Mohammad Mahdiمشاهده پست ها

Avatar for Mohammad Mahdi

مدیر وبسایت هوشمندشو.دانشجوی کارشناسی رشته الکترونیک

میکرو ربات

میکرو ربات های پزشکی با قابلیت تغییر شکل

بر کسی پوشیده نیست که  تکنولوژی میکرو ربات ها روز به روز در حال پیشرفت و توسعه هست و میتوانیم به روزی برسیم که این ربات ها در عروق انسان شنا کنند و دارو را به محل مورد نظر انتقال دهند یا رگ های مسدود را باز کنند.

اما قضیه به این سادگی ها هم نیست. بدن انسان پر از محیط های مختلف با شرایط مختلف است واین ربات ها برای گردش در بدن نیاز دارند تا خود را با شرایط مختلف وفق دهند.

در حال حاضر محققان EPFL و ETH Zurich میکرو ربات هایی ساخته اند که میتواند به صورت خودکار با محیط های مختلف وفق پیدا کند و سازگار شود.

این ربات ها از لایه هایی از هیدروژل تشکیل شده اند. هیدروژل  نوعی ژل است که در آن مولکول آب است و همچنین حاوی پلیمر که حس میکند و به گلوکز در مایعات بدن متصل میشود. این ایمپلنت ضرری برای بافت های زنده ندارد.

این لایه ها مانند اریگامی با چینشی خاص کنار هم قرار میگیرند و ربات را تشکیل میدهند. همچنین در این ربات ها ذرات کوچک مغناطیسی نهفته میشود . با گذاشتن این ذرات مغناطیسی این امکان وجود دارد که بتوان با استفاده از میدان مغناطیسی خاص این رباط ها را از خارج از بدن هدایت و کنترل کرد.

حال ربات های جدید میتوانند بصورت اتوماتیک حالت فیزیکی خود را عوض کنند تا بتوانند در شرایط مختلف درست عمل کنند. به عنوان مثال محققان دریافتند که یک ربات با بدنه ی لوله ای شکل به همراه یک دم تخت میتواند به خوبی در مایعات با غلظت کم (مانند عروق با غلظت خونی کم) شنا کند و به سمت هدف برود در حالی که برای حرکت کردن در عروق با مایعات غلظت بالا شکل ظاهری مارپیچ بسیار بهتر عمل میکند.

ربات-تبدیل-شونده
ربات تبدیل شونده

 

 

برای اینکه این رباط ها بتوانند بصورت خودکار بین این دو شکل تغییر کنند آنها را با ساکاروز (ترکیبی که خاصیت شیرین دارد) تغلیظ کرده اند.

سلمان ساکار محقق اصلی این پژوهش توضیح میدهد :” ربات های ما ترکیب و ساختار بخصوصی دارند که به انها اجازه میدهد تا خود را با شرایط مختلفی که در آن هستند سازگار کنند. برای مثال اگر انها با تغییر غلظت مواجه شوند شکل خود را تغییر میدهند تا سرعت و مانور پذیری خود را حفظ کنند بدون اینکه از مسیر حرکت خود خارج شوند”.

محققان برای آزمایش ربات ها با استفاده از لوله های شیشه ای عروق خونی را شبیه سازی کردند و مایعاتی با غلظت مختلف درون آن قرار دادند و دیده شد ربات ها به خوبی در آن شنا میکردند. این آزمایش برای محققان مشخص کرد که کدام شکل برای کدام نوع محیط بهتر است.

این تیم سالهاست که این ربات ها را توسعه میدهند اما بنظر میرسد این ربات یکی از پیشرفته ترین انها تا به امروز است. در آینده این ربات ها میتوانند دارو را مستقیما به جایی که مورد نیاز است انتقال دهند و همچنین جراحی های غیر ممکن را ممکن کنند .

 

اینترنت اشیاء iot scaled

اینترنت اشیاء (IOT) چیست؟

تعریف ساده از اینترنت اشیاء  IoT :

به زبان ساده اینترنت اشیاء یا  Internet Of Things) IoT ) یک سیستم کامپیوتری است که دارای یک شناسه منحصر به فرد (Unique ID) است و توانایی

انتقال اطلاعات در بستر یک شبکه (مانند اینترنت) را دارد.

حال این سیستم میتواند به هر شئ قابلیت کنترل  شدن  (با استفاده از علم الکترونیک و مکانیک)  از طریق شبکه را بدهد و کار های مورد نظر مارا بصورت

هوشمند انجام دهد.

 

 

اینترنت اشیاء چگونه کار میکند؟

 

نحوه کارکرد اینترنت اشیاء
نحوه کارکرد اینترنت اشیاء

 

اکو سیستم اینترنت اشیاء (IoT) شامل دستگاه های هوشمند در بستر وب است. این دستگاه های هوشمند با استفاده از پردازنده هایی که در درون انها

نهفته شده ،سنسور ها و سخت افزار های ارتباطی ، اطلاعات را از محیط جمع اوری میکنند،عملیات مورد نظر را روی آن انجام میدهند و  آن را ارسال میکنند.

این دستگاه ها میتوانند اطلاعات را از سنسور جمع اوری کنند و آن هارا ازطریق

فضای ابری یا همچنین در همان محل تجزیه و تحلیل و پردازش کنند.گاهی اوقات این دستگاه ها میتوانند با یکدیگر

ارتباط برقرار کنند و روی اطلاعاتی که به یکدیگر انتقال میدهند عملیات انجام دهند. دستگاه ها اکثرکارها را بدون دخالت

انسان انجام میدهند. البته انسان میتواند با انها تعامل داشته باشد ، مثلا آن ها را تنظیم کند، دستورات یا

دسترسی ها را به دستگاه اعمال کند.

مزایای اینترنت اشیاء IoT   :

اینترنت اشیاء مزایای زیادی را به سازمان ها ارائه می دهد و آنها را قادر می سازد تا :

فرایندهای کلی کسب و کار خود را نظارت کنند.
تجربه مشتری را بهبود بخشد.
صرفه جویی در وقت و هزینه.
افزایش بهره وری کارکنان.
ادغام و سازگاری مدل های کسب و کار.
تصمیمات بهتری در کسب و کار بگیرند و درآمد بشتری کسب کنند.

IoT  شرکتها را تشویق می کند تا راه هایی را که به کسب و کارها، صنایع و بازارشان نزدیک می شوند، بازنگری کنند و به آنها ابزارهایی برای بهبود استراتژی های کسب و کار خود بدهند.

کاربرد های IoT :

 

کاربرد های اینترنت اشیاء
کاربرد های اینترنت اشیاء

 

اینترنت اشیاء در زمینه های بسیاری کاربرد دارد و میتواند به کمک انسان بیاید مانند : مخابرات ، خودرو ها ، بهداشت و درمان، انرژی مصارف خانگی و ….

در این بخش به بازگو کردن مثال هایی از این کاربرد ها میپردازیم:

خانه ی هوشمند:

در بخش خانه های هوشمند میتوان سیستم گرمایش ، روشنایی و دستگاه های الکترونیکی را از راه دور و از طریق کامپیوتر یا تلفن هوشمند کنترل کرد. یا در ساختمان های هوشمند سیستم های تهویه و دیگر سیستم ها را بصورت هوشمند کنترل کرد و در مصرف انرژی صرفه جویی زیادی کرد.

دستگاه های پوشیدنی هوشمند:

در دستگاه های پوشیدنی با استفاده از سنسور ها و نرم افزار ها و اپلیکیشن ها میتوان اطلاعات کاربر را دریافت و تجزیه و تحلیل کرد و از انها استفاده کرد.

از این اطلاعات میتوان برای فهمیدن وضعیت ایمنی افراد نیز استفاده کرد . به عنوان مثال میتوان از وضعیت سلامتی کارگران معدن ، اتش نشانان و افرادی

که در مکان های خطرناک فعالیت میکنند با خبر شد.

مراقبت های بهداشتی و سلامتی:

IoT در این قسمت مزایای زیادی دارد. مثل افزایش توانایی مراقبت از بیمار و همچنین بررسی اطلاعات از وضعیت بیمار.همچنین

در تهیه ی دارو ها و کنترل مقادیر ترکیبی مواد مختلف برای ساخت دارو و همچنین بررسی موجودی دارو ها و… استفاده میشود.

 

کشاورزی هوشمند:

در کشاورزی سیستم های هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیاء میتوانند رطوبت هوا ، نور ، رطوبت خاک و دمای محصولات را کنترل کنند. همچنین اتوماسیون آبیاری کردن محصولات نقش مهمی را ایفا میکنند.

شهر هوشمند:

در یک شهر هوشمند با استفاده از اینترنت اشیاء میتوان با چراغ های راهنمایی هوشمند و دیگر سنسور ها کنترل ترافیک را انجام داد به طوری که باعث حفظ انرژی، کاهش ترافیک ، صرفه جویی در وقت و … میشود. همچنین IoT کمک میکند تا در شهر ها بر مشکلات نظارت داشته باشیم و آنها را مدیریت کنیم و همچنین بهداشت شهری و مشکلات زیست محیطی را بهبود داد.

 

امنیت:

اینترنت اشیاء میلیارد ها دستگاه هوشمند را به اینترنت متصل میکند و یکی از نگرانی های اصلی امنیت این حوضه است.

فکر کنید یک خرابکار به سیستم های خانه ی هوشمند شما دسترسی داشته باشد. وسایل برقی خود به خود خاموش و روشن میشوند و آسیب میبینند

شیر های آب باز میشوند یا گاز روشن میشود و یا کل خانه اتش میگیرد .

همچنین ممکن است که به اطلاعات شخصی و مهم افراد دسترسی پیدا کنند. حال این مشکلات را به صنایع بزرگ

و زیر ساخت ها گسترش  بدهید تا ببینید چه مشکلات بزرگی میتوانند ایجاد کنند.

برای جلوگیری از این مشکلات در  زمینه IoT  هکر ها روزنه های نفوذ به سیستم ها را پیدا میکنند.

و ارائه دهندگان خدمات با بروز رسانی های امنیتی  این روزنه ها را کمتر و کمتر میکنند و کار را برای خرابکاران سخت تر میکنند.