ربات‌های جدید الهام گرفته از سوسک، کوچک اما توانا

نسل بعدی ربات‌های الهام‌گرفته از سوسک دارای جثه‌ بسیار کوچکی هستند، اما عملکردی قدرتمندتر از همیشه دارند. آن‌ها از توان بالایی در جهش برخوردارند، که به آن‌ها قدرت مانور بسیار خوبی در مواجهه با موانع می‌بخشد. به لطف حضور این ربات‌ها شاهد پیشرفت‌های چشمگیری در محیط‌های مکانیکی، کشاورزی و جستجو و نجات خواهیم بود.

به‌گزارش هوشیو، ربات‌های جهنده‌ کوچک در اندازه حشرات که به‌تازگی توسط محققان دانشگاه Illinois ساخته شده‌اند،  قادر به انجام وظایف خود در مکان‌های کوچک و تنگ هستند. به‌گفته این دانشگاه‌، ساخت ربات‌های جهنده پیشرفت چشمگیری برای انجام عملیات موردنظر توسط این میکروربات‌ها در محیط‌های مکانیکی، کشاورزی و جستجو و نجات است.

در این میان یک مطالعه جدید به رهبری پروفسور Sameh Tawfick ، مجموعه‌ای از ربات‌ها به‌اندازه یک سوسک را نشان می‌دهد که به‌قدری سریع‌اند که می‌توانند از لحاظ زمان فرار با سایر حشرات رقابت کنند. این مینی‌ربات‌ها به‌اندازه‌ای قدرتمند هستند که می‌توانند از روی موانع بپرند و ضمنا به‌اندازه‌ای کوچک‌اند که می‌توانند به فضاهای تنگ و محدود بروند.

در طول ده سال گذشته، دانشمندان دانشگاه Princeton و دانشگاه Illinois Urbana-Champaign، آناتومی‌، مکانیک و تکامل سوسک کلیک را بررسی کرده‌اند. یک مطالعه در سال ۲۰۲۰ کشف کرد که ماهیچه‌ای در داخل قفسه سینه سوسک‌های کلیکی می‌تواند، به‌سرعت انرژی ارتجاعی در بدن این حشره آزاد نماید. این ماهیچه به آن‌ها اجازه می‌دهد تا چندین برابر طول بدن خود بپرند، یا درصورت چرخیدن به پشت بتوانند موقعیت خود را اصلاح کنند.

پروفسور Tawfick گفت: «یکی از چالش‌های بزرگ ر‌باتیک یافتن طرح فیزیکی ربات در مقیاس کوچک است که در‌عین‌حال به اندازه کافی قدرتمند نیز باشد، و بتواند در اطراف موانع حرکت کرده یا به‌سرعت از موقعیت‌های خطرناک فرار کند.»

استفاده از محرک‌های سیم‌پیچ کوچک

Tawfick و تیمش از محرک‌های کوچک سیم‌پیچی برای نیرو دادن به ربات‌های خود استفاده کردند. مکانیزم این محرک‌ها به‌گونه‌ای است که باعث می‌گردد پیش از رها‌شدن انرژی خود را ذخیره سازند. این امر در تقویت انرژی ربات‌ها تاثیرگذار بوده و به پرش قابل‌توجه آن‌ها به‌سمت بالا کمک می‌کند.

Tawfick گفت: «این فرایند که کمانش پویا نامیده می‌شود، بسیار ساده‌تر از آناتومی یک سوسک کلیک بوده، اما درعین‌ سادگی ازنظر فرایندی مفید است، زیرا به ما امکان می‌دهد قطعات را در این مقیاس کوچک بسازیم.»

این تیم چهار نوع دستگاه را با استفاده از ریاضیات و تکامل بیولوژیکی به‌عنوان راهنمای خود ساخته و آزمایش کرد، و در‌نهایت بر روی دو پیکربندی که می‌توانستند بدون نیاز به کمک انسانی بپرند، کار کرد. به‌عبارت‌دیگر، این تیم توانست دستگاهی بسازد که قادر به پرش به‌صورت مستقل و بدون کمک انسانی بود.

پروفسور Tawfick افزود: «ما هنوز برنامه خاصی برای نحوه طراحی نسل بعدی ربات‌ها نداریم، اما تحقیقات انجام‌شده در این مطالعه نقطه‌شروعی برای توسعه این فناوری است. در‌واقع فرایند توسعه ربات‌ها شبیه به تکامل بیولوژیکی است و نشان می‌دهد که ربات‌ها می‌توانند در‌صورت نیاز سازگار شوند و تکامل پیدا کنند.»