ربات پرنده‌ای که ۱۰ پشتک متوالی می‌زند؛ از آزمایشگاه تا عملیات نجات

به گزارش خبرنگار پایگاه خبری خبرهای آینده، و وبگاه سای‌تِک‌دِیلی، پس از وقوع زمین‌لرزه، بازماندگان ممکن است در زیر آوارهای ناپایدار به دام بیفتند؛ جایی که ربات‌های امدادگر معمولی برای نفوذ به آن بسیار بزرگ هستند. ربات‌های پرنده ریزی که از حشرات الهام گرفته شده‌اند، می‌توانند در آینده از میان این شکاف‌های باریک عبور کنند. با این حال، تا چندی پیش این ربات‌ها صرفاً قادر به پرواز کند بودند و از چابکی همتایان طبیعی خود فاصله زیادی داشتند. اکنون محققان دانشگاه ام‌آی‌تی با استفاده از هوش مصنوعی موفق شده‌اند این ربات‌ها را به چالاکی حشرات واقعی برسانند. نتیجه این دستاورد در مجله Science Advances انتشار یافته است.

این ربات که ابعادی کوچک‌تر از یک نوار کاست و وزنی کمتر از یک گیره کاغذ دارد، قادر به اجرای مانورهای سریع و پیچیده‌ای همچون پشتک‌زدن‌های پیاپی است. سامانه هدایت دومرحله‌ای ابداع‌شده، سرعت ربات را در حدود ۴۵۰ درصد و شتاب آن را نزدیک به ۲۵۰ درصد نسبت به مدل‌های پیشین افزایش داده است. این ربات توانست ۱۰ پشتک متوالی را ظرف ۱۱ ثانیه اجرا کند و حتی در برابر وزش باد نیز پایداری خود را حفظ نمود.

دکتر کوین چن، استاد دانشگاه ام‌آی‌تی و از نویسندگان این پژوهش، اظهار داشت: اکنون کارکرد پروازی ربات ما از منظر سرعت، شتاب و زاویه شیب، با حشرات واقعی قابل قیاس است.

سامانه کنترل این ربات از دو بخش تشکیل شده است. بخش نخست، یک برنامه‌ریز فوق‌پیشرفته است که مانند یک استاد بزرگ شطرنج، بهینه‌ترین حرکات را محاسبه می‌کند، اما سرعت پایینی در تصمیم‌گیری دارد. پژوهشگران به جای استفاده مستقیم از این استاد در میدان عمل، از او خواستند تمامی راهکارها را به یک دانش‌آموز مستعد که همان مدل هوش مصنوعی است، آموزش دهد. این دانش‌آموز پس از تمرین فراوان، اکنون در شرایط واقعی سریع و بی‌نقص عمل می‌کند، بی‌آنکه هر لحظه نیازمند مشورت با استاد باشد.

آزمایش‌ها نشان داد این سامانه به ربات امکان می‌دهد ۴۴۷ درصد تندتر و ۲۵۵ درصد پرشتاب‌تر از گذشته پرواز کند. ربات ۱۰ پشتک پشت‌سرهم را در ۱۱ ثانیه اجرا کرد و در این حین تنها ۴ تا ۵ سانتی‌متر از مسیر از پیش تعیین‌شده منحرف شد. همچنین ربات توانست حرکت ساکاد را تقلید نماید؛ حرکتی که در آن حشرات با خم‌شدن شدید به سمت نقطه‌ای شتاب گرفته و سپس برای توقف ناگهانی، به جهت مخالف می‌چرخند. این تغییر مسیر سریع به حشرات یاری می‌رساند تا موقعیت فضایی خود را تثبیت کرده و دید شفافی داشته باشند.

گام بلند بعدی، تجهیز این ربات‌ها به دوربین و حسگرهایی است که امکان ناوبری در فضای باز را بدون اتکا به سامانه‌های پیچیده ردیابی حرکت فراهم کند. محققان همچنین در نظر دارند بررسی کنند آیا حسگرهای داخلی می‌توانند به گروه‌هایی از این ربات‌ها کمک کنند تا حرکات خود را هماهنگ ساخته و از برخورد با یکدیگر بپرهیزند.

دکتر چن در پایان خاطرنشان کرد: امید دارم این مقاله سرآغاز تغییر نگرش در این عرصه باشد و اثبات کند که می‌توان سامانه کنترلی نوینی پدید آورد که توأمان از کارآیی و عملکرد بالایی برخوردار باشد.