الروبوتات
باحثون طوروا روبوتات شبيهة بالحشرات على أساس الصراصير
طور باحثون في جامعة كاليفورنيا، بيركلي روبوتًا صغيرًا شبيهًا بالحشرات على أساس صرصور. يمكنه التحرك عبر سطح بسرعة مماثلة، وهو قوي مثل صرصور. من الصعب جدًا كسرها وهو أمر غير معتاد في الروبوتات بحجمها. تم نشر الدراسة حديثًا في مجلة Science Robotics في 31 يوليو.
وصف ليوي لين، أستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة كاليفورنيا، بيركلي والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة، الروبوت.
“معظم الروبوتات في هذا الحجم الصغير هشة للغاية. إذا خطوت عليها، فبكلمة تقريب تدمر الروبوت”، قالت. “وجدنا أنه إذا وضعنا وزنًا على روبوتنا، فإنه لا يزال يعمل إلى حد ما”.
يبدو الروبوت الشبيه بالحشرات بسيطًا عند النظر إليه، ولكن هذا ليس هو الحال على الإطلاق. كما ذكرنا سابقًا، يمكنه التحرك عبر الأرض بشكل مشابه لصرصور. يمكنه التحرك بسرعة 20 طولًا للجسم في الثانية. هذا يعني أن هذا الروبوت الصغير يمكنه السفر لمسافات طويلة في أوقات قصيرة. السرعة التي يمكن للروبوت تحقيقها هي الأسرع بين الروبوتات الشبيهة بالحشرات الحالية التي تم تطويرها.
إلى جانب كونها سريعة، يمكن للروبوت الصغير الشبيه بالحشرات أيضًا حمل الأوزان. بينما يكون هذا الوزن صغيرًا، مثل حجم بندق، إلا أنه يعتبر تطورًا مثيرًا للإعجاب ويمكن بناءه.
الميزة الأكثر إثارة للإعجاب بهذه التقنية هي مقدار الوزن الذي يمكنه تحمله. يزن الروبوت الشبيه بالحشرات أقل من عُشر غرام، لكنه يمكنه تحمل ما يصل إلى 60 كجم. هذا هو وزن الإنسان العادي، وهو 1 مليون مرة أكثر من وزن الروبوت.
“قد يكون الناس قد واجهوا أنهم إذا خطوا على صرصور، قد يضطرون إلى سحقه قليلًا، وإلا فإن الصرصور قد يبقى على قيد الحياة ويهرب”، قال لين. “شخص ما يخطو على روبوتنا يطبق وزنًا غير عادي للغاية، لكن [الروبوت] لا يزال يعمل، لا يزال يعمل. لذلك، في هذا المعنى، إنه مشابه جدًا لصرصور”.
يمكن استخدام روبوتات الحشرات الصغيرة الشبيهة بالذكاء الاصطناعي لأشياء مختلفة، بما في ذلك بعثات البحث والإنقاذ. وهي صغيرة بدرجة كافية لتتسع إلى أماكن لا يستطيع البشر الدخول إليها أو أماكن خطرة للغاية على البشر.
تحدث ييتشوان وو، مؤلف ورقة البحث الأول، عنها. عمل على هذا المشروع كطالب دراسات عليا في الهندسة الميكانيكية في جامعة كاليفورنيا، بيركلي من خلال شراكة معهد تسينغهوا-بيركلي شينزين. وهو حاليًا أستاذ مساعد في جامعة العلوم والإلكترونيات في الصين.
“على سبيل المثال، إذا حدث زلزال، فمن الصعب على الآلات الكبيرة أو الكلاب الكبيرة العثور على الحياة تحت الأنقاض، لذلك هذا هو السبب في أننا نحتاج إلى روبوت بحجم صغير ومرن وقوي”، قال.
يبلغ حجم روبوت الحشرات الشبيه بالحشرات حجم طابع بريدي كبير، ويصنع من ورقة رقيقة من مادة البيزوالكتريك تسمى بولي فينيليدين فلوريد (PVDF). هذه مواد فريدة، وتتمدد وتتقلص عند تطبيق جهد كهربائي عليها. يتم تغطية PVDF للروبوت بطبقة من البوليمر المرن. هذا يسمح للورقة بأكملها على الروبوت أن تكون مرنة وتنحني بدلاً من التمدد والانكماش. تم إضافة ساق أمامية إلى روبوت الحشرات، مما يسمح له بالقفز والدفع إلى الأمام عندما تنحني وتنثني المادة تحت مجال كهربي.
لا تزال هذه التقنية قيد التطوير، وسوف يستمر روبوت الحشرات الشبيه بالحشرات في التحسن. يستخدم حاليًا سلكًا رقيقًا متصلاً لتحمل جهد كهربي مسؤول عن التذبذبات. الخطوة التالية للتقنية هي إضافة بطارية تمكنه من التحرك بحرية أكبر. يريد الباحثون أيضًا تحسين التصميم وإضافة حساسات غاز. الفكرة هي أن روبوت الحشرات الشبيه بالحشرات سوف يكون قادرًا على التحرك بشكل مستقل وحول العقبات.
تتبع هذه التطورات الجديدة في التقنية نمطًا في مجال الذكاء الاصطناعي وروبوتات الحشرات. كانت ذكاء السرب وروبوتات النمل تطورات حديثة تستخدم تقنيات مماثلة. سيكون من المثير رؤية إلى أين ستذهب هذه التقنية، ويمكن أن تكون مفيدة في العديد من المجالات المختلفة في مجتمعنا.
