ابداع ربات‌های تغییر شکل دهنده با الهام از طبیعت

دانشگاه ایالتی کلرادو از ربات های تغییر شکل دهنده با توانایی الهام گرفتن از طبیعت رونمایی کرد. این ربات ها جهشی در فناوری رباتیک محسوب می شوند.

ربات های تغییر شکل دهنده که از طبیعت الگوبرداری می کنند، میتوانند بدن و پاهای خود را تغییر داده و از سازگاری موجودات زیستی منطقه با محیط های مختلف تقلید کنند. این سه ربات که از جانداران در طبیعت الهام می گیرند، توسط تیمی از محققان و مهندسان دانشکده مهندسی مکانیک این دانشگاه ساخته شده اند. مقاله مرتبط با این مطالعه به تازگی در مجله «نیچر» به چاپ رسیده است.

در طراحی این ربات ها، از یک عضله مصنوعی سبک وزن مشابه ماهیچه های انسان استفاده شده است که قادر است در پاسخ به جریان الکتریسیته منقبض شود. با تعبیه این عضله مصنوعی در ستون فقرات ربات یا در پوست آن، حالا ربات می تواند تغییر شکل دهد. در مجموع این رویکرد بسیار امیدوار کننده است زیرا دانشمندان را به سمت توسعه ربات هایی سوق می دهد که میتوانند در محیط های سخت و چالش برانگیز حرکت کرده و کار کنند.

« جیانگو ژایٔو» یکی از محققین این پروژه توضیح داد که این ربات ها با استفاده از موادی ساخته شده اند که استحکام آنها دربرابر نوسانات دما تغییر می کند. پس نیاز به سیستم های قدرتمند اما دست و پا گیر مانند پیچ های مغناطیسی از بین می رود. این انعطاف پذیری آن ها را برای کمک بالقوه در عملیات جستجو و نجات در مناطق آسیب دیده مجهز می کند.

در مقاله منتشر شده، سه طرح ربات تغییر شکل دهنده به صورت مجزا ارایٔه شده است. اولی، یک گیره است که قادر به تشخیص محیط و تغییر شکل با هدف اثرگذاری بر روی اجسام اطراف است. دومی یک ربات چهارپا است که می تواند خود را خمیده یا صاف کند و به راحتی از شکاف ها عبور کند. در نهایت ربات سوم، رباتی است که قادر است شکل و موقعیت پاهای خود را تغییر داده تا هم روی آب و هم روی خشکی راه برود.

ژایٔو توضیح داد: «قورباغه ها می توانند این نوع تغییرات را به راحتی در بدن خود انجام دهند. ما از دگرگونی بدن آنها الهام گرفتیم تا ربات های تغییر شکل دهنده را خلق کنیم. هرچند این ربات ها هنوز کاملا آزادی عمل قورباغه ها را ندارند، ولی پیشرفت چشمگیری است که امیدوار کننده است.»

این تیم از سال ۲۰۱۷ تاکنون بر روی این پروژه کار کرده است و قصد دارد در مراحل بعدی پروژه با افزودن حسگرها و دوربین‌های مختلف، ربات را طوری مجهز کند که بتواند به صورت مستقل مسیریابی کند و بهترین مسیر را در میان مسیرهای مختلف برای خود انتخاب کند.