طور باحثون في جامعة نورث إيسترن الأمريكية ذراعًا آلية مرنة تُدعى SCCRUB، تمثل اختراقًا جديدًا في مجال التنظيف المنزلي، ونُشرت نتائج البحث على خادم الطباعة المسبقة arXiv.

تركز أنظمة الروبوتات التجارية حاليًا على التنظيف الذاتي للأرضيات، بينما الروبوتات القادرة على تنظيف الأسطح، ترتيب الغرف، الطهي، وغيرها من المهام المنزلية إما باهظة الثمن أو لم تُطرح في السوق بعد. أما ذراع SCCRUB المرنة، فيمكنها تنظيف الأسطح بما يتجاوز الكنس والمسح، حيث تنجح في تنظيف الأوساخ، والحروق، والأسطح الدهنية، مزيلة أكثر من 99% من البقايا.

يبني هذا البحث على ورقة سابقة نُشرت في مجلة Science Robotics. لاختبار فعالية الذراع الآلية الناعمة، استوحى الباحثون من فرش ملحقات المثقاب على أمازون، ودمجوها مع الذراع. أوضح الباحثون أن الذراع الآلية القوية يمكنها التنظيف بشدة عالية، لكنها غير آمنة حول البشر، بينما تجمع SCCRUB بين المرونة والصلابة، فهي ناعمة وآمنة، وقوية بما يكفي لإزالة الأوساخ العنيدة باستخدام فرشاة.

تتكون ذراع SCCRUB الآلية بشكل أساسي من ثلاثة مكونات: فرشاة غسيل دوارة عكسيًا، وحدة تحكم برمجية جديدة تعتمد على التعلم العميق (لتخطيط حركات التنظيف)، ووحدة TRUNC المطورة سابقًا. تنقل وحدة TRUNC عزم الدوران مع القدرة على الانحناء، التمدد، والتقلص، وعند ترتيبها تسلسليًا وتداخليًا، تشكل ذراعًا آلية خفيفة وناعمة، قادرة على تطبيق عزم دوران يعادل مثقاب يدوي، مع العمل بأمان حول الأشخاص وتوفير قوة التنظيف.

تُخطط حركاتها بواسطة وحدة تحكم تعتمد على التعلم الآلي، مما يضمن وصول المكونات إلى المواقع المطلوبة مع مراعاة مرونة الذراع، وتُثبت ملحقات الفرشاة على الذراع لإزالة الأوساخ والبقايا. تستخدم ملحق الفرشاة علبة تروس كوكبية لجعل الفرشاة تدور عكسيًا، مما يعوض قوى الاحتكاك، ويسمح لذراع التنظيف بالضغط بقوة على السطح والحفاظ على موقعه.

في سلسلة من التجارب، نجح نموذج ذراع SCCRUB الآلية في تنظيف طبق زجاجي ملطخ بصلصة الطماطم ومقعد مرحاض ملطخ بمربى التوت الأزرق، مزيلاً تقريبًا جميع البقايا. أكد الباحثون أن هذه الذراع الناعمة يمكنها العمل في المساحات البشرية، مع توفير قوة الروبوتات الصلبة.

يخطط فريق البحث حاليًا لتحسين الذراع الآلية، توسيع نطاق المهام المنزلية التي يمكنها التعامل معها، للخروج من المختبر إلى الحياة الواقعية. يأمل الباحثون أن تساعد الذراع الآلية الناعمة يومًا ما البشر بأمان في بيئات صناعية ومهام منزلية يومية متنوعة.