اختراع لا‌ک‌پشت رباتیک دوزیست، با قابلیت تغییر شکل پاها!

محققان یک ربات لا‌ک‌پشت تغییر شکل‌دهنده جدید با نام، Mighty Morphin’ Turtle اختراع کرده‌اند. این ربات که با الهام از لا‌ک‌پشت ساخته‌شده می‌تواند، پاهای خود را تغییر‌شکل داده و از خشکی به درون آب یا عقب حرکت کند. این ربات قادر‌به کاوش مناطق تلاقی گول‌زننده زمین با دریاست، که تشخیص آن عموماً برای سایر ربات‌ها دشوار است. ممکن است ربات‌های این‌چنینی در‌آینده، به ماشین‌هایی تبدیل شوند که قادرند از‌پس شرایط پیچیده دنیای واقعی برآیند.

به گزارش هوشیو، این لا‌ک‌پشت رباتیک دوزیست (ART) که اخیراً در نشریه علمی Nature توصیف‌شده، قادر‌به ‌ترکیب بهترین ویژگی‌های حرکتی یک لا‌ک‌پشت شناگر اقیانوسی و یک لا‌ک‌پشت پیاده‌روی زمینی است‌. براساس این ویژگی، ربات مذکور می‌تواند اندام خود را از باله‌های لا‌ک‌پشتی به پاهای لا‌ک‌پشتی تبدیل کند. ربکا کرامر-بوتیگلیو، رباتیک‌دان دانشگاه ییل و نویسنده ارشد مقاله، می‌گوید: «بیشتر ربات‌های دوزیست از سیستم‌های محرکه اختصاصی در هر محیطی استفاده می‌کنند. ربات ما یک مکانیسم یکپارچه پیشران را در هر‌دو محیط تطبیق می‌دهد. یعنی این ربات دارای چهار دست‌و‌پا است، که این اندام‌ها می‌توانند بین حالت باله برای حرکت در آب و حالت پا برای حرکت زمینی تغییر یابند.»

هر‌اندام تغییر شکل‌دهنده، توسط یک ماده پلیمری کامپوزیت احاطه‌شده، که در گرما شکل‌پذیر و در دمای سرد سفت می‌گردد. برای تغییر‌شکل اندام، بخاری‌های مسی تعبیه‌ شده، که مواد بیرونی را گرم و بافت آن‌ها را نرم می‌کند. سپس «عضله» رباتیک نرم زیر آن، براساس شرایط متورم یا باد آن تخلیه می‌شود، تا باله صاف را به پای گرد یا برعکس آن تبدیل کند. در‌نهایت، پلیمر به‌کار‌رفته در این باله‌ها در‌طول یک تا دو دقیقه در‌اطراف شکل جدید خنک و سفت می‌گردند.

اندام‌های رباتیک نرم به مفاصل شانه‌های رباتیک سخت متصل می‌شوند، که دارای سه موتور الکترونیکی هستند، تا ART بتواند روی خشکی «خزنده» یا «خزشی» و همچنین در آب «پارو بزند» یا «بال بزند». این اتصالات به یک شاسی متصل می‌شوند، جایی که لوله‌های PVC مهر‌و‌موم شده از قطعات الکترونیکی ربات در برابر آب محافظت می‌کنند. یک «پوسته» چاپ سه‌بعدی به این ربات شکلی ساده و فضایی داده، که ربات با کمک آن می‌تواند هوا یا ماسه را برای تنظیم حالت شناوری خود استفاده نماید.

تونس نایگارد، رباتیک دانشگاه متروپولیتن اسلو، که در مطالعه جدید مشارکتی نداشته، می‌گوید: «ادغام رباتیک نرم و سخت، به ART توانایی تبدیل‌شدن به رباتی دوزیست را می‌دهد. او می‌افزاید: «هنگامی که شما از تکنیک‌های رباتیک سخت استفاده می‌کنید، تغییر حالت‌ و حرکت بسیار دشوار خواهد بود، اما اکنون با‌استفاده از تکنیک‌هایی مانند آنچه در رباتیک نرم به‌کار‌رفته، ممکن است بتوانید کاری انجام دهید که تغییر حالت و حرکت کمی روان‌تر صورت پذیرد.»

چنین تکنیک‌های تطبیقی ​​ممکن است درنهایت به ربات‌ها کمک کند، تا در بسیاری از سطوح و محیط‌های مختلف که در دنیای واقعی یافت می‌شوند، پیاده‌گردی کنند. این اتفاق در‌حالی خواهد افتاد که، این ربات‌ها دیگر نیازی به‌حمل یک سیستم رانشی اضافی نخواهند داشت، که باعث کارایی کمتر آنها در حرکت می‌گردد. تیم Kramer-Bottiglio دریافتند که، ART تقریباً همان میزان انرژی را مصرف می‌کند که، ربات‌های ساخته‌شده تنها برای یک محیط مصرف می‌کنند.

لا‌ک‌پشت رباتیک هنوز به مرحله پایانی ساخت خود نرسیده است. نمونه اولیه کنونی، هنوز به یک اتصال‌دهنده برای تأمین برق و ارتباط نیاز دارد و حرکات آن آهسته و غیرماهرانه است، اما محققان در‌حال تلاش برای بهبود این مسائل هستند. نایگارد می‌گوید:«من بسیار هیجان‌زده‌ام که ببینم آنها تا‌کجا پیش ‌رفته‌اند و بسیار علاقه‌مندم که ببینم در چند‌سال آینده چه‌چیزی از این گروه بیرون خواهد آمد.»