مهندسون يطورون روبوتا يحاكي قدرات الطيور في الإقلاع والهبوط بأرجل تشبه الشاهين
ابتكر فريق من المهندسين روبوتا يمكنه الجلوس وحمل الأشياء مثل الطيور الطبيعية، مع أقدام وأرجل مثل صقر الشاهين.
ويمكن للطيور أن تهبط على الأسطح المختلفة في الحجم والملمس، والتي يكون بعضها رطبا أو مغطى بالطحالب، إلى غير ذلك. وكانت هذه القدرة محل اهتمام كبير للمهندسين في مختبرات مارك كتكوسكي وديفيد لينتينك، التابعة لجامعة ستانفورد.
والآن، بالتعاون مع مختبرات جامعة غرونينغن بهولندا، طور المهندسون روبوتا بتقنيات مستوحاة من قدرات الطيور تلك.
وقال ويليام رودريك، الحاصل على درجة الدكتوراه، والذي كان طالب دراسات عليا في كلا المختبرين: "ليس من السهل محاكاة كيف تطير الطيور وتهبط".
ومكّنت سنوات من الدراسة على الروبوتات المستوحاة من الحيوانات في مختبر كتكوسكي وعلى الروبوتات الجوية المستوحاة من الطيور في مختبر لينتينك، المهندسين من بناء روبوت خاص بهم، وقع تفصيله في ورقة بحثية نُشرت في 1 ديسمبر في مجلة Science Robotics.
وعند توصيله بطائرة دون طيار رباعية المروحيات، فإن ما أطلق عليه اسم SNAG، يشكل روبوتا يمكنه التحليق والتقاط وحمل الأشياء والجلوس على أسطح مختلفة، والتشبث بـ"مخالبه" وأصابعه في الأسطح غير المستوية.
وللوصول إلى هذه القدرات المتنوعة المحتملة لهذا الروبوت، أجرى الفريق مقارنة لأنواع مختلفة من تنظيم أصابع القدم للطيور، واختبروها في مهمة لقياس المناخ المحلي في غابة أوريغون النائية، عن طريق توصيل جهاز استشعار درجة الحرارة والرطوبة في الروبوت.
وقال رودريك، المؤلف الرئيسي للدراسة: "ما أدهشنا هو أن الروبوت قام بنفس المناورات الجوية للطيور الطبيعية، بغض النظر عن الأسطح التي هبط عليها. إنه يسمح للقدمين بالتعامل مع تنوع وتعقيد نسيج السطح نفسه. وهذا السلوك المعتمد الذي نشاهده في كل هبوط للطيور هو السبب في أن الحرف S في اسم SNAG يرمز إلى الصور النمطية".
وتماما مثل الببغاوات، يقترب SNAG من كل هبوط بالطريقة نفسها. ولكن من أجل حساب حجم المروحية الرباعية، تعتمد روبوتات SNAG على أرجل صقر الشاهين. وبدلا من العظام، يحتوي على هيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد، واستغرق SNAG نحو 20 اختبار لإتقانه قدرات الطيور.
وكل ساق لها محركها الخاص للتحرك ذهابا وإيابا وأخرى للتعامل مع الإمساك. مستوحاة من الطريقة التي تسير بها الأوتار حول الكاحل عند الطيور، وتمتص آلية مماثلة في ساق الروبوت طاقة تأثير الهبوط وتحولها إلى قوة إمساك.
والنتيجة هي أن الروبوت لديه قبضة قوي وعالية السرعة بشكل خاص، يمكن تشغيلها في غضون 20 مللي ثانية.
وهناك عدد لا يحصى من التطبيقات الممكنة لهذا الروبوت، بما في ذلك البحث والإنقاذ ومراقبة حرائق الغابات، ويمكن أيضا ربطه بتقنيات أخرى غير الطائرات دون طيار للاستفادة من قدراته المميزة.
المصدر: ساينس ديلي
