روبوتات بيستو البيومترية الجديدة

لقد نمت عائلة الحيوانات الآلية التي أنشأتها شركة Festo الألمانية. وكجزء من شبكة التعلم المحاكاة الحيوية، قدمت الشركة ثلاثة روبوتات جديدة: سرب من النمل يمكنه العمل بشكل تعاوني، وروبوت فراشة يطير بخفة حشرة، وذراع آلية تعتمد على لسان الحرباء.

بواسطة: يوفال شيرمان
لقد نمت عائلة الحيوانات الآلية التي أنشأتها شركة Festo الألمانية. وكجزء من شبكة التعلم المحاكاة الحيوية، قدمت الشركة ثلاثة روبوتات جديدة: سرب من النمل يمكنه العمل بشكل تعاوني، وروبوت فراشة يطير بخفة حشرة، وذراع آلية تعتمد على لسان الحرباء.

النملة الإلكترونية، التي تسمى BionicANTS، لم تكن مستوحاة من الشكل المادي لجسم الحشرة فحسب، بل أيضًا من ذكاء سربها. ولأول مرة، تم أيضًا نقل السلوك التعاوني للمخلوقات إلى عالم التكنولوجيا من خلال خوارزميات التحكم المعقدة.

يقول بيستو: "مثل نموذج التقليد الطبيعي، يعمل النمل الإلكتروني معًا بموجب قواعد واضحة". "إنهم يتواصلون مع بعضهم البعض وينسقون أفعالهم وحركاتهم. "كل نملة تتخذ قراراتها بشكل مستقل، ولكنها دائما تابعة للهدف المشترك، وبالتالي تقوم بواجباتها لغرض تنفيذ المهمة".
وتبدو كل نملة، يبلغ حجمها 13.5 سم، مبهرة بصريًا، عندما تكون جميع دوائرها الكهربائية مدمجة أعلى الهيكل الخارجي، وتستخدم كجزء من تصميمها، وليس للوظيفة وحدها.

تسمح وحدة الراديو الموجودة في بطن النمل للنمل بالتواصل مع بعضها البعض، كما تسمح الأجهزة الخزفية الانضغاطية (التي تنتج حركة ميكانيكية نتيجة للجهد الكهربائي، دون استخدام محرك) للأرجل والكماشة بالعمل بسرعة ودقة . وتسمح كاميرا ثلاثية الأبعاد مثبتة على رأس النملة بالرؤية، كما يقوم جهاز استشعار بصري يعمل بالأشعة تحت الحمراء في الجزء السفلي منها بتسجيل المسافة التي تغطيها على الأرض. توفر بطاريتا ليثيوم ما يصل إلى 40 دقيقة من الطاقة للتشغيل المستقل، قبل أن يصل النمل إلى محطة الشحن الخاصة به بنفسه، والتي سيتصل بها باستخدام مخالبه.

مزيد من التفاصيل حول المنافذ الإلكترونية

ويتم أيضًا تنسيق طيران الفراشات الرقيقة، التي تسمى EMotionButterflies، من خلال نظام شبكي ذكي. يقول فيستو: "الطيران فكرة متكررة في شبكة التعلم الإلكتروني". "استخدم المطورون المعرفة التي اكتسبوها من المشاريع السابقة التي تناولت الطيران، وقاموا بدمج البنية الخفيفة للغاية للحشرات الاصطناعية مع سلوك الطيران المنسق في سرب."

يتكون النظام من عشر كاميرات عالية السرعة تعمل بالأشعة تحت الحمراء، مثبتة في الفضاء الذي تطير فيه الفراشات. تتبع الكاميرات علامات الأشعة تحت الحمراء الموجودة على الفراشات الروبوتية، وتنقل البيانات في الوقت الفعلي إلى جهاز كمبيوتر رئيسي مركزي، مما يؤدي إلى تركيز حركات الفراشات، ويمنعها من الاصطدام ببعضها البعض - وهو إنجاز كبير، بالنظر إلى جناحي الفراشات الذي يبلغ طوله 50 سم. .

تزن كل فراشة 32 جرامًا فقط، وتتضمن محركين مؤازرين ودائرة إلكترونية وبطاريتين صغيرتين من الليثيوم، وكلها معبأة في جسم صغير. تكفي البطاريات لمدة أربع دقائق فقط من الطيران، مع مدة شحن تصل إلى 15 دقيقة.

"مع هذه الفراشات، تخطو شركة بيستو خطوة أخرى في مجال التصغير والبناء الخفيف والتكامل الوظيفي. الفراشات الروبوتية مثيرة للإعجاب، ولديها نظام ميكانيكي ذكي وأصغر وحدة طاقة ممكنة في المساحة المحدودة. يقول فيستو: "إن تقليل استخدام المواد يمكّن من سلوك الطيران المخلص للطبيعة".

مزيد من التفاصيل ومقطع فيديو عن الفراشات الروبوتية

مثل جميع الحيوانات الروبوتية فيستو، من المحتمل ألا تصل هذه أيضًا إلى مرحلة الإنتاج التسلسلي، وسيتم استخدامها لتطوير الروبوتات الصناعية في المستقبل. وفي المقابل فإن التطوير التالي مفيد جدًا في الروبوتات الصناعية للشركة.

هذه ذراع آلية قادرة على الإمساك بمجموعة واسعة جدًا من الأشياء بدقة وحساسية كبيرتين. تعتمد الذراع على قدرة الإمساك الرائعة التي يتمتع بها لسان الصيد الخاص بالحرباء. الحرباء قادرة على اصطياد مجموعة واسعة من الحشرات عن طريق لفها في لسانها. يستخدم جهاز FlexShapeGripper هذا المبدأ للإمساك بأكبر مجموعة متنوعة من الكائنات بطريقة تناسب شكلها. وباستخدام غطاء سيليكون مرن، يمكن للجهاز التقاط عدة أشياء معًا ووضعها مرة أخرى في حركة واحدة.
هذا المشروع هو نتيجة للتعاون بين بيستو وجامعة أوسلو، ويظهر أن بيستو تستخدم المحاكاة الحيوية كمحرك ابتكار لتطوير حلول للأتمتة الصناعية.

مزيد من التفاصيل ومقطع فيديو - على موقع شركة بيستو.