تغطية شاملة

الروبوتات مستوحاة من القواقع والمحار

يمكن للقواقع أن تتحرك في أي اتجاه: أفقيًا وعموديًا وحتى رأسًا على عقب. يمكن للقواقع أن تتحرك على أسطح مختلفة مثل: الرمال والأشجار والأرصفة والطرق وحتى الزجاج. ومن أسباب ذلك المادة اللزجة الموجودة على بطنهم، والتي تعمل بمثابة مادة تشحيم قوية تقلل الاحتكاك أثناء الحركة.

مجموعة من القواقع تتسلق شجرة. الصورة: شترستوك
مجموعة من القواقع تتسلق شجرة. الصورة: شترستوك

لقد تطورت الكائنات الطبيعية والأنظمة الهندسية وتم تحسينها لأداء مهام مختلفة في ظل القيود. لقد تطور الكائن الحي نتيجة لقيود الطبيعة، بينما تطورت الأنظمة الهندسية نتيجة لقيود الفيزياء والحدس. تثبت لنا الأبحاث التي أجريت على القواقع والمحار في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة مرة أخرى أن الآليات الطبيعية المختلفة أكثر كفاءة وأحيانًا أكثر أناقة من الحلول الهندسية.
يمكن للقواقع أن تتحرك في أي اتجاه: أفقيًا وعموديًا وحتى رأسًا على عقب. يمكن للقواقع أن تتحرك على أسطح مختلفة مثل: الرمال والأشجار والأرصفة والطرق وحتى الزجاج. ومن أسباب ذلك المادة اللزجة الموجودة على بطنهم، والتي تعمل بمثابة مادة تشحيم قوية تقلل الاحتكاك أثناء الحركة.

ومن خلال تقليد الهياكل البيولوجية وتنفيذ مبادئها في الأنظمة الروبوتية، قام الباحثون بتطوير الروبوت الحلزوني، أو RoboSnail، وهو روبوت يتمتع بالقدرة على التسلق والالتصاق بالجدران العمودية، بالإضافة إلى القدرة على الزحف رأسًا على عقب على الأسقف، على غرار إلى مصدر إلهامها - الحلزون. ويمكن استخدام هذه القدرات في التطبيقات الطبية وغيرها.

هناك كائن حي آخر تمت دراسته في نفس المختبر وهو المحار، الذي يتمتع بقدرة مذهلة على حفر الجحور. يمكن للمحار أن يحفر لنفسه حفرة بعمق 70 (!) سم في الرمال. إن روبوت البطلينوس، RoboClam، الذي تم تطويره مستوحى من هذه القدرة، يتيح الحفر بتكلفة طاقة أقل من الطاقة اللازمة في التقنيات الموجودة اليوم.

ووجد الباحثون أنه أثناء الحفر، يتحرك المحار لأعلى ولأسفل أثناء فتح وإغلاق الصدفة، وكأنه يهتز، وبالتالي يدفع الرمال جانبًا باستمرار. يسمح هذا الإجراء بالحركة السريعة في الرمال. تم تطبيق آلية مماثلة في روبوت المحار، حيث تسمح سلسلة من الاهتزازات بتغيير نسيج قاع البحر وتليينه وتسهيل عملية الحفر فيه.

ويمكن استخدام أنظمة الحفر الروبوتية، المستوحاة من المحار، كأدوات آلية خفيفة ورخيصة الثمن، تتكامل مع الغواصات الآلية، وحتى أدوات مساعدة للتنقيب عن النفط وغيرها من أعمال التنقيب تحت الماء.

يدرس المهندسون في جميع أنحاء العالم الحشرات والأسماك والسلاحف والأنواع المختلفة، من أجل الحصول على الإلهام منها لتطوير روبوتات أكثر كفاءة وأصغر حجمًا وأكثر تخصصًا. يمكن أن يساعد تقليد الكائن الحي في تحسين العمليات في مختلف التطبيقات، مع تقليل عبء الطاقة.

في تقليد الأنظمة البيولوجية، من المهم جدًا ليس فقط تقليد البنية والتكوين، ولكن بشكل أساسي فهم بيولوجيا الآلية قيد الدراسة، من أجل تقليد أهم الميزات. إن الفهم العميق لآليات الحركة البيولوجية سيساهم بأدوات جديدة ومثيرة للمهندسين الميكانيكيين في طريقهم لتطوير روبوتات المستقبل.

مصدر الخبر

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.