لوگوی جشنواره وب و موبایل ایران
خانه / اخبار / ربات امداد سوسکی به کمک شما می شتابد !

ربات امداد سوسکی به کمک شما می شتابد !

حادثه خبر نمی‌کند! ممکن است هر کسی پس از یک زلزله شدید زیر آوار یک آسمان خراش سالم بماند و یا یک کاگر معدن با فرو ریختن معدن در آن زندانی شود. اگر این اتفاق بیفتد و شما در معرض خطر باشید، احتمالا خیلی هم خوشحال خواهید شد که به وسیله یک ربات امداد سوسکی غول پیکر نجات داده شوید. مگر این که آنقدر از قیافه سوسک‌ها متنفر باشید که بگویید : “نه ممنونم ، لطفا ربات نجات قابل تحمل تری بفرستید!”
حتی اگر تیم‌های امدادی ربات‌های امداد بهتری هم برای سلیقه شما داشته باشند. احتمال این که این ربات‌ها به شما دسترسی پیدا نکنند بسیار زیاد است. سوسک امریکایی ، همان موجود چندش آور، به شکلی تکامل یافته اند که قابلیت رفتن در مکان‌هایی را داشته باشند که دست هیچ انسانی به آن‌ها نمی‌رسد ! حتما می‌پرسید چرا ؟ انعطاف اسکلت بیرونی وحشتناک این موجودات و طرز حرکت چندش آورشان، طی یک مطالعه، یکی از بهترین شکل‌های طراحی ربات امداد و نجات است! محققین حتی یک نمونه اولیه از این ربات سوسکی را هم ساخته اند !
بله ، متاسفانه باید بگوییم این بار ما انسان‌ها باید از سوسک‌های حمام الهام بگیریم ! رابرت فول (Robert Full) یکی از دانشمندان بایو مکانیک و حرکت حیوانات در دانشگاه برکلی در مجله ملی آکادمی‌علوم امریکا گفته است :

ما حشره شناس نیستیم، ما هم عقیده داریم سوسک‌ها چندش آور هستند… اما آن‌ها می‌توانند برخی قوانین مهم را در حرکت ربات‌های امداد و نجات به ما آموزش دهند.

ربات امداد و سوسک حمام !

مانند همه حشرات دیگر، سوسک‌ها هم دارای اسکلت بیرونی (Exoskeleton) هستند، اسکلت بیرونی در واقع صفحاتی همپوش از جنس ماده ای به نام کیتین (Chitin) هستند که با غشایی منعطف به هم متصل شده اند. در حیات وحش ، یک سوسک امریکایی می‌تواند با سرعتی برابر با 1.5 متر بر ثانیه حرکت کند – که البته بسیار چندش آور است! – .
البته اوضاع از این هم بدتر می‌شود. آقای فول و همکارش کاشیک جایارام (Kaushik Jayaram) در طی آزمایش‌هایی ، سوسک‌ها را از فضا‌های بسیار نازکی رد کرده اند. این دانشمندان دریافته اند که این حشرات می‌توانند از فضایی در حدود یک چهارم ارتفاعشان عبور کنند و اسکلت بیرونی خود را به اندازه نصف اندازه اصلی اش فشرده و به عرضشان اضافه کنند. این کار چندش آور و وحشتناک چیزی کم تر از یک ثانیه طول می‌کشد و تقریبا سرعت حرکت این موجودات چندش آور را کم نمی‌کند.
پژوهشگران این شکل حرکت را “خزش اصطحکاکی با پا” (Body-Friction Legged Crawling) نامیده اند. این روش حرکت چیزی بین حرکت مارمولک‌های شنزار در شن‌های روان و حرکت بچه لاکپشت‌ها روی شن‌های ساحل است .
آقای فول می‌گوید :

در واقع کشیده شدن روی پشت یا شکم کمی‌با چیزی که در شنا یا روی شن‌های روان می‌بینید متفاوت است ، در زمان شنا سطح تماس تمام بدن است… وقتی اصطحکاک روی پشت بالاست ، سرعت کم می‌شود ، وقتی اصطحکاک روی زمین بالاست سرعت کم میشود . اما اگر اصطحکاک روی زمین بیش از حد کم باشد هم سرعت دوباره کاهش می‌یابد ، چون پاهایتان سر می‌خورند !

اما وقتی اندازه اصطحکاک ایده آل باشد، سوسک‌ها می‌توانند به خوبی حرکت کنند. حتی اگر شکاف چنان نازک باشد که 300 برابر وزن خودشان بر پشت آن‌ها فشار بیاورد! البته این موجودات چندش آور می‌توانند فشاری برابر با 900 برابر وزنشان را تحمل کنند و آسیبی نبینند. آقای فول می‌گوید که “این موضوع را آزمایش کرده است !”
البته نباید سوسک‌ها را به دلیل سازگاری خارق العاده خود برای زندگی در شکاف‌های موجود در ساختمان‌هایمان سرزنش کنیم ! در واقع این سازگاری ، مهارتی نیست که سوسک‌ها برای زندگی در آپارتمان به آن مجهز شده باشند . این ویژگی‌ها برای زنده ماندن آن‌ها ضروری است . کوبی شال (Coby Schal) حشره شناس دانشگاه کارولینای شمالی می‌گوید :

سوسک‌ها دوست دارند که لای شکاف‌ها زندگی کنند ، لای دیوار‌ها یا سطوح مختلف برای آن‌ها فرقی ندارد. هرچه بیشتر با سطوح اطرافشان تماس داشته باشند بیشتر احساس راحتی خواهند کرد. این حالت ” thigmotaxis” نامیده می‌شود و به این معناست که سوسک‌ها وقتی که تماسی آرام را از طریق پرز‌های چندش آوری که روی بدنشان دارند احساس می‌کنند. احساس امنیت خواهند کرد.

ربات امداد و نجات سوسکی به کمک شما در زیر آوار می‌شتابد !
ربات امداد و نجات سوسکی به کمک شما در زیر آوار می‌شتابد !

همین پرز‌ها می‌توانند حرکت هوای اطرافشان را احساس کند و احساس کند که این هوا بیش از حدعادی سریع جا بجا می‌شود. و همین است که این حشرات می‌فهمند که پای شما برای به کردنشان نزدیک می‌شود و به همین دلیل هم هست که به سرعت از زیر پای شما فرار می‌کنند.
دکتر شال می‌گوید :

اگر پرزهای روی بدن این موجودات به سرعت تکان بخورد این حشره با سرعت زیاد شروع به دویدن خواهد کرد.

اسکلت بیرونی قابل خم شدن هم یکی دیگر از امکانات فیزیولوژیک این موجودات است که نه تنها می‌تواند خم شود و گسترش یابد –که باعث می‌شد حشرات رشد کنند ، پوست بیندازند و در مورد حشرات خون خوار ، جای کافی برای خون مکیده شده باز کنند -.
بلکه در واقع توده نرم بدن آن‌ها را هم شکل داده و محافظت می‌کند. دکتر شال می‌گوید :

در حشراتی مانند سوسک ، خون در داخل حفره ای باز به نام هموسوئل (Hemocoel) قرار دارد … برای همین است که این حشره می‌تواند بدنش را انتقال این حفره تغییر شکل دهد. بله ، چیزی شبیه یک بادکنک چندش آور حشره ای زرهی ! وقتی موجودی ساختاری به این شکل داشته باشد ، سازگاری موجود برای زندگی در شکاف‌ها و ترک‌هایی است که همواره به بدن فشار می‌آورند… برخی از حشرات به شکل مداد هستند و شما می‌توانید این شکل مداد مانند را به فشار دهید تا به شکلی شبیه به یک سطح نزدیک شود. سوسک می‌تواند این فشار را تحمل کند!

قبول داریم ! از این چندش آور تر امکان ندارد. اما همین ساختار می‌تواند یک مدل کارا برای حرکت ربات امداد و نجات باشد. یک نمونه آزمایشگاهی از این ربات امداد درست شده است. با صفحاتی مانند اوریگامی‌که مانند اسکلت خارجی سوسک به هم متصل شده اند و دور مدار‌های ربات را گرفته اند. تیم سازنده نام این ربات امداد را CRAM گذاشته است . به چه معنا ؟ به معنای ربات قابل فشرده سازی با مکانیزم بند به بند. این ربات 75 میلیمتر ارتفاع دارد و حدود 8 سانتی متر طول این ربات است . اما می‌تواند در شکاف‌هایی در حدود نصف این مقدار حرکت کند.

در ساختنی بخوانید :  این مرد با چشم بیونیک بعد از 33 سال دوباره می بیند

فول می‌گوید :

این ربات برای آزمایش مهندسان ساخته شده است اما شبیه مدل اصلی است … ما می‌توانیم این نوع ربات‌ها را به سرعت بسازیم ، شاید یک روزه … و فرضیه‌هایمان را که در طراحی ریاضی به آن دست یافتیم در عمل آزمایش کنیم .

ربات امداد سوسکی هنوز کاملا توسعه نیافته است اما همین امروز هم یک ماموریت مهم دارد. در مکان‌هایی مانند ساختمان‌هایی که در زلزله تایوان خراب شده اند .
رابین مورفی رئیس مرکز تحقیقات امداد نجات رباتیک دانشگاه تگزاس می‌گوید :

مردم در حال حاضر از ربات‌ها برای جستجو و کشف قربانیان در شکاف‌هایی بالا تر از 20 اینچ استفاده می‌کنند… این موضوع بسیار جالب خواهد بود وقتی شما تقریبا یک خرابه روی هم انباشته دارید که ممکن است حفره‌هایی در عمق آن وجود داشته باشد که قربانیان در آن زنده هستند و شما شکاف‌هایی در حد چند اینچ دارید …
مورفی و فول در این زمینه با هم همکاری می‌کنند ، البته او می‌گوید که امداد گران تقریبا نمی‌توانند کسی را که زیر بیش از 20 فوت از آوار دفن شده را به راحتی نجات دهند . اما با دستگاه‌هایی که می‌توانند از شکاف‌های ریز عبور کنند – مانند همین ربات امداد سوسکی خودمان – می‌توانند به کسانی که در 40 فوتی یا پایین تر هم کمک رسانی کنند.

بله ، این همان دلیلی است که شاید خیلی هم از حضور ربات امداد سوسکی که برای کمک به شما آمده است بدتان نیاید. اما اگر هنوز هم از ایده نجات پیدا کردن توسط یک ربات امداد و نجات به شکل سوسک که پوشش اسکلت خارجی قابل انعطاف دارد استقبال نمی‌کنید. برخی از دانشمندان ایده‌های دیگری مانند خرچنگ‌های غول آسا هم در سر دارند ! حتی خود شما هم می‌توانید با آموزش رباتیک ،ربات امداد خودتان را بسازید که شاید از این ربات سوسکی هم کاراتر باشد!

در ساختنی بخوانید :  اخبار علمی : ربات والت دیزنی یک کارتونیست تمام عیار است

منبع

خلاصه مطلب
عنوان مطلب
ربات امداد و نجات سوسکی ، نسل جدیدی از ربات‌های امداد رسان
توضیح کوتاه
پژوهشگران در تلاش برای طراحی یک ربات امداد با امکانات مورد نیاز به این نتیجه رسیده اند که باید از سوسک امریکایی کمک بگیرند !
نویسنده
ساختنی

در ساختنی بخوانید :

مراقبت هاي پزشکي با ورود ربات ها دگرگون خواهد شد... دنیای رباتیک بسیار هیجان انگیز است. هر روز یک قدم به ساختن R2-D2، ترمیناتور ها (Terminators) و غول آهنی (Iron Giant) نزدیک تر می شویم. به لطف فعالان ر...
موتور الکتریکی را بشناسیم و موتور مناسب را انتخاب کنیم ! (قسمت اول)... استفاده از موتور و گیرباکس مناسب برای آن برای هر کاربردی خیلی ضروری تر از آن است که فکر می کنید. اکثر وسایل اطرافتان دارای موتور های الکتریکی هستند. ه...
گوگل به دنبال چیست ؟ پروژه رباتیک اسرار آمیز گوگل... شرکت های خریداری شده که در ژاپن و ایالات متحده قرار دارند و محصولات متنوعی را شامل می شوند: از روبات های انسان نما تا روبات های چندپا، روبات های حیوان...
اخبار علمی : ربات والت دیزنی یک کارتونیست تمام عیار است... در این پست ساختنی با ربات والت دیزنی آشنا خواهید شد؛ ربات کارتونیست که بصورت کاملاً مستقل طرح ها و نقاشی های کارتونی مختلفی را روی ماسه های ساحل میکشد...

درباره مهرداد جمالی

مهرداد جمالی
مهرداد جمالی ، متولد 1367 ، دانش آموخته رشته لیسانس مهندسی مخابرات دانشگاه ملی زنجان و دانشجوی ارشد مدیریت صنعتی است. وی بنیان گذار اصلی پروژه ساختنی و یکی از مدیران ارشد وبسایت است.

پیشنهاد می کنیم

شرکت fastBrick، یک ربات آجرچین ساخته که می تواند در طی 2 روز، یک خانه بسازد.

این ربات آجرچین می تواند در 2 روز یک خانه بسازد!

بعد از مزرعه رباتیک ژاپنی این بار خبر‌های رباتیکی تازه از استرالیا به گوش می‌رسد. …

پاسخ دهید