مترجم: علي طالبي
در سالهاي اخير مهندسان فناوريهاي جديدي را براي توانمندسازي روباتها و انسانها براي حركت سريعتر و جهش بيشتر توسعه دادهاند. مواد الاستيك نرم انرژي را در اين وسايل ذخيره ميكنند. اگر اين انرژي با دقت آزاد شود، انجام حركات ديناميك ظريف را ممكن ميسازد. روباتها از روي موانع پرش ميكنند و اندام مصنوعي حركت با سرعت بالا را امكانپذير ميكند. چالشي اساسي در توسعه اين فناوريها پا برجاست. دانشمندان ساعتهاي طولاني را صرف ساخت و آزمايش نمونههاي اوليهاي كردهاند كه بتوانند بهطور قابل اعتمادي به شيوههاي خاص حركت كنند. براي مثال، روباتي پس از پرش بر روي سمت راست خود فرود بيايد.
تيمي اولين گامهاي اينروشها را در جهت خودكارسازي طراحي مكانيسمهاي ديناميك نهفته در اين حركات برداشته است. روشهاي آنها شبيهسازيهايي را انجام ميدهد كه مطابقتشان با رفتارهاي واقعي دستگاههاي انعطافپذير 70 برابر سريعتر از روشهاي پيشين است. اين روشها همچنين پيشرفتهاي مهمي در دقت واكنشها و برخوردهاي شبيهسازي شده ارائه ميدهد. اين روشها به اندازه كافي سريع و دقيق هستند كه بتوانند براي خودكارسازي فرايند طراحي به منظور خلق مكانيسمهاي ديناميك براي كنترل پريدن به كار روند.
پيشرفتهاي عمده در طراحي محاسباتي، مدلسازي فيزيكي و ساختوساز سريع، توليد اشيا با خواص فيزيكي سفارشي مانند كتانيهاي مخصوص، اندامهاي مصنوعي پيچيده و روباتهاي نرم را امكانپذير كرده است. اين درحالي است كه تحقيقات گرافيكي كامپيوتري شاهد پيشرفتها سريعي در توليد انيميشنهاي جذاب فيزيكي براي بازيها، واقعيت مجازي و فيلم بوده است. در اين كار جديد اين تيم تلاش ميكند تا كارايي و دقت را به منظور امكانپذير كردن شبيهسازي براي طراحي ساخت و شبيهسازي دقيق اشيا در حال حركت تركيب كند. «هدف اين است كه قوانين فيزيكي واقعيت مجازي را به قوانين فيزيكي واقعيت حقيقي بسيار نزديك كنيم.»
محققان در اين تحقيق چالش شبيهسازي اشياي الاستيكي را مدنظر قرار داده است، آنها به دنبال آن هستند كه برخورد اين اشيا بهگونهاي باشد كه با واقعيت مطابقت داشته باشد و سرعت آن نيز به اندازهاي باشد كه بتواند براي خودكارسازي فرايند طراحي به كار رود. تلاش براي ايجاد چنين شبيهسازيهايي در تماس، ضربه يا اصطكاك زمانبر و غيردقيق است. روشهاي آنها شبيهسازيها را بسيار سريعتر از روشهاي موجود و با دقت بيشتري- در مقايسه با حركات دنياي واقعي- انجام ميدهند.
عامل الهامبخش اين تيم نياز به ابزارهاي طراحي سريعتر و دقيقتري بود كه بتواند شبيهسازيهاي دقيق اشياي الاستيك را- خصوصاً در سرعتهاي بالا متحمل تغيير شكل و برخورد ميشوند- انجام دهد. اين روشهاي جديد ميتواند در طراحي روباتيك و توسعه روباتها به كار رود به نحوي كه اين روباتها به طور فزايندهاي حركات و ويژگيهايي مانند انسان از خود نشان دهند.
محققان در ادامه ميگويند: «اين پروژه نخستين گام براي ما در پيشبرد روشها براي شبيهسازي واقعيت است. ما بر روي پيشبرد اين روشها در طراحي اتوماتيك و بررسي چگونگي استفاده مؤثر از آنها در طراحي تمركز كردهايم. در گرافيك كامپيوتري و انيميشن ميتوانيم تصاوير زيبايي خلق كنيم، بگذاريد اين روشها را به اشياي واقعي در دنياي واقعي- كه مفيد، زيبا و كارآمد هستند- گسترش دهيم.»
منبع: ساينس ديلي
