ابداع ربات‌های هزارپا برای گذر از سطوح صعب‌العبور

موبنا – به گزارش آی‌ای، پژوهشگران می‌گویند افزودن چند پا به ربات‌ها در مفهومی که آن را «افزونگی فضایی» می‌نامند، توانایی آنها را برای حرکت باثبات بر روی سطوح چالش برانگیز افزایش می‌دهد.

گروهی از فیزیکدانان، مهندسان و ریاضیدانان مؤسسه فناوری جورجیا در حال تقلید از حرکات هزارپاها برای ایجاد یک ربات جدید با حرکت بر روی چندین پا هستند.

آنها از طریق آزمایش‌های خود دریافتند که ربات‌هایی که پاهای بیشتری دارند، می‌توانند بدون اینکه هیچ‌گونه حسگر یا فناوری کنترلی اضافی داشته باشند، با چابکی روی سطوح ناهموار حرکت کنند.

دنیل گلدمن از دانشکده فیزیک این موسسه می‌گوید: وقتی یک هزارپا را می‌بینید، اساساً حیوانی را می‌بینید که در دنیایی زندگی می‌کند که بسیار متفاوت از دنیای حرکتی ما است. حرکت ما تا حد زیادی تحت سلطه اینِرسی است. من اگر پایم را جلو ببرم، روی همان پا فرود می‌آیم و رو به جلو می‌روم. اما در دنیای هزارپاها، اگر آنها از تکان دادن تمام اعضای بدن و اندام خود دست بردارند، فوراً از حرکت باز می‌ایستند.

این گروه از پژوهشگران نظریه‌ای موسوم به «افزونگی فضایی» را توسعه دادند که پیشنهاد می‌کند افزودن چند جفت پا به ربات‌ها توانایی آنها را برای حرکت قوی و باثبات بر روی سطوح چالش برانگیز افزایش می‌دهد.

این کار منجر به توسعه ربات‌هایی می‌شود که به تنهایی و بدون نیاز به حسگرهایی برای تفسیر محیط اطراف به شکلی موفقیت آمیز حرکت می‌کنند. بدین ترتیب اگر یکی از پاها از کار بیفتد، بقیه پاها ربات را بدون توجه به آن به حرکت درمی‌آورند.

جستجو، نجات و موارد دیگر

باکسی چونگ، پژوهشگر فوق دکترای فیزیک می‌گوید: برای یک ربات دوپای پیشرفته معمولاً حسگرهای زیادی برای کنترل آن در لحظه مورد نیاز است، اما در کاربردهایی مانند عملیات‌های جستجو و نجات، کاوش در مریخ یا حتی در ریزربات‌ها، نیاز به راندن یک ربات با سنجش محدود وجود دارد. دلایل زیادی برای چنین ابتکار بدون حسگری وجود دارد. حسگرها می‌توانند گران و شکننده باشند یا محیط‌ها می‌توانند آنقدر سریع تغییر کنند که حسگر زمان کافی برای پاسخ‌دهی نداشته باشد.

پژوهشگران این مطالعه برای آزمایش نظریه خود، زمینی به شدت ناهموار ساختند و ربات‌ها را به حرکت در آن واداشتند و هر بار تعداد پاهای ربات را به تعداد دو عدد افزایش می‌دادند. این آزمایش با یک ربات شش‌پا شروع شد و در نهایت به ۱۶ پا رسید.

دانشمندان دریافتند که با افزایش تعداد پاها، ربات می‌تواند با چابکی بیشتری در سراسر این زمین ناهموار حرکت کند، در حالی که حتی حسگر نیز ندارد.

دکتر جونتائو هی پژوهشگر رباتیک می‌گوید: واقعاً چشمگیر است که شاهد مهارت ربات چند پا در جهت‌یابی هم در زمین‌های آزمایشگاهی و هم در محیط‌های بیرونی باشیم. در حالی که ربات‌های دوپا و چهارپا به شدت به حسگرها برای عبور از سطوح پیچیده متکی هستند، یک ربات چندپا که از افزونگی پا استفاده می‌کند، می‌تواند کارهای مشابهی را با کنترل بیشتری انجام دهد.

این مطالعه در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.

 منبع: ایسنا