تماشا کنید: ربات‌هایی که با وای-فای پشت هر دیواری را می‌بینند

(از سایت زومیت)

نویسنده: ‫کاوه جهان آرای‬‎ یکشنبه, 19 مرداد 1393 ساعت 21:00 

رباتی که توسط گروهی در دانشگاه کالیفرنیا در همکاری با سانتاباربارا ساخته شده است قادر است توسط سیگنال‌های وای-فای آن سوی دیوارهای صلب را مشاهد کند. با قابلیت کاربرد در عملیات‌های جستجو، نجات، شناسایی و حتی باستان شناسی این ربات‌ها می‌توانند محل و شکل شی پنهان شده در پشت ساختار مورد بررسی را معلوم و جنس آن را اعم از چوب، فلز یا گوشت را نیز دسته بندی کنند.

این ربات‌ها که به صورت جفتی کار می‌کنند خود را به پیرامون شی یا ساختار مورد بررسی می‌رسانند و سپس با ارسال و دریافت امواج رادیویی وای-فای بین یکدیگر شی پنهان شده را اسکن می‌کنند، سپس با بررسی تفاوت بین قدرت امواج ارسالی و دریافتی حضور شی پنهان شده را آشکار می‌کنند. این سامانه از الگوی انتشار امواجی با قابلیت وضوح 2 سانتی متری استفاده می‌کند. با اندازه گیری قدرت میدان دریافتی این فرستنده‌های رادیویی ربات‌ها می‌توانند نقشه‌ای کامل و دقیق از ساختار را با جزییات مکانی و فضایی شی ارائه دهند.

اگرچه این ربات‌ها اولین‌ها از نظر دیدن پشت بتن نیستند و پیش از این نیز ربات‌های این چنینی ساخته شده بودند اما سامانه‌های دیگر بر پایه‌ی امواج گیگاهرتزی کار می‌کردند که نیاز به آرایه‌ای از حسگرهای رادیویی با مصرف انرژی بالا و سامانه‌ی راداری بسیار پیچیده‌ای داشتند. سامانه‌ی مشابه دیگری هم که در دانشگاه MIT توسعه داده شده بود قادر بود حرکات را در پشت دیوار با استفاده از امواج وای-فای تشخیص دهد اما وضوح آن بسیار پایین بود و نمی‌شد از آن برای چیزی بیش از تشخیص حرکت (همچون بررسی شکل و جنس شی) استفاده کرد.

این ربات‌ها اما از فرستنده‌های رادیویی وای-فای بهره می‌برند که کم دامنه تر و کم قدرت تر هستند که این اهمیت بسیار زیاد پردازش سیگنال و قابلیت‌های پس-محاسباتی آنها را به عنوان کلیدی برای موفقیت نشان می‌دهد؛ کاری که این گروه با استفاده از فیلترهای مختلف و الگوریتم‌های پیچیده مبتنی بر استفاده از الگوریتم SLAM در نقشه برداری از محیط انجام می‌دهد.

جهت نقشه برداری از مختصات محیطی و فضایی شی هر ربات مکان خود را نسبت به ربات دیگر بر اساس سرعت و مسافت پیموده شده به کمک ژیروسکوپ و شمارشگر چرخ‌ها تشخیص می‌دهد. اگرچه اندازه گیری دقیق به این صورت قدری دشوار به نظر می‌رسد اما این ربات‌ها برای حرکت هماهنگ حول شی از رفتاری مشابه سامانه‌های تصویر برداری پزشکی استفاده می‌کنند که در آن فرستنده‌ی در حال حرکت توسط گیرنده دنبال می‌شود. استفاده از این روش هماهنگی و آنتن سهمی وار ثابت شده بر روی هرربات این امکان را به آن‌ها می‌دهد که تا حد ممکن دقیق و با وضوحی کافی به تصویر برداری بپردازند.

به عنوان کاربرد اصلی این ربات‌ها، گروه امیدوار است که بتوان از آنها در جستجوهای پس از سوانح به خصوص سوانحی همچون زلزله‌های که مستلزم بررسی خرابه‌ها است استفاده کرد. ضمن اینکه می‌توان از قابلیت مشاهده‌ی پشت دیوار بدون نیاز به هیچگونه تغییر یا تخریب رد ساختار دیواره‌ها را در جستجوهای باستان شناسی که نیاز به نقشه برداری غیرتهاجمی به شدت احساس می‌شود استفاده کرد.

پژوهشگران حاضر در این گروه هم چنین می‌گویند که می‌توان از این فناوری اسکن وای-فای بدون حضور ربات‌ها هم بهره برد تا بتوان کمبودهای سامانه‌های تشخیصی مشابه بر پایه فروسرخ یا سایر حسگرهای نظارتی را پوشش داد. همچنین می‌توان از این حسگرها برای کاربردهای پزشکی همچون ساخت ابزارهای دستی اسکن بدن یا نظارت سلامتی نیز استفاده کرد. این تیم در برنامه‌های آتی خود به دنبال توسعه‌ی سایر کاربردهای این ابزار همچون مجهز کردن آن به هدایتگر لیزری جهت بهبود دقت فضایی و وضوح تصویر نهایی خواهند بود.

در ویدیوی زیر می‌توانید نحوه‌ی کار این ربات‌ها در عمل را مشاهده کنید.

دانلود ویدیو

معرفی ۵ کاربرد اساسی برای ماده‌ی شگفت‌انگیز گرافین؛ آینده‌ای هیجان‌انگیز در انتظار دنیای تکنولوژی

(از سایت زومییت)

نویسنده: مسعود آموزگار یکشنبه, 19 مرداد 1393 ساعت 22:40 

گرافین

شتاب تکنولوژی‌های انقلابی این روزها حسابی بالا گرفته، اما هنوز بسیاری، پیشرفت‌های بعدی را ملزم به آماده شدن ماده‌ی برتری به نام گرافین می‌دانند. این ماده‌ی برتر هنوز برای مصارف عظیم آماده نشده، اما احتمالا آینده‌ی دنیای تکنولوژی را بسیار هیجان‌انگیز خواهد کرد.

 گرافین؛ ماده‌ای از جنس کربن خالص، با ضخامتی به اندازه‌ی یک اتم و تقریبا شفاف به شمار می‌رود که در صورت قرار گرفتن ورقه‌های آن بر روی یکدیگرمی‌تواند تا ۲۰۰ برابر سخت‌تر از فولاد باشد در حالی که ۶۰ هزار برابر نازک‌تر است. گرافین همچنین یک هادی بسیار عالی انرژی بوده و می‌تواند از منابع کربن یکتا (از نوک مداد گرفته تا کلوچه‌ی سوخته‌) سنتز شود. این ماده‌ی منحصر به‌فرد هزاران کاربرد محتمل را به دنبال خود می‌کشد.

چطور ممکن است یک ماده‌ به تنهایی تا این همه خصوصیات و رفتاری ایده‌آل داشته باشد؟ هنگامی که کلمه‌ی گرافین را در اینترنت مورد جستجو قرار دهید، متداول‌ترین تصویری که با آن روبرو خواهید شد، شبکه‌ای از مولکول‌های به هم پیوسته است که یادآور کندوی زنبور عسل هستند. در دنیای واقعی این تصویر از گرافین  احتمالا بهترین راه برای درک ویژگی‌های فوق‌العاده‌ی آن است. ساختار قابل مشاهده‌ی این ماده بسیار مستحکم و بهینه بوده و حتی قابلیت ترمیم خود به خودی را داراست. اما نکته‌ی دیگر، دو بعدی بودن ساختار این ماده است. بنابراین، گرافین انفعالی‌ترین فرم کربن محسوب می‌گردد که در نتیجه‌ی آن، ماده‌ای بسیار رسانا و منعطف و در عین حال قدرتمند و مستحکم را از آن شاهد هستیم.

مدتی پیش در زومیت نوشتیم که سامسونگ شیوه جدیدی را برای تجاری‌سازی گرافین کشف کرده است اما به نظر می‌رسد هنوز هم این ماده برای رسیدن به تولید و مصرف تجاری راه درازی در پیش داشته باشد. با این وجود، هنگامی که در خصوص کاربردهای احتمالی این حالت غیرعادی کربن مطالعه کنید کاملا هیجان زده خواهید شد. ماده‌ای که درهای غیرممکن بسیاری را باز خواهد نمود و توسعه‌ی سریع‌تر تکنولوژی را باعث خواهد شد...از زمانی که گرافین سرانجام برای اولین بار در سال 2003 ایزوله شد و بصورت مجزا بدست آمد، توجه علمی به آن به لطف تلاش برای ثبت پتنت‌های گوناگون بر اساس کاربردها و یافته‌های مربوط به گرافین، با سرعتی باور نکردنی رو به فزونی گذاشت. پتنت‌هایی که توسط کمپانی‌هایی نظیر اپل، IBM  ،Lockheed Martin و دیگر شرکت‌ها در زمینه‌های گوناگون از سراسر دنیا به ثبت رسیدند. بر اساس گزارش مجمع پتنت‌های بریتانیا، کشور چین برای ثبت بیشتر از ۲۲۰۰ پتنت مربوط به گرافین اقدام کرده که این کشور را در رده‌ی اول فهرست مربوطه قرار می‌دهد. ایالات متحده با ۱۷۰۰ پتنت در جایگاه دوم بوده و کره‌ی جنوبی با کمتر از ۱۲۰۰ پتنت بعنوان سومین کشوری که توجه ویژه به ثبت حق ابداع‌های مربوط به گرافین دارد شناخته می‌شود.

کاربردهای گرافین

۱-  باتری‌ها

احتمالا بزرگ‌ترین مشکل فعلی اغلب گوشی‌ها و دستگاه‌های موبایل، این است که آن‌ها بطور مداوم نیاز به شارژ شدن دارند. اما از سال 2011 به بعد، یعنی زمانی که مهندسان و محققان دانشگاه شمال غربی متوجه شدند که آنودهای گرافین در نگهداری انرژی عملکرد بهتری در مقایسه با آنودهای ساخته شده از گرافیت دارند (و سرعت شارژ آن‌ها نیز تا ۱۰ برابر بیشتر است) محققان نیز کار خود را قدرت و سرعت بخشیده و به آزمایش ترکیبات مقیاس پذیر، مقرون به صرفه و قدرتمند گرافین پرداخته‌اند.

در ماه می گذشته، محققان دانشگاه رایس متوجه شدند که گرافین ترکیب شده با وانادیوم اکسید که یک راه حل تقریبا ارزان قیمت محسوب می‌شود قادر به ایجاد کاتدهای باتری هستند که می‌توان آن‌ها را در ۲۰ ثانیه شارژ مجدد نمود و بیش از ۹۰ درصد از ظرفیت ممکن خود را نیز حتی پس از ۱۰۰۰ سیکل استفاده، نگاه می‌دارند.

۲- مدارهای کامپیوتری

 سال پیش محققان دانشگاه MIT و هاروارد موفق شدند با استفاده از الگوی DNA، گرافین را به شکل ساختارهایی در مقیاس نانو درآورده و از آن برای ساخت مدارهای الکترونیکی استفاده کنند. اگرچه این محققان هنوز برای کار بر روی صحت عملکرد این دستاورد به زمان بیشتری نیاز دارند، اما این ماده سرانجام جایگزین سیلیکون در چیپ‌های کامپیوتری خواهد شد.

متد و شیوه‌های اجرای این فرآیند هنوز در مرحله‌ی آزمایشی قرار داشته و گران قیمت است، اما پتانسیل موجود برای قطعات الکترونیکی مبتنی بر گرافین نمایانگر مزیت‌های فراوان این ماده هستند که به هیچ عنوان نمی توان از آن‌ چشم‌پوشی کرد.

۳- گوشی‌های هوشمند

علاوه بر کاربرد در میان باتری‌ها و چیپ‌های کامپیوتری، این مساله نیز محتمل است که گرافین سرانجام به ماده‌ی اصلی مورد استفاده برای تولید گوشی‌های هوشمند آینده بدل شود. این ماده حتی می‌تواند برای ساخت گوشی‌های نشکن و مقاوم استفاده شود؛ آن‌ هم نه در ساختاری سخت و غیرقابل انعطاف. دستگاه‌های همراهی را تصور کنید که در یک بدنه‌ی فوق‌العاده مقاوم قرار گرفته و در عین حال قابلیت خم شدن و پیچیده شدن را دارند. این ماده می‌تواند در صفحه‌نمایش‌های لمسی منعطف نیز بصورت مستقیم به کار گرفته شود.

۴- سلول‌های انرژی

گرافین می‌تواند امکان مهار انرژی را در سطحی برای ما فراهم سازد که هیچ گاه تا پیش از این ممکن نبوده است. باتری مورد نیاز برای گوشی‌ها و ساعت‌های هوشمند یکی از موارد هستند اما انرژی خورشیدی و الکتریکی نیز می توانند به نحو فوق‌العاده‌ای از این ماده بهرمند شوند.

سال گذشته، محققان دانشگاه تکنولوژی میشیگان به یافته‌ای دست پیدا کردند که بر اساس آن، گرافین قادر است با جایگزینی پلاتینیوم نیروبخش سلول‌های خورشیدی باشد. پلاتینیوم که در حال حاضر بعنوان ماده‌ی کلیدی سلول های خورشیدی به کار می‌رود بسیار گران قیمت بوده و حدود ۱۵۰۰ دلار در ازای هر اونس هزینه در بر دارد. اما گرافین به لطف ساختار ماژولار خود، خصوصیت رسانایی و فعالیت کاتالیزوری مورد نیاز برای مهار و تبدیل انرژی خورشید را بدون از دست دادن هیچ درجه‌ای از بهینگی در ساختار خود داراست.

۵- کاربرد در بافت‌های زنده

یکی از شماره‌های نشریه Nature در سال 2012 پیش‌بینی کرد که گرافین می‌تواند برای تولید ایمپلنت‌های مصنوعی مورد استفاده قرار گیرد. اما در مطالعات اخیر، دانشگاه منچستر در نتیجه‌ی یکی از تحقیقات خود اعلام کرد که گرافین توانایی برقراری تعامل با سیستم‌های بیولوژیکی و زیستی را دارد یا به بیان دیگر می‌تواند با سلول‌های زنده ارتباط برقرار کند. این خصوصیت گرافین می‌تواند اینترنت اشیا را به قله‌ها و چشم‌اندازهای جدیدی رهنمون سازد. گرافین بصورت دقیق ماده‌ای نیست که تعامل اصلی را ایجاد می‌کند بلکه این ماده در حقیقت در زیر لایه‌های فسفولیپید (چربی) مصنوعی قرار خواهد گرفت که اجرای تمام کارهای زیستی عضو مصنوعی را برعهده دارند؛ اما آنچه که حائز اهمیت است، نمایان شدن سطح همه فن حریف بودن گرافین و حتی ایفای نقش در سیستم‌های زیستی خود ما است.

جدا از کاربردهای مصرفی که در بالا به آن‌ها اشاره شد، مجموعه‌ی کاربردهای کلی گرافین تقریبا بی انتها محسوب می‌شود. از آنجا که خصوصیات گرافین تنها در ترکیب با المان‌های دیگر نظیر گازها، فلزها و دیگر منابع کربن به کار گرفته می‌شود، محققان سراسر دنیا در حال اجرای آزمایش‌های متعدد و گوناگون با گرافین هستند تا از این ماده در آنتن‌ها، فیلترهای تصفیه‌ی آب، پنجره‌ها، رنگ، هواپیماها، بال وسیله‌های نقلیه هوایی، راکت تنیس، دستگاه‌های توالی یاب DNA، تایرها، جوهر و صدها و هزاران کاربرد گوناگون و بی ارتباط با یکدیگر هستند که این ماده قادر است نفسی تازه به کالبد آن‌ها بدمد.

مسیر درازی در پیش است

کمپانی سامسونگ که حدود یک چهارم کل پتنت‌های مرتبط با گرافین کره‌ی جنوبی را در اختیار دارد، میلیون‌ها دلار سرمایه را بر روی تحقیقات مرتبط با این ماده صرف کرده است. در ماه آوریل، انستیتو تکنولوژی‌های پیشرفته‌ی سامسونگ در همکاری با دپارتمان علمی یک دانشگاه محلی، دستیابی به شیوه‌ی جدیدی برای تولید گرافین در مقادیر عظیم را اعلام کرد که طی آن هیچ یک از خصوصیات الکتریکی و مکانیکی که موجب بی‌نظیر شدن این ماده می‌شود از دست نخواهد رفت. این موسسه‌ی تحقیقاتی وابسته به سامسونگ اعلام کرد:

این یکی از بزرگ‌ترین پیشرفت‌ها و دستاوردها در تاریخ تحقیقات مربوط به گرافین بوده است. ما انتظار داریم این اکتشاف جدید شتاب بخش تجاری سازی گرافین باشد که قادر است درهای ورود به دوران بعدی تکنولوژی‌های مصرفی را به روی ما بگشاید.

در این شیوه، گرافین رشد خود را از مقطع‌های گوناگون بر روی صفحه آغاز کرده و سرانجام قسمت‌های مختلف آن به هم پیوسته که منجر به همگرایی چند ورقه‌ی کوچک و ایجاد یک ورقه‌ی وسیع می‌گردد. این مساله قدمی است که تا کنون بسیار چالش‌برانگیز محسوب می‌شد. همچنین اخیرا گروهی از دانشمندان در موسسه‌ی علوم و فناوری کره توانسته‌اند ماده‌‍‌ای پلیمری را به عنوان جایگزین گرافن توسعه دهند که سوای از خواص مشابه، قابلیت تولید انبوه جهت کاربردهایی همچون سلول‌‍‌های خورشیدی و چیپ‌‍‌های نیمه رسانا را دارا است.

روشی که هم اکنون برای تولید انبوه گرافن با کیفیت بالا پتانسیل زیادی را از خود نشان می‌دهد روش لایه نشانی از بخار شیمیایی (CVD) است. این روش فرایندی پیچیده و هشت مرحله‌‍‌ای است که در آن واکنشگری گازی بر روی بستری از جنس فیلمی فلزی به عنوان کاتالیست می‌نشیند. با شکل گرفتن گرافن می‌بایست آن را از بستر فلزی جدا کرد و آن را بر روی سطح دیگری منتقل کرد، که این مورد خطر ترک خوردن یا شکستن گرافن را افزایش می‌دهد.

با وجود مقادیر بسیار زیاد برتری‌ها و مزایای گرافین، جای هیچ تعجبی نیست که چرا دنیای فناوری تا به این اندازه در خصوص پتانسیل‌ها و ورود هرچه سریع‌تر این ماده به تولید انبوه هیجان زده است. اما باید در نظر گرفت که تنها به این دلیل که گرافین کارها را به مراتب بهتر از سیلیکون به انجام می‌رساند، این معنی را در بر نخواهد داشت که کمپانی‌های تکنولوژی به این زودی‌ها آمادگی ایجاد تحول در فرآیندهای تولیدی خود را خواهند داشت.

اگرچه توسعه‌های اجرا شده‌ی اخیر به دست سامسونگ نوید بخش نزدیک شدن به آینده‌ی دلخواه است؛ اما همچنان راهی بی‌نقص برای تولید گرافین بوسیله‌ی ماشین‌ها و تجهیزات تولید انبوه وجود ندارد که به معنی سودآور نبودن آن است. گفته می‌شود که اندکی زمان خواهد برد تا سرانجام گرافین بتواند ماده‌های جانشین اثبات شده‌ای نظیر سیلیکون را از میدان به در کند چرا که لازم است، ابتدا گرافین بتواند هزینه‌های سنگین ماده و نیز هزینه و اختلالی که در فرآیندهای صنعتی موجود، ایجاد خواهد شد را رفع و رجوع نماید. یک محقق هندی در این خصوص می‌گوید:

تمام صنعت تکنولوژی بر پایه‌ی سیلیکون بنا شده است. نه به این دلیل که مواد دیگر قادر نیستند عملکرد آن را به نحو بهتری به انجام برسانند، بلکه به این دلیل که سیلیکون کارها را در مقابل هزینه‌ای که شما حاضر به پرداخت آن هستید به اندازه‌ی کافی خوب به پیش می‌برد. کمپانی‌هایی نظیر اینتل میلیاردها پوند برای ایجاد کارخانجات و فرآیندهای تولید بهینه شده برای سیلیکون هزینه کرده‌اند. بنابراین اگر از این شرکت‌ها بخواهید به گرافین روی آورند، لازم است احتمالا به زور و کتک متوصل شوید! آن‌ها به این سادگی‌ها دست از سر سیلیکون بر نخواهند داشت.

بنابراین ممکن است سال‌ها یا حتی دهه‌ها به طول انجامد تا اینکه سرانجام گرافین خود را وارد تولیدات صنعتی کند. اما پیش از آنکه این ماده به اندازه‌ی کافی ارزان شود تا کمپانی‌ها به استفاده از آن در مقیاس وسیع راغب شوند، تمام کاری که از دست ما بر می‌آید رویاپردازی در خصوص پتانسیل‌های مثال زدنی ناشی از مقاومت و نازکی این ماده و اثرات آن بر روی زندگی تکنولوژیک ماست.

کاربرد کوچکترین پروانه‌ی پیشران دنیا در نانوربات ها

(از سایت زومیت)

نویسنده: ‫کاوه جهان آرای‬‎ یکشنبه, 19 مرداد 1393 ساعت 14:11 

در سراسر دنیا دانشمندان در حال کار بر روی ساخت نانوربات‌های میکروسکوپی برای اهدافی همچون دارورسانی هدفمند هستند. برای نیل آمدن به چنین هدفی این نانوربات‌ها به نیروی پیشرانی نیاز دارند تا آن‌ها را به محل مورد نظر هدایت کند. اگرچه هم اکنون نیز سامانه‌های بسیاری در حال طی کردن مراحل توسعه‌ای هستند اما این بار ما شاهد کوچک ترین آن‌ها هستیم.

این پروانه‌ی مارپیچ مانند که در همکاری موسسات ماکس پلانک آلمان با دو مسسه‌ی علمی دیگر ساخته شده است در حقیقت از جنس رشته‌ای از سیلیکا و نیکل است که 400 نانومتر طول و 70 نانومتر عرض دارد و به گفته‌ی تیم سازنده 100 بار از قطر یک سلول خونی انسان کوچک تر است.

به جای نیروگیری از موتور داخلی این پروانه از میدان مغناطیسی گردانی که از خارج به آن اعمال می‌شود نیرو می‌گیرد که این موجب چرخیدن پروانه و هدایت آن به سمت هدف نهایی می‌شود. برای آزمودن این ابزار دانشمندان آن را درون ژل هایلورونان قرار دادند که از نظر غلظت و سفتی مشابه محیط داخلی بدن انسان است و درست مشابه درون بدن انسان رشته‌های بلندی از پروتئین‌های به هم گره خورده‌ی پلیمری شبکه‌ای را در آن تشکیل داده اند. در مطالعات پیشین پروانه‌های بزرگتری که ساخته شده بودند درون این شبکه گیر می‌کردند و با کند شدن حرکت نهایتا در یک جا به دام می‌افتادند. نانوپروانه‌ی جدیدی که ساخته شده قادر است از بین حفرات و فضاهای خالی موجود در این شبکه گذر کرده و به سادگی مسیر خود را تا رسیدن به هدف بپیماید.

به کمک این ربات هم اکنون می‌توان به کاربردهای هدفمند شده‌ی آن فکر کرد، به طوری که می‌توان از آن برای دسترسی به محل‌های حساسی همچون قرنیه استفاده کرد. نتایج این پژوهش در نشریه‌ی علمی ACS Nano به چاپ رسیده است.

ESA Launching Reusable, Robotic Space Plane

http://roboticstrends.com/research_academics

/article/esa_launching_reusable_robotic_space_plane

Officials hope to eventually use the reusable space place as an automated vehicle that will fly through the atmosphere.

By Elizabeth Howell, Space.com - Filed Jul 31, 2014

MoreResearch and Academicsstories

• Autonomous Underwater Vehicles to Track Endangered Whales - Aug 06, 2014
• ESA Launching Reusable, Robotic Space Plane - Jul 31, 2014
• What’s Better than Five Human Fingers? An Extra Two Robotic Fingers - Jul 23, 2014
• MIT Phase-Changing Robots Switch Between Hard, Soft States -Jul 15, 2014
• Robots with Green Thumbs in Space: Yes, It Could Happen - Jul 10, 2014

[ view all ]

The launch of a robotic space plane prototype in November could pave the way toward the creation of a reusable cargo vehicle that would survive the blistering re-entry into Earth's atmosphere, according to the European Space Agency.

ESA officials plan to launch the unmanned space plane, called the Intermediate eXperimental Vehicle (IXV), on a Vega rocket in early November. The flight plan calls for Vega to make an eastward flight - different than its usual polar orbit track - to release IXV into a suborbital path that would end in the Pacific Ocean.

Officials with the space agency hope to eventually use the reusable space place as an automated vehicle that will fly through the atmosphere aerodynamically, controlled by thrusters and its surfaces, then splash down safely in the sea.

"In this mission we are not only monitoring the spacecraft all along its autonomous flight, but also tracking its progress back to Earth to a particular spot – this is different [than] what we are used to," Giorgio Tumino, the project manager for IXV, said in a statement.

IXV will include sensors and infrared cameras to examine how heating is distributed across the belly of the spacecraft. The space plane will also fly with new technologically advanced features.

"The technical advancements that have been made since the first experiments with our Atmospheric Reentry Demonstrator in 1996 are huge," Jose Longo, ESA's head of aerothermodynamics, said in the same statement. "This is the first flight demonstration of features such as highly advanced thermal structures: thrusters and flaps that are part of the control system, and the 300 sensors and infrared camera to map the heating all along the spacecraft from the nose to the flaps. These things just cannot be tested in the same way in laboratories."

ESA is also going to test an infrared camera on its final automated transfer vehicle (ATV), called Georges Lemaitre, on a mission launching to the International Space Station Tuesday (July 29). You can watch the ATV launch live on Space.com via NASA TV starting at 7:15 p.m. EDT (2315 GMT) Tuesday (July 29).

The ATV is designed to break up in Earth's atmosphere during re-entry after it leaves the space station about six months after it docks, according to ESA. For the first time, ESA plans to track the spacecraft's re-entry using a special infrared camera.

The camera will transmit information to a special pod designed to survive re-entry, which will then send the information on to Earth through the Iridium satellite network.

نگاهی به ربات‌هایی که بصورت خودکار سرهم می‌شوند: با اولین ترنسفورمرهای واقعی آشنا شوید

(از سایت زومیت)

نویسنده: مسعود آموزگار شنبه, 18 مرداد 1393 ساعت 14:10

ربات‌های سر هم شونده

مهندسان دانشگاه‌های MIT و هاروارد طرح جاه‌طلبانه و بی‌پروایی ارائه داده‌اند که بر اساس آن می‌توان انتظار داشت در آینده شاهد ترنسفورمرهای واقعی باشیم. این مهندسان ربات‌های اوریگامی ساخته‌اند که خود را با استفاده از یک تکه‌ی کاغذ و پلی استایرن سر هم کرده و برای چند دقیقه در محیط بچرخند.

 روبرت وود از دانشگاه هاروارد می‌گوید "ایجاد یک ربات که قادر باشد خود را بصورت خودکار سر هم کرده و در واقع عملکردی را نیز ارائه دهد دستاوردی بوده که ما سال‌هاست به دنبال آن هستیم."

این ربات‌های اوریگامی، از ورقه‌های کامپوزیتی کاغذ و پلی استایرن ساخته شده‌اند. مهندسان مقادیری کانال رسانا بر روی این ورقه‌ها چاپ کرده و پس از آن با استفاده از یک سیستم ماشینکاری لیزری الگوهای تا شدن اوریگامی را بر روی آن‌ها ایجاد کرده‌اند. هر کدام از این نقاط تا شدگی و مفاصل، در بر گیرنده‌ی یک مدار جاسازی شده هستند که بر اساس هدایت یک میکروکنترلر فعال شده و به تولید گرما می‌پردازند؛ به این ترتیب هر یک از لولاها بر اساس دستورالعمل صحیح بر اثر گرما از روی الگوی خود تا شده و اوریگامی را که یک ربات خواهد بود شکل می‌دهند. پس از آن، به کمک تعدادی موتور و یک میکروکنترلر که الگوی تا شدن را بر روی آن برنامه‌ریزی کرده‌اند، حیات به کالبد این ربات دمیده خواهد شد! بنابراین ربات ما ابتدا خود را از یک ورقه‌ی کاغذ به شکل ربات اوریگامی در آورده و سپس حرکت می‌کند و در افق محو می‌شود!

توصیه می‌کنیم به هیچ وجه ویدیوی زیر را از دست ندهید:

دانلود ویدیو

اگرچه ربات اوریگامی محققان هاروارد و MIT یک اعجاب ساده در تکنولوژی محسوب می‌شود، و بیشتر جالب است تا کاربردی؛ اما لازم است که بر روی دستاوردها متمرکز شویم. دستاورد اصلی در این زمینه سر هم شدن خودکار است. یکی از بزرگ‌ترین تنگناها در دنیای تکنولوژی (و حتی جامعه)، این است که ما همچنان مجبوریم اغلب چیزها را با دستان خود سر هم کنیم. ربات‌ها و فرآیندهای اتوماتیک می‌توانند بسیاری از اجزای اصلی را تولید کنند، اما هنوز هم میلیون‌ها انسان در سراسر دنیا تمام وقت روزانه‌ی خود را صرف چفت کردن قطعه‌ی الف در جایگاه ب می‌کنند.

در تصویر بالا سیستم ماشین‌کاری لیزری مورد استفاده برای ایجاد الگوی اوریگامی را مشاهده می‌کنید که توسط مهندسان دو دانشگاه مذکور مورد استفاده قرار گرفته است. در حالت تئوری، یک ربات (یا گجت) که قادر به سر هم سازی خود باشد، می‌داند که چگونه باید خود را با استفاده از اجزای مختلف ایجاد کند؛ درست همانگونه که هر چیزی در طبیعت خود را از بلوک‌های سازنده‌ی اصلی سر هم کرد، ایجاد می‌کند و رشد می‌نماید. همانگونه که احتمالا می‌توانید تصور کنید، چنین خصوصیتی می‌تواند به شکل بسیار قابل توجهی منجر به کاهش هزینه‌های ساخت و ساز و تولید شود و علاوه بر آن، می‌تواند دری باشد که به دنیای کاربردهای ناشناخته باز خواهد شد.

تصور کنید که تا چه حد بهینه و منطقی‌تر خواهد بود که یک ربات کامل را در قالب قطعه‌ای تخت به ماه یا مریخ فرستاده  یا مجموعه‌ای از آن‌ها را در مناطق فاجعه زده انداخته و سپس خود این ربات به ساختار اصلی برای اجرای عملکرد مورد نظر برسند. صد البته که در این میان همچون بسیاری دیگر تکنولوژی‌ها یک سوی هراس انگیز نیز وجود دارد؛ هرچه باشد ما قصد داریم به ربات‌ها یاد دهیم که چگونه خود را تولید کنند. در حال حاضر ما تنها در خصوص ربات‌های کوچک و کاغذی حرف می‌زنیم که در نهایت قادر هستند اندکی این طرف و آن طرف بروند اما تصور می‌کنید چه مدت طول خواهد کشید که ما این تکنولوژی را نیز به سطح بالایی رسانده و در نهایت خط تولیدی از ربات‌های سر هم شونده ایجاد کنیم؟ بسیار فوق العاده خواهد بود که یک کانتینر پر از اجزای مورد نیاز را در منطقه‌ای فرود آورده و این اجزا خودشان به یک کارخانه تبدیل شوند، اما چه خواهد شد اگر این ربات‌ها که بصورت خودکار سر هم می‌شوند به خوآگاهی دست یابند؟ حتی با توجه به تلاش های بشر در توسعه‌ی هوش مصنوعی، مساله‌ی خودآگاهی سیستم‌های کامپیوتری از موضوع سر هم شدن خودکار نیز در دسترس‌تر به نظر می‌رسد. چه می‌شود اگر این ربات‌ها پس از خودآگاه شدن، به تولید کارخانه‌های بیشتر پرداخته، دستورات انسانی خود را رد کرده و به تولید سربازهای رباتیک برای جنگ با انسان‌ها بپردازند؟

البته که محققان دانشگاه هاروارد و در کل دست اندر کاران اجرای خود این پروژه‌ها دیدگاه‌های بسیار خوش بینانه‌تری از آینده دارند. در حالت پایه‌ای، آن‌ها چنین در ذهن دارند که شما بتوانید این ربات‌ها را بوسیله‌ی پرینترهای سه‌بعدی مخصوص که سرانجام روزی همه‌گیر خواهند شد ایجاد نمایید. روبرت وود، رهبر این پروژه می‌گوید:

شما در آینده خواهید توانست وارد فروشگاه شده، آنچه که نیاز دارید را به زبان ساده توصیف کنید و یک ساعت بعد برای تحویل گرفتن ربات مورد نیاز خود بازگردید.

این ربات‌ها در حال حاضر بدون در نظر گرفتن هزینه‌ی موتورها و باتری، چیزی حدود 20 دلار هزینه در بر دارند بنابراین آنچه که روبرت وود تشریح می‌کند به هیچ وجه دور از تصور نیست. اما از سوی دیگر، یکی دیگر از محققان هاروارد با گفتن این عبارت‌ها همه چیز را به هم می‌ریزد:

روزهایی که ربات‌های سفت و سخت و بزرگ همیشه در یک مکان ثابت به اجرای وظایف تکراری می‌پرداختند با سرعت زیادی در حال محو شدن است.

غرور و افتخاری که در بیان این عبارت وجود دارد اندکی رعب‌انگیز است. تصور می‌کنم شما هم همچون من تا حدود زیادی ربات‌های ثابت و بدون شعور را بیشتر دوست داشته باشید تا اینکه بر سر جان‌تان به یکی از آن‌ها التماس کنید! حداقل در خصوص ربات‌های ثابت و بزرگ فعلی، همیشه با اطمینان می‌دانیم که در چه مکانی حضور دارند...

به نظر می‌رسد روز به روز باید احتیاط خود در خصوص فناوری را بیشتر جدی بگیریم تا به سرنوشتی که ایلان ماسک خواب آن را دیده دچار نشویم! دیدگاه شما در خصوص دستاورد جالب این محققان چیست؟ تصور می‌کنید چند سال طول خواهد کشید که این تکه‌های کاغذی جای خود را به ربات‌های جدی‌تر و کاربردی‌تر داده و حداقل در وحله‌ی اول کمک حال فعالیت‌ها و فرآیندهای روزمره‌ی بشری باشند؟ دیدگاه خود را از طریق بخش نظرات با ما و سایر خوانندگان زومیت به اشتراک بگذارید.