واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار»     (HT-CSURE)

واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)

Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering
واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار»     (HT-CSURE)

واحد مشترک کمکی پژوهش و مهندسی «هوش یار-تواندار» (HT-CSURE)

Hooshyar-Tavandar Common Subsidiary Unit for Research & Engineering

جلیقه هوشمند نرم برای بلندکردن اجسام

ابداع جلیقه هوشمند برای بلندکردن اجسام (تابناک)


محققان موسسه فرانهوفر آلمان در حال تولید نوعی جلیقه هوشمند برای بلندکردن اجسام سنگین هستند.


به گزارش ایسنا، جلیقه CareJack مجهز به ابزار الکترونیکی هوشمند و انعطاف‌پذیر بوده و می‌تواند به پرستاران، کارگران ساختمان یا افراد دیگر در بلندکردن اجسام سنگین از جمله بیماران و سالمندان کمک کند.

ابزار معمول مبتنی بر اسکلت خارجی سخت بوده و مانع از ارتجاع‌پذیری مورد نیاز در محیط کار می‌شوند؛ این درحالیست که CareJack نوعی ساختار سبک و انعطاف‌پذیر دارد که انرژی حرکتی فرد را ذخیره می‌کند و این انرژی هنگام نیاز به پشتیبانی یا بالابردن جسم سنگین آزاد می‌شود؛ در نتیجه نیاز به منبع خارجی برای بلندکردن جسم سنگین در این جلیقه از بین می‌برد.

جلیقه ابداعی که می‌توان آن را روی لباس معمولی پوشید، همچنین به کاربر امکان حفظ ژست مناسب را هنگام بلندکردن جسم می‌دهد. حسگرهای این جلیقه بر الگوهای حرکتی فرد نظارت کرده و زمانی که فرد به طور بهینه حرکت نمی‌کند، لامپ هشدار آن روشن می‌شود؛ به طور مثال، این لامپ زمانی روشن می‌شود که کاربر خم می‌شود تا محموله سنگین را بردارد که این کار فشار زیادی به کمر فرد وارد می‌کند.

ابزار الکترونیکی و حسگرهای به‌کار رفته در CareJack به اندازه‌ای کوچک و انعطاف‌پذیرند که در آن تعبیه‌ شده‌اند تا وزن اضافی یا مقاومت فیزیکی جلیقه را کاهش دهند.

دانشمندان موسسه فرانهوفر پیش‌بینی کرده‌اند که فرآیند تولید نمونه اولیه جلیقه جدید سال جاری میلادی به اتمام برسد و ظرف یک تا دو سال آینده این محصول وارد مرحله تولید شود. 


معرفی مختصر روبات پرنده مولتی رتور (روتور)

مختصری در باره مولتی رتور برای دوستان علاقه مند

ربات پرنده 
ربات‌های پرنده شاید تمامی پرنده‌های بی‌سرنشین را در بر بگیرد اما از نظربسیاری از کارشناس‌ها کوادرتورها می‌توانند به حق این لقب را یدک بکشند چون ترکیبی از مکانیک پرواز - الکترونیک و کامپیوتر می‌باشند. 
اما کوادرتور چیست؟؟؟ کوادرتور یا کوادکوپتر یا پرنده چهار ملخه نوعی عمودپرواز است که بخاطر استفاده از چهار ملخ بصورت صلیبی این لقب را به ان داده‌اند. این نوع پیکربندی به پرنده این امکان را می‌دهد تا پرنده بتواند به راحتی و بطور مساوی در تمامی جهات حرکت کند و قدرت مانور فوق العاده‌ای داشته باشد. اما این پرنده بر خلاف ظاهر ساده خود بسیار بسیار پیچیده است بطوری که طراحی این نوع از پرنده‌ها در کشورهای محدودی انجام می‌گیرد. اما مشکل بزرگی که بر سر طراحی چنین پرنده‌هایی وجود دارد مسئله پایداری این نوع از پرنده هاست که کار بسیار پیچیده ای است. در زیر به برخی از مشکلاتی که ممکن است تعادل پرنده را برهم بزند خواهیم پرداخت تا بیشتر با این مشکلات آشنا شوید.

1) تغییر دور ناخواسته پره ها و عدم تعادل در سرعت چرخش پره ها: این امر ممکن است بخاطر عوامل زیاد و گوناگونی اتفاق بیفتد ازجمله اصطکاک متفاوت موتورها بخاطر کثیفی موتورها یا هم‌دور نبودن خود موتورها یا عدم همخوانی استپ‌های کنترل دور یا مسائلی از این دست می‌باشد.
2)عدم تعادل وزنی پرنده: این مسئله که بسیار شایع است ممکن است بخاطر عواملی چون تغییر مرکز ثقل و یا نصب نامتقارن تجهیزات اصلی و یا فرعی مانند دوربینها و سنسورها و یا عوامل خارجی دیگر رخ دهد.
3) اما مهم‌ترین مسئله در عدم پایداری باد است: باد به تنهایی می‌تواند تعادل تمامی پرنده ها را برهم بزند و کوادرتور هم جدا از این مسئله نیست. اما بادها جور دیگری هم خودنمایی می‌کنند و ان تاثیر باد ناشی از خود ملخ‌ها که شامل جریان گردابی ملخ‌ها و جریان برگشتی از سطح زمین می‌شود که بصورت نامتعادل به خود پره‌ها و بدنه پرنده برخورد کرده و بشدت تعادل پرنده را برهم میزند.


اما اثر مشکل عدم تعادل به این گونه‌ای است که اگر پرنده به هر دلیلی از دلایل فوق 1درجه و شاید هم کمتر از تعادل خارج شود بردار رانش موتورها از حالت عمود خارج شده و پرنده به صورت ناخواستا به یک سمت حرکت می‌کند که این امر با ازدیاد زاویه ناپایداری سرعت بیشتری می‌گیرد به طوری که باعث برخورد ناخواسته و عدم ثابت ایستادن پرنده می‌شود و در نهایت منجر به سقوط و انهدام پرنده می‌شود. 
کوادرتور از چهار ملخ که دو به دو بر خلاف جهت هم می‌گردند تشکیل شده است. یعنی به این صورت که دو ملخ روبروی هم به صورت هم‌جهت به یک سمت می‌چرخد و دو ملخ روبروی دیگر که باز روبروی هم قرار دارند به صورت هم‌جهت بوده و در خلاف جهت جفت ملخ اول می‌چرخد. برای درک بهتر موضوع به عکس زیر توجه کنید:

b2ap3_thumbnail_image4.jpg

 

 

اما دلیل این امر این است که که ملخ‌ها دو به دو اثر عکس العمل همدیگر را خنثی کنند.
اما نحوه کنترل حرکت کوادرتورها به صورت زیر است: 
برای حرکت پرنده در محور عمود باید دور جفت ملخ‌های یک جهت کم و به همان مقدار دور جفت ملخ جهت مخالف افزوده شود. این کار باعث می‌شود بدون تغییر ارتفاع نیروی عکس‌العمل یک سمت از سمت دیگه بیشتر شود و در نتیجه پرنده در یک سمت حول محور عمودی می‌چرخد. اما برای حرکت پرنده حول محور عرضی و طولی لازم هست بین دو ملخ هم‌جهت یک تفاضل دور به وجود بیاوریم. به این ترتیب یک سمت پرنده به سمت بالا رفته و طرف دیگر به سمت پایین میل پیدا می‌کند که این امر باعث کچ شدن بردار رانش و حرکت پرنده به سمتی که بازویش پایین تر است می‌شود و هر چه مقدار این انحراف بیشتر باشد سرعت پرنده نیز بیشتر می‌شود. برای تغییر ارتفاع هم فقط کافیست سرعت هر ۴ ملخ را با هم کم یا زیاد کنیم
b2ap3_thumbnail_QUADROTOR-FLIGHT-CONTROLS.jpg

 


در ادامه کمی به سخت افزار ربات می‌پردازیم.
موتور: اکثر کوادروتورهای پیشرفته از موتورهای براشلس برای حرکت استفاده می‌کنند. این نوع موتور‌ها بسیار کوچک- سبک و پرقدرت می‌باشند. دلیل این امر هم این است که بخاطر عدم وجود جاروبک یا همان زغال در این نوع موتورها هم اصطکاک بسیار کم بوده و نیز می‌توان توان و جریان بالایی را به موتور اعمال کرد. این موتورها به دونوع اینرانر (in 
runner) (قسمت داخلی موتور می‌چرخد) و اوترانر(out runner) (قسمت خارجی یا پوسته می‌چرخد) تقسیم بندی می‌شوند که در کوادرو ها اکثرا از نوع اوترانر، آن هم بخاطر دور پایین استفاده می‌شود.

اسپید کنترل (speed controller): یا همان راه انداز موتور براشلس است. در موتورهای براشلس بخاطر عدم وجود جاروبک عمل کموتاسیون وتغییر قطب‌ها و در نهایت چرخش موتور بصورت مصنوعی و توسط اسپید کنترل یا درایو موتور براشلس انجام می‌شود. اصول کلی کارکرد این قطعه بر اساس تولید نوسان که برق مستقیم را به صورت متناوب در می‌آورد نیز می‌باشد.
در انتخاب درایور باید دقت بسیاری شود که تعداد استپ‌های پیش‌بینی شده در درایور هر چه بیشتر باشد پرنده پروازی نرم‌تر و پایدارتری را به نمایش خواهد گذاشت.
ملخ : در انتخاب ملخ دو فاکتور از بقیه پر اهمیت تر است و آن طول و گام ملخ است که معمولا به اینچ و به صورت پیوسته بروی ملخ نوشته میشود. برای مثال ملخ ۶*۸ ملخی است با طول ۸ اینچ و گام ۶ اینچ. گام یا همان میزان پیشروی به میزان پیشروی ملخ در هر دور در واحد اینچ نیز اطلاق می‌شود. البته ملخ‌ها از منظر نوع موادی که در ساخت آن به کار رفته هم به چند دسته تقسیم بندی می‌شوند که از ان جمله می‌توان به ملخ‌های چوبی - پلاستیکی و مواد مرکب یا کربنی نیز اشاره کرد.
باتری : شاید دغدغه اصلی سازندگان وسایل پرنده الکتریکی تامین انرژی این نوع از پرنده ها است. شاید در گذشته‌ای نه چندان دور این امر تا حدودی غیر ممکن می‌نمود اما با ورود و عرضه باتری‌های لیتیوم پلیمر یا همان لیپو دنیای پرنده های الکتریکی وارد مرحله جدیدی از زندگی خویش شد. چون باتری‌های لیپو با دارا بودن وزن کم-قدرت زیاد و قدرت تخلیه جریان بسیار بالا میزان ساعت پروازی به مراتب بالاتری را به پرنده های الکتریکی می‌دهند.
شاسی یا بدنه : اما اخرین قسمت، بدنه پرنده است که می‌توان از بیشتر مواد سبک وزن در ساخت ان استفاده کرد اما در پرنده های حرفه ای تا نیمه حرفه ای اکثرا از الیاف کربن برای ساخت بدنه کوادروتورها استفاده می‌شود چون الیاف کربن با دارا بودن مقاومت بسیار بالا وزن بسیار کمی را به خود اختصاص می‌دهند.


اتوپایلوتها عموما از شتابسنجها - جایروها یا همان ژیروسکوپ‌ها و قطب‌نمای دیجیتالی و به صورت ۳درجه آزادی و ۶ و ۹ و حتی ۱۲ درجه از آزادی تشکیل شده که هر چقدر تعداد درجه های آزادی بیشتر باشد پرنده پایدارتر-حرفه ای تر و مسلما گران‌تر خواهد بود.

شتابسنج: شتاب‌سنج‌ها بر اساس گرانش زمین کار می‌کنند و می‌توانند زاویه دقیق سطحی که روی آن قرار دارند را حتی در حالتی که خاموش هستند اندازه گیری کنند و در نتیجه وقتی آن‌ها را در حالت بدون تغذیه روی سطحی بگذاریم و بعد با اتصال تغذیه به آن روشنش نماییم می‌تواند زاویه سطح را برای ما اندازه‌گیری کنند خصوصیتی که در ساخت کوادرتورها بسیار مهم است. شتابسنج‌ها عموما از نظر تعداد محورهای آزادی که عموما دو و یا سه محوره هستند تقسیم بندی می‌شوند و در مدل‌های مختلف دارای دقت های متفاوتی نیز می‌باشند.


اما مشکل بزرگی که شتابسنج‌ها دارند این است که به‌شدت به لرزش حساسند و لرزش‌ها روی آن‌ها اثر بسیار بدی می‌گذارد و کاملا سیستم را به اشتباه می‌اندازد.
ژیروسکوپ (جایرو): ژیروسکوپ سرعت زاویه‌ای را به ما نشان میدهد که می‌شود از آن زاویه را به‌راحتی استخراج کرد. اما مشکلی که دارد این است که زاویه را نسبی نشان میدهد یعنی اگه آن را روی هر سطحی بگذاریم و روشنش کنیم همان نقطه و زاویه اولیه را مبنا و صفر در نظر می‌گیرد. بخاطر همین زوایایی که نشان می‌دهد کاملا با مقدار واقعیش می‌تواند متفاوت باشد. دسته بندی ژیروسکوپ‌ها هم بر اساس تعداد محورهای آن‌ها است که به صورت ۱و۲و۳ محوره در بازار یافت می‌شود. اما از قطب‌نماها هم که بصورت یک و دو و سه محوره در بازار یافت می‌شود در برخی از کوادها استفاده می‌شود و دلیلش این است که بتواند با افزایش درجه آزادی دقت نهایی را افزایش بدهد. البته اهمیتش مثل جایرو و شتاب‌سنج نیست. اطلاعاتی که از این سنسورها بدست می‌آید در یک پروسسور پردازش می‌شود. سیستم با دریافت این اطلاعات یعنی از هر محور دو و یا سه و یا بیشتر دیتا به پروسسور وارد می‌شود و پردازشگر با مقایسه این داده ها باهم سعی می‌کند نزدیک‌ترین زاویه را نسبت به زاویه واقعی استخراج کند و برای تصحیح مسیر فرمان درست را صادر کند. البته تمامی این کارها باید در کسری از ثانیه انجام بشود. اما چیزی که کار را مشکل کرده در آوردن زاویه صحیح از بین آن همه لرزش بدنه ناشی از حرکت ملخ‌ها و تشخیص دیتای صحیح از بین انبوه نویزهاست که بخش اعظم کار همین جا است.

هشدار استفان هاوکینگ درباره خطر هوش مصنوعی برای انسان

هاوکینگ






















استفان هاوکینگ دانشمند بزرگ معاصر در فیزیک می گوید: بدشگون ترین تهدید برای بشر درآمیختگی عمیق با محصولات آزمایشگاه های فناوری در "سیلیکون ولی" است.

به گزارش خبرگزار مهر، به گفته هاوکینگ، هوش مصنوعی که خود را در قالب کمک دیجیتالی و خودروهای بدون راننده مستتر کرده در حال آماده کردن جای پا برای خودش است و این امر می تواند روزی به پایان عصر انسان منجر شود.

وی هشدار داد بشر با آینده مبهمی مواجه است چرا که فناوری، فکر کردن برای خود را می آموزد و با محیطش سازگار می شود.

برنده جایزه نوبل فیزیک با انتشار مقاله ای در روزنامه ایندیپندنت آخرین فیلم "جانی دپ" با عنوان "برتری" را مورد بحث قرار داده است. در این فیلم شخصیت اصلی جهانی را کاوش می کند که در آن رایانه ها می تواند از توانایی های انسانی پیشی بگیرند.

پروفسور هاوکینگ می گوید تلقی این فیلم صرفا به عنوان یک روایت علمی تخیلی، بزرگ ترین اشتباه تاریخ است.

وی اظهار داشت توسعه دستاوردهای شخصی دیجیتال موسوم به Siri، Google Now و Cortana و نشانه های های رقابت ارتش IT ، در برابر آنچه که قرار است طی دهه های آینده ظهور کند، ناچیز هستند.

وی خاطر نشان کرد: البته فواید بالقوه دیگر از این فناوری می تواند چشمگیر باشد و جنگ، بیماری ها و فقر را از بین ببرد.

به گفته وی موفقیت در خلق AI می تواند بزرگترین رویداد در تاریخ بشر باشد اما متاسفانه این دستاورد می تواند آخرین نیز باشد مگر آنکه یاد بگیریم چگونه از خطرات دوری کنیم.

در دوره های کوتاه و متوسط، ارتش ها در سراسر جهان در حال کار کردن بر روی ساخت سیستم های تسلیحاتی خودکار هستند و این در حالی است که سازمان ملل نیز به طور همزمان بر روی ممنوعیت آنها کار می کند. این دانشمند اظهار داشت: اگر به آینده نگاه کنیم می بینیم هیچ محدودیت بنیادی برای آنچه که می توانیم به دست آوریم وجود ندارد.

به گفته وی هیچ قانون فیزیکی وجود ندارد که بتوان با آن مانع از تشکیل شدن ذرات به گونه ای شد که محاسبات بسیار پیشرفته تری نسبت به تنظیم ذرات در مغز انسان، انجام ندهند.

وی اظهار داشت: در حقیقت امروز IBM تراشه های هوشمندی ساخته است که می توانند راه را برای شبکه های حسی که ظرفیت مغز را در درک، عمل و تفکر تقلید می کنند، هموار سازد.

هاوکینگ معتقد است یک روز این امر می تواند به دانشمندان علوم رایانه کمک کند تا ماشینی بسازند که بسیار هوشمند تر از انسان باشد.

برنده جایزه نوبل فیزیک می گوید همانطور که "ایروینگ گود" در سال 1965 دریافت ماشین ها با هوش ابر انسانی می توانند طراحی های خود را بهتر و بهتر کنند، کارشناسان هنوز برای این سناریوها آماده نیستند. وی برای مقایسه گفت: اگر بیگانگان به ما بگویند ظرف چند دهه آینده به زمین می آیند دانشمندان بیکار نمی مانند.

وی تاکید کرد: اگرچه با بهترین یا بدترین چیزی که قرار است برای تاریخ انسان روی بدهد مواجه ایم ، تحقیقات اندک جدی در این زمینه در حال انجام است.

نخبه فیزیک معاصر گفت: همه ما باید از خود بپرسیم چه کاری می توانیم برای استفاده حداکثری از فواید و دوری از خطرات هوش مصنوعی انجام دهیم.


مرتبط:

هشدار استفان هاوکینگ: هوش مصنوعی تمدن بشری را نابود خواهد کرد

تولید موادی با ساختار استخوانی با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی

(از  www.clinicalmedicine.ir  )

پژوهشگران دانشگاه واشنگتن موفق به تولید موادی با ساختار استخوانی با استفاده از پرینترهای سه‌بعدی شدند. کاربرد اصلی این مواد که کاملاً شبیه استخوان است در ارتوپدی و دندانپزشکی است.

مواد استخوانی تولیدشده توسط این پرینتر سه‌بعدی با استخوان‌های طبیعی پس از گذشت زمان کوتاهی کاملاً ترکیب می‌شود و تمام آثار بیماری از بین می‌رود. به طور خلاصه می‌توان گفت که این استخوان‌های مصنوعی به‌صورت یک داربست برای استخوان‌های طبیعی محسوب می‌شود و نقش محافظتی دارد. مراحل اولیه استفاده از این استخوانها روی موش‌ و خرگوش با موفقیت انجام شده است.

مدیر این پروژه تحقیقاتی می گوید زمانی که استخوان فرد دچار شکستگی می شود از آن استخوان سی تی اسکن تهیه و سپس آن تصویر را وارد برنامه اتوکد می کنیم و استخوان جدید را طراحی می‌کنیم سپس به پرینتر سه‌بعدی دستور ساخت آن را می‌دهیم، پس از آن استخوان تولید شده را در بدن بیمار قرار می دهیم. پزشکان امیدوارند که در آینده ای نزدیک می توان با استفاده از این روش بیماران مبتلا به پوکی استخوان را به‌طور کامل درمان کرد.

منبع: ایرنا

ابداع قطره چشمی جدید برای قابلیت دید در شب برای انسان


ایسنا/ گروهی از هکرهای زیستی آمریکایی قطره چشمی جدیدی ابداع کرده‌اند که قابلیت دید در شب را برای انسان فراهم می‌کند.
این گروه دانشمند شهروند کالیفرنیایی موسوم به «(science for the masses (SftM» این ماده ابرقدرت را در پی تحقیقات بر روی مولکول طبیعی Chlorin e6 تولید کردند.
این مولکول به نوع خاصی از ماهی‌های اعماق دریا اجازه می‌دهد تا در تاریکی ببینند. مولکول Chlorin e6 به سادگی از گیاهانی مانند جلبک قابل استخراج بوده و در برخی درمان‌های سرطانی و همچنین درمان افراد دارای دید در شب ضعیف نیز مورد استفاده است. 
این مولکول یک واکنش شیمیایی میکروسکوپی ایجاد می‌کند که منابع نوری ضعیف را در زمان عبور از چشم، تقویت می‌کند.
محققان با ترکیب Chlorin e6 با انسولین در یک محلول سالین توانستند ترکیبی تولید کنند که برای چندین ساعت دید در شب عالی ارائه می‌کند. این قطره در کیسه ملتحمه بین کره چشم و پلک ریخته می‌شود که از آنجا داخل شبکیه جذب خواهد شد. رنگ سیاه ابتدایی محلول طی چند ثانیه برطرف خواهد شد.
محققان SftMچندین آزمایش را با استفاده از فواصل و زمینه‌های مختلف انجام دادند و در نهایت، کارآزمایی این قطره بر روی یک سوژه انسانی به وی اجازه داد تا نه تنها اشکال و اندازه‌ها را از فاصله 10 متری در تاریکی محض تشخیص دهد، بلکه همچنین وی را قادر ساخت تا موقعیت افراد را نیز در تاریکی تا فاصله 50 متری شناسایی کند.
اگرچه این قابلیت دائمی نبوده و تنها چند ساعت باقی ماند. دانشمندان اکنون به دنبال آزمایشات بیشتر برای بررسی عوارض جانبی طولانی‌مدت این ماده بر روی چشم هستند.
گام بعدی محققان، استفاده از یک دستگاه محرک Ganzfeld و الکترورتینوگرافی است که می‌توانند برای سنجش دقیق سطح تحریک الکتریکی و فعالیت در چشم با هم ترکیب شوند. این کاربه دانشمندان داده‌های بیشتری را برای بررسی بیشتر ارائه کرده و همچنین به آن‌ها در ارزیابی عملکرد درست و ایمن محلول Ce6 کمک خواهد کرد.