روبات‌هایی به تیزپایی یوز

عمادالدین قاسمی پناه_خبرنگار

پژوهشگران با الهام از بیومکانیک یوزپلنگ، نوع جدیدی از روبات‌های نرم را تولید کرده‌اند که قادر به حرکت سریع‌تر روی سطوح جامد یا در آب، در مقایسه با نسل‌های قبلی روبات‌های نرم است. سیستم‌های جدید روباتیک نرم قادرند با ظرافت تمام اشیای مختلف را بگیرند و همچنین توانایی لازم برای بلند‌کردن اجسام سنگین را دارند. بیومکانیک دامنه بسیار وسیعی را شامل می‌شود، اما در تعریفی کوتاه، بیومکانیک را می‌توان علم استفاده از اصول مکانیک در سیستم‌های بیولوژیکی مانند انسان، جانوران، گیاه، اندام و یاخته (سلول) دانست.

جی یین، استادیار مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و نویسنده اصلی مقاله روبات‌های جدید نرم می‌گوید: یوزپلنگ‌ها سریع‌ترین موجودات روی زمین هستند و سرعت و قدرت خود را از خم‌شدن ستون فقراتشان به‌دست می‌آورند. او می‌گوید: ما از یوزپلنگ الهام گرفتیم تا نوعی روبات نرم را توسعه دهیم که یک ستون فقرات ارتجاعی و دوحالته دارد، به این معنی که این روبات دارای 2حالت ثبات است. ما می‌توانیم با پمپاژ هوا به داخل کانال‌هایی که این روبات نرم و سیلیکونی را تراز می‌کنند، وضعیت روبات را به‌سرعت از یک حالت پایدار به حالتی دیگر تغییر دهیم. با سوئیچ‌کردن بین این دو حالت، مقدار قابل توجهی انرژی آزاد می‌شود و این امکان به‌وجود می‌آید که روبات بتواند نیروی خود را به‌سرعت بر زمین اعمال کند. این وضعیت روبات را قادر می‌کند تا روی سطح زمین بتازد و به‌عبارت دیگر پاهای خود را از زمین بکند. پیش از این، روبات‌های نرم به نوعی با خزیدن حرکت می‌کردند و همیشه با زمین در تماس بودند که این وضعیت سرعت آنها را محدود می‌کرد.
تاکنون، سریع‌ترین روبات‌های نرم می‌توانستند حداکثر با سرعت 0.8طول بدن‌شان در ثانیه روی سطوح صاف و جامد حرکت کنند. کلاس جدید روبات‌های نرم که با نام اختصاری LEAP شناخته می‌شوند، قادرند حداکثر به سرعت2.7طول بدن در ثانیه (بیش از سه برابر سریع‌تر) برسند. این روبات‌های جدید همچنین می‌توانند از شیب‌های تند بالا بروند که برای روبات‌های نرم که نیروی کمتری را بر زمین اعمال می‌کنند، می‌تواند چالش‌برانگیز یا غیرممکن باشد.  طول بدن یا body length نوعی واحد اندازه‌گیری خطی است که مبنای آن طول اشیاء است. این روبات‌های LEAP پرسرعت تقریباً 7سانتی متر طول و حدود 45گرم وزن دارند.
پژوهشگران همچنین نشان دادند که طرح LEAP می‌تواند سرعت شنای روبات‌های نرم را بهبود بخشد. یک روبات LEAP با اتصال یک باله به جای پا، می‌تواند با سرعت 0.78 طول بدن در ثانیه شنا کند، درحالی‌که روبات‌های نرم قبلی با سرعت0.7 طول بدن در ثانیه می‌توانستند در آب شنا کنند.
یین می‌گوید: ما همچنین کار کردن همزمان چند روبات را برای گرفتن اشیا به شکل چنگک به نمایش گذاشتیم. با تنظیم نیرویی که از سوی روبات‌ها اعمال می‌شد، آنها توانستند اشیایی به ظرافت و نازکی تخم‌مرغ و همچنین اشیایی با وزن 10کیلوگرم یا بیشتر را بلند کنند.
پژوهشگران یادآوری کردند که این کار در قالب اثبات مفهوم تلاش‌های پیشین انجام شده است و خوش‌بین هستند که می‌توانند این طرح را برای ساخت روبات‌های کلاس LEAP که حتی سریع‌تر و قدرتمندتر باشند، بهبود ببخشند.
یین می‌گوید: فناوری‌های جست‌وجو و نجات، عملیات‌هایی که سرعت در آنها ضرورت دارد و سیستم‌های روباتیک کارخانه‌های صنعتی می‌توانند بخشی از استفاده‌های کاربردی این روبات‌ها باشند. به‌عنوان مثال، یک خط تولید روباتیک پرسرعت را تصور کنید که روبات‌ها توانایی کار با اشیای شکننده را دارند.

روبات پرسرعت برای مصارف نظامی
حدودا 8سال پیش، یک روبات دیگر به نام «یوزپلنگ» از سوی پنتاگون ساخته شد که سازندگان آن ادعا می‌کردند، از سریع‌ترین دونده جهان در آن زمان، سریع‌تر می‌دود. سرعت یوسین بولت، قهرمان دوی سرعت جهان، 44.7کیلومتر بر ساعت بود، درحالی‌که پنتاگون مدعی بود، روباتی که ساخته به سرعت 5/45کیلومتر بر ساعت می‌رسد. این پروژه بخشی از تلاش‌های پنتاگون برای توسعه روبات‌های نظامی بود. ساخت این روبات در آن زمان با انتقاداتی همراه بود، به‌طوری که بسیاری از متخصصان روباتیک عنوان کردند که باعث تأسف است که این یوزپلنگ قبل از هر چیز برای کشتن مردم ساخته شده است.

سرعت بیشتر
کلاس جدید روبات‌های نرم که با نام اختصاری LEAP شناخته می‌شوند، قادرند حداکثر به سرعت .72طول بدن در ثانیه (بیش از سه برابر سریع‌تر از مدل‌های پیشین) برسند. این روبات‌های جدید همچنین می‌توانند از شیب‌های تند ‌بالا بروند