التعلم من الطبيعة: الدودة الآلية

لقد طورت مليارات السنين من التطور أمثلة مثيرة للاهتمام لنتعلم منها. على سبيل المثال، تم مؤخرًا تطوير روبوتات جديدة ومرنة تشبه اليرقة، والتي ستكون قادرة على التحرك في الأماكن الضيقة بشكل خاص - مثل أنابيب الصرف الصحي، والسفن الفضائية، والمزيد 

يورام أوريد، جاليليو

في محاولة لتطوير الأجهزة والأدوات، يكون من المفيد أحيانًا التعلم من الطبيعة. لقد طورت مليارات السنين من التطور أمثلة مثيرة للاهتمام لنتعلم منها. واحد منهم هو نمط كاتربيلر. فاليرقة، التي تفتقر إلى هيكل عظمي داخلي صلب، تتحرك للأمام بمرونة كبيرة، وإذا قلدنا هيكلها، فقد نتمكن من بناء روبوتات مرنة لتلبية الاحتياجات المتنوعة.
يمكن استخدام هذه الروبوتات المرنة، على سبيل المثال، للتسلق في المناطق الصعبة بشكل خاص، والتحرك في أماكن ضيقة جدًا والتحرك داخل جسم الإنسان، لمساعدة الأطباء في تشخيص العيوب في الجسم وربما إصلاحها. وقد يتحركون داخل أنابيب الصرف الصحي لاكتشاف المشكلات وحلها، ويتجولون فوق الأجزاء الخارجية للمركبة الفضائية للعثور على الأعطال وتوحيد المعايير، وغير ذلك الكثير.
أطلق مجموعة من علماء الأحياء والمهندسين في جامعة تافتس (Tufts) بالولايات المتحدة مبادرة لتطوير روبوتات مرنة تحاكي حركة اليرقة. من مميزات اليرقة عن الحيوانات ذات الهيكل العظمي الداخلي المرونة العالية. عدم وجود هيكل عظمي داخلي جامد يسمح بالحركة في العديد من الاتجاهات. ميزة أخرى هي أن الدماغ البسيط نسبيًا يكفي للتحكم في الحركة. وقد أمضى البروفيسور باري تريمر، أحد أعضاء المجموعة، سنوات في دراسة الجهاز العصبي لليرقات، مثل دودة القز، لفهم كيف يتحكم عقل اليرقة البسيط في حركتها المتموجة. واستطاع التعرف على بعض الخلايا في هذا الدماغ البسيط، المسؤولة عن بعض الحركات.
إحدى المشاكل في تطوير مثل هذه اليرقة الآلية هي طبيعة المادة التي صنع منها الروبوت. يبحث الباحثون عن مادة ناعمة ومرنة، ولكن أيضًا قوية، يمكن من خلالها بناء جسم اليرقة بالإضافة إلى مكوناته الإلكترونية. ويقوم البروفيسور ديفيد كابلان، أحد أعضاء المجموعة، بإجراء بحث للبحث عن مثل هذه المواد. وينوي تطبيق المعرفة في مجال تكنولوجيا النانو والهندسة الوراثية لإنشاء مادة قوية مناسبة لهذا الغرض. والمشكلة الأخرى هي أن عدم وجود أجزاء صلبة في جسم اليرقة يجعل من الصعب نقل الطاقة اللازمة لقيادتها. وللتعامل مع هذه الصعوبة، تعتزم المجموعة تطوير الروبوت اليرقة بحيث يتكون من عدة أجزاء صلبة يمكن استخدامها لنقل الطاقة اللازمة لحركته.