يتجاوز العقبات بنمط حركة متذبذب يشبه الموجة
طور علماء أمريكيون روبوتًا على شكل أفعى يمكنه أن يتحرك بخطوات كبيرة للمساعدة في مهام البحث والإنقاذ، بعد أن درسوا كيفية تحرك الثعابين الواقعية، واستخدموا ملاحظاتهم في صنع الروبوت الثعبان، الذي يمكنه تسلق الأدراج الكبيرة.
» استكشاف التضاريس
وقال الباحثون بجامعة جونز هوبكنز: إن روبوتات الثعابين، التي طوروها قد تساعد في يوم ما في استكشاف التضاريس، التي يتعذر الوصول إليها، مثل ركام المباني بعد وقوع الزلزال، موضحين أنهم اعتمدوا في هذا التطوير على الهندسة الآلية لخلق نظام للتعليق يشبه نظام السيارة من أجل الحفاظ على مستوى الروبوت المتحرك أثناء صعوده السلالم الصعبة.
واستعرض الأستاذ المساعد في كلية الهندسة الميكانيكية بجامعة جونز هوبكنز «تشن لي»، في فيديو على موقع الجامعة بـ «يوتيوب»، آلية عمل الروبوت، وقال: ألهمتنا هذه المخلوقات الزاحفة المخيفة من خلال طريقة حركتها لأنها بارعة في تخطي العقبات في حياتها اليومية، ومن المأمول أن يتعلم روبوتنا كيفية شق طريقه عبر الأسطح تمامًا مثل الثعابين.
» العقبات الكبيرة
وبحثت الدراسات السابقة في حركات الثعابين على الأسطح المسطحة، لكنها نادرًا ما اقتربت من التضاريس الثلاثية الأبعاد باستثناء الأشجار، وقال لي: إن هذه الدراسات لم تفسر العقبات الكبيرة الواقعية مثل قطع الركام والحطام، التي يتعين على روبوتات البحث والإنقاذ أن تتغلب عليها.
ودرس الباحثون كيف يتخطى ثعبان الملك، الذي يعيش في الصحارى والغابات العقبات ويصعد الأدراج في مختبر «تشن لي» بالجامعة، الذي أكد أن هذه الثعابين تنتقل بانتظام عبر الصخور والأشجار الساقطة فهي أسياد الحركة وهناك الكثير الذي يمكن أن نتعلمه منها.
» النمط المتذبذب
ولاحظ العلماء كيف يسعى الثعبان لصعود الدرج، ومن خلال سلسلة من التجارب، فإن الدراسة المنشورة في مجلة «رويال سوشيتي أوبن» توصلت إلى أن الثعابين قسمت أجسادها إلى ثلاثة أقسام، حيث يتمايل الجزء الأمامي والخلفي ذهابًا وإيابًا على الدرجات الأفقية مثل الموجة، في حين ظل الجزء الأوسط من الجسم صلبًا.
واكتشف العلماء أن الأجزاء المتمايلة وفرت الاستقرار لمنع الثعبان من الانقلاب، وباستخدام هذه المعلومات، صمموا روبوتًا لتقليد حركات ثعبان الملك ونسخ نمط الحركة المتذبذب، الذي يشبه الموجة، وأضافوا نظامًا للتعليق يشبه نظام تعليق السيارة، بحيث يتكون من نوابض بين الجسم والعجلات لمنع سقوط الروبوت الثعبان.
» تطوير مستقبلي
وقال الباحثون: إن ابتكارهم يقترب من سرعة الثعبان الفعلي، لكن نظام التعليق اللازم للحفاظ على استقرار الروبوت عند صعود الأدارج الكبيرة يعني أن الروبوت يستخدم المزيد من الكهرباء، وقال الباحث «تشن لي»: إن الثعبان الحقيقي، لا يزال أكثر تفوقًا، لكن هذه النتائج واعدة في مجال الروبوتات، التي يمكنها الانتقال عبر عقبات كبيرة، موضحا أن الفريق البحثي يخطط لاختبار وتحسين الروبوت الأفعى من أجل التضاريس الثلاثية الأبعاد الأكثر تعقيدًا مع وجود عقبات وحواجز كبيرة غير منتظمة.
» استكشاف التضاريس
وقال الباحثون بجامعة جونز هوبكنز: إن روبوتات الثعابين، التي طوروها قد تساعد في يوم ما في استكشاف التضاريس، التي يتعذر الوصول إليها، مثل ركام المباني بعد وقوع الزلزال، موضحين أنهم اعتمدوا في هذا التطوير على الهندسة الآلية لخلق نظام للتعليق يشبه نظام السيارة من أجل الحفاظ على مستوى الروبوت المتحرك أثناء صعوده السلالم الصعبة.
واستعرض الأستاذ المساعد في كلية الهندسة الميكانيكية بجامعة جونز هوبكنز «تشن لي»، في فيديو على موقع الجامعة بـ «يوتيوب»، آلية عمل الروبوت، وقال: ألهمتنا هذه المخلوقات الزاحفة المخيفة من خلال طريقة حركتها لأنها بارعة في تخطي العقبات في حياتها اليومية، ومن المأمول أن يتعلم روبوتنا كيفية شق طريقه عبر الأسطح تمامًا مثل الثعابين.
» العقبات الكبيرة
وبحثت الدراسات السابقة في حركات الثعابين على الأسطح المسطحة، لكنها نادرًا ما اقتربت من التضاريس الثلاثية الأبعاد باستثناء الأشجار، وقال لي: إن هذه الدراسات لم تفسر العقبات الكبيرة الواقعية مثل قطع الركام والحطام، التي يتعين على روبوتات البحث والإنقاذ أن تتغلب عليها.
ودرس الباحثون كيف يتخطى ثعبان الملك، الذي يعيش في الصحارى والغابات العقبات ويصعد الأدراج في مختبر «تشن لي» بالجامعة، الذي أكد أن هذه الثعابين تنتقل بانتظام عبر الصخور والأشجار الساقطة فهي أسياد الحركة وهناك الكثير الذي يمكن أن نتعلمه منها.
» النمط المتذبذب
ولاحظ العلماء كيف يسعى الثعبان لصعود الدرج، ومن خلال سلسلة من التجارب، فإن الدراسة المنشورة في مجلة «رويال سوشيتي أوبن» توصلت إلى أن الثعابين قسمت أجسادها إلى ثلاثة أقسام، حيث يتمايل الجزء الأمامي والخلفي ذهابًا وإيابًا على الدرجات الأفقية مثل الموجة، في حين ظل الجزء الأوسط من الجسم صلبًا.
واكتشف العلماء أن الأجزاء المتمايلة وفرت الاستقرار لمنع الثعبان من الانقلاب، وباستخدام هذه المعلومات، صمموا روبوتًا لتقليد حركات ثعبان الملك ونسخ نمط الحركة المتذبذب، الذي يشبه الموجة، وأضافوا نظامًا للتعليق يشبه نظام تعليق السيارة، بحيث يتكون من نوابض بين الجسم والعجلات لمنع سقوط الروبوت الثعبان.
» تطوير مستقبلي
وقال الباحثون: إن ابتكارهم يقترب من سرعة الثعبان الفعلي، لكن نظام التعليق اللازم للحفاظ على استقرار الروبوت عند صعود الأدارج الكبيرة يعني أن الروبوت يستخدم المزيد من الكهرباء، وقال الباحث «تشن لي»: إن الثعبان الحقيقي، لا يزال أكثر تفوقًا، لكن هذه النتائج واعدة في مجال الروبوتات، التي يمكنها الانتقال عبر عقبات كبيرة، موضحا أن الفريق البحثي يخطط لاختبار وتحسين الروبوت الأفعى من أجل التضاريس الثلاثية الأبعاد الأكثر تعقيدًا مع وجود عقبات وحواجز كبيرة غير منتظمة.