ماموریت‌های جستجو و نجات اغلب در مناطقی انجام می‌شوند که به دلیل شرایط آب و هوایی شدید، زمین‌های ناهموار یا شرایط خطرناک مانند دود یا گرد و غبار، برای انسان‌ها دشوار است.

یک محقق در موسسه پلی‌تکنیک ووستر (WPI) می‌خواهد به جای انسان‌ها، ربات‌هایی الهام‌گرفته از خفاش‌ها را به این ماموریت‌ها بفرستد.

نیتین جی. سانکت، استاد WPI، به همراه تیمش ربات‌های پرنده کوچکی ساخته است که در کف دست جا می‌شوند و درست مانند خفاش‌ها از امواج فراصوت استفاده می‌کنند. این ربات‌ها از نرم‌افزار مجهز به هوش مصنوعی برای فیلتر کردن نویز سیگنال‌های فراصوتی که جمع‌آوری می‌کنند، استفاده می‌کنند و به آن‌ها امکان می‌دهند موانع را در شعاع دو متری شناسایی کنند.

سانکت به خبرنگار گفت: «جستجو و نجات به صورت پیاده انجام می‌شود. افراد زیادی هستند که در شرایط واقعاً سخت با چراغ قوه به صورت پیاده می‌روند و جان خود را به خطر می‌اندازند تا دیگران را نجات دهند. ما فکر کردیم که پهپادها راه‌حل هستند زیرا می‌توانند مسافت زیادی را خیلی سریع پوشش دهند. آن‌ها می‌توانند چابک و سریع باشند.»

نیتین سانکت

سانکت مدت‌هاست که مجذوب ربات‌های هوایی و پهپادها و چگونگی استفاده از این فناوری در موقعیت‌های واقعی بوده است. در طول برنامه دکترا، مشاورش او را به چالش کشید تا کوچکترین ربات ممکن را بسازد، که این امر باعث شد تحقیقات خود را در مورد الگوبرداری از زیست‌شناسی برای ساخت ماشین‌های کوچکتر آغاز کند.

سانکت گفت: «در آن زمان، ما مجبور شدیم تصور خود را از پهپاد تغییر دهیم، یعنی به زیست‌شناسی بازگردیم، زیرا زیست‌شناسی این کار را بسیار بهتر از ما انجام می‌دهد. حشرات یا پرندگان چگونه این کار را با محاسبات بسیار محدود و دستگاه‌های حسگر نه‌چندان خوب انجام می‌دهند؟ چشمان آن‌ها چندان خوب نیست، مغزشان واقعاً کوچک است، اما همچنان می‌توانند این شاهکارهای شگفت‌انگیز پرواز را انجام دهند. بنابراین ما شروع به بررسی آن کردیم، و این همان چیزی است که باعث به وجود آمدن پایان‌نامه دکترای من شد.»

سانکت نمونه اولیه یک کندوی رباتیک متشکل از پهپادهای کوچک ساخت که می‌توانست گل‌ها را گرده‌افشانی کند. با وجود تلاش‌هایش، متوجه شد که این کاربرد احتمالاً یک هدف دور از دسترس است و شروع به فکر کردن در مورد زمینه‌هایی کرد که ربات‌های مبتنی بر زیست‌شناسی می‌توانند زودتر تغییری ایجاد کنند، که این امر او را به پروژه فعلی‌اش سوق داد.

برای ربات‌های جستجو و نجات، چالش اصلی ساختن چیزی با حسگرهای لازم و فناوری پرواز بدون اینکه ربات خیلی بزرگ، گران یا پرمصرف باشد، بود.

سانکت گفت که آن‌ها به حسگرهای فراصوت مورد استفاده در شیرهای آب اتوماتیک روی آوردند زیرا انرژی بسیار کمی مصرف می‌کنند. در حالی که این رویکرد جواب داد، پروانه‌هایی که روی ربات‌ها ساختند، نویز زیادی ایجاد می‌کردند، که توانایی حسگر در تشخیص موانع را بیش از حد بارگذاری می‌کرد.

برای رفع این مشکل، آن‌ها دوباره به خفاش‌ها روی آوردند.

سانکت گفت: «خفاش‌ها بافت‌های ویژه‌ای در بینی، گوش‌ها و دهان خود دارند که ضخامت و چگالی آن‌ها به طور تطبیقی تغییر می‌کند تا نحوه شنیدن و جیرجیر کردن صدا را تنظیم کنند. ما گفتیم، “خب، این خیلی جالب است.” آیا می‌توانیم کاری شبیه به آن انجام دهیم؟ ما یک ساختار چاپ سه‌بعدی طراحی کردیم تا در جلوی ربات قرار دهیم، که اساساً همان [عملکردی را] انجام می‌دهد که خفاش انجام می‌دهد، که تغییر شکل خود صدا است.»

اکنون که آن‌ها توانسته‌اند ربات‌ها را به کار گیرند، در تلاش هستند تا چالش بعدی خود را برطرف کنند: بهبود سرعت آن‌ها.

سانکت گفت: «ما، به عنوان انسان، دوست داریم بسیاری از کارهایی را که مغز انسان انجام می‌دهد، تقلید کنیم. ما تمایل داریم فراموش کنیم که حیوانات دیگر چقدر قابل توجه هستند، حیواناتی که بسیار کوچکتر از ما هستند. به ویژه حشرات و پرندگان، که بسیار ریزتر هستند، در واقع می‌توانند شاهکارهای قابل توجهی در ناوبری انجام دهند، که فکر می‌کنم ما اغلب نمی‌بینیم. من فکر می‌کنم ما باید بیشتر به عنوان دانشمند فکر کنیم تا فقط مهندس صرف.»

اشتراک‌ها:
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *