانشکدگان فنی دانشگاه تهران

به گزارش روابط‌عمومی دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، دکتر رضوان نصیری، مسئول طرح، درباره ویژگی‌های این دست مصنوعی هوشمند چنین توضیح داد: «این دست مصنوعی بر اساس هندسه دست انسان طراحی شده است. هر انگشت دارای سه بند انگشت بوده و کل دست از مکانیزم فنر سری با موتور (Series Elastic Actuator; SEA) بهره می‌برد که ۷ ویژگی جذاب را به این دست می‌بخشند».

وی ادامه داد: «از ویژگی‌های این دست، امکان گرفتن اشیاء با شکل‌های مختلف، کاهش مصرف انرژی، کنترل موقعیت دست مصنوعی، کنترل نیرو وارده به اشیاء، تشخیص سر خوردن اجسام،‌ کنترل امپدانس و ایمنی بالاست که همه این ویژگی‌ها، تنها با استفاده از دو موتور پیاده‌سازی شده‌اند».

تعداد اندک موتورها، مهم‌ترین مزیت دست مصنوعی طراحی‌شده

این پژوهشگر هوش مصنوعی و رباتیک دانشگاه تهران، مهم‌ترین مزیت دست مصنوعی طراحی‌شده را استفاده از شمار اندک موتورها (تنها دو موتور برای کل طراحی)، کنترل ساده به کمک فرمان‌های مایو الکتریک (قابلیت کنترل توسط تنها دو سنسور EMG) و در نتیجه هزینه اندک طراحی دانست.

دکتر نصیری، در ادامه خاطرنشان کرد: «پیکربندی انگشتان دست مصنوعی هوشمند به‌نحوی طراحی شده است که تنها با استفاده از دو موتور و ترکیبی از فنرها و قرقره، دست مصنوعی قابلیت تنظیم زوایای مفاصل براساس شکل اشیاء را دارد».

وی ادامه داد: «دست مصنوعی هوشمند به کمک قابلیت کنترل نیرو و موقعیت می‌تواند یک کاغذ استوانه‌ای را با نیروی پائین، متوسط و زیاد بگیرد، به‌نحوی که در حالت نیروی پائین، کاغذ استوانه‌ای از دست سر می‌خورد اما در حالت نیروی متوسط، کاغذ به‌نحو صحیحی توسط دست مصنوعی گرفته خواهد شد».

عضو هیأت علمی دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، با بیان این‌که در حالت نیروی زیاد، دست مصنوعی کاغذ را مچاله می‌کند گفت: «کنترل امپدانس یک ویژگی کاهش تاثیر نیروهای خارجی بر عملکرد دست مصنوعی است و اگر یک دست مصنوعی نتواند امپدانس مفاصل خود را به‌نحو مناسبی کنترل کند در عمل کاربری مناسبی نخواهد داشت».

تشخیص سرخوردن اجسام، بدون داشتن سنسورهای نوک انگشتان

دکتر نصیری افزود: «دست مصنوعی طراحی‌شده امکان تشخیص سرخوردن(لغزش) اجسام را بدون داشتن سنسورهای نوک انگشتان دارد. این برای نخستین بار است که یک دست مصنوعی هوشمند توانسته بدون داشتن سنسور نوک انگشتان لغزش اجسام را تشخیص داده و حرکات خود را تنظیم کند».

این عضو هیأت علمی گروه هوش مصنوعی و رباتیک دانشگاه تهران، در جمع‌بندی نهایی عنوان کرد که ادامه این کار تحقیقاتی، هدف طراحی یک دست مصنوعی ارزان‌قیمت با قابلیت عملیاتی بالا برای افراد قطع عضو داخل کشور است و در این راستا از هر گونه همکاری عملی توسط سایر پژوهشگران حوزه توانبخشی و علوم پزشکی و از  کمک سرمایه‌گذاران این حوزه برای پیش برد این تحقیقات استقبال می‌شود.

گفتنی است کلیه مراحل طراحی و تولید نمونه آزمایشگاهی این دست مصنوعی، توسط تیمی از دانشکدگاه برق و کامپیوتر دانشکدگان فنی دانشگاه تهران، به سرپرستی دکتر رضوان نصیری انجام شده است و بنیاد ملی علم ایران هزینه‌های پشتیبانی این طرح را بر عهده داشته است.

عرفان کوچک‌زاده، علیرضا کارگر، پارسا ستاری و سیده دیبا روانشید نیز از دانشجویانی بودند که در این طرح، مشارکت پژوهشی داشته‌اند.