نباید به ربات های حیوان نما به عنوان یک عروسک یا وسیله بازی با ساختاری پیچیده نگاه کرد.
تا کمتر از ۲ دهه آینده، باغ وحشی از ربات های حیوان نما برای کمک به انسان ساخته خواهند شد. اکنون که این مقاله را می خوانید، نسل جدیدی از ربات های حیوان نما که شاید فراتر از تصورات ما باشند، در آزمایشگاه های پیشرفته ای در گوشه و کنار جهان در حال ساخته شدن هستند. این دانش هیجان انگیز تا آنجا پیش رفته است که دانشمندان، عنوان ویژه ای برای آن در نظر گرفته اند.
زوبوتیک (ZooBotic)، مفهومی جدید از تلفیق دنیای پیچیده حیوانات و سازه های رباتیکی است که کاربردهای فراوانی برای آن تصور می شود. سیستم های رباتیکی که در این فرآیند طراحی و ساخته می شوند، طیف بسیار متنوعی را شامل می شوند و به همین خاطر کاربردهای گوناگونی را می توان از آنها انتظار داشت. تا همین چند وقت پیش بیشتر ربات هایی که ساخته می شدند، عمدتا به دو گروه کلی تعلق داشتند؛ ربات هایی که به چنگک و چرخ مجهز هستند و هریک برای انجام امور خاصی طراحی و تعریف شده اند و از حیث نمای ظاهری بیشتر شبیه یک سازه ماشینی هستند تا انسان یا موجود زنده دیگری. حال سازه ای را تصور کنید که بدنه اصلی آن شبیه یک لوله بخاری قطور به همراه دو چرخ در زیر آن و سری به شکل نیم کره است. به این دسته از ربات ها Widgetophora گفته می شود که ربات شناخته شده R۲ D۲ را می توان سرآمد این دسته نامید.
گروه بعدی ربات هایی هستند که شباهت زیادی به انسان ها دارند و با نگاه نخست، حداقل به یاد انسان ها یا همان خلق کنندگانشان می افتیم. این دسته از ربات ها دارای بازو، دست و حتی انگشت هستند. مثال بارز این دسته که از آنها به Anthropoidea یاد می شود، C ۳PO نامیده می شود که دارای دست و پا و صورت نیز است. ربات هایی که در این دسته قرار می گیرند، همواره برای مردم هیجان انگیز بوده اند؛ اما در میان این دو گروه عمده چه جایی برای ربات های حیوان نما باقی می ماند؟
نکته مهم این است که در دهه های گذشته شمار بسیار اندکی ربات حیوان نما ساخته شده است. ربات سگ نمای سونی یا همان AIBO مثالی از این نوع ربات هاست. حقیقت این است که بسیاری از تلاش های صورت گرفته در راه ساخت ربات های حیوان نما نهایتا به عروسک هایی با هدف نهایی و سرگرم کنندگی منتهی شده اند و نه فناوری های کاربردی برای زندگی راحت تر و امن تر انسان.
البته در چند سال اخیر، اتفاقات امیدوارکننده ای در این زمینه روی داده است تا آنجا که می توان گفت دیگر نباید به ربات های حیوان نما به عنوان یک عروسک یا وسیله بازی با ساختاری پیچیده نگاه کرد. طبیعت به عنوان معلمی بزرگ و منجی عظیم از ایده های خارق العاده همه چیز را برای طراحی و ساخت این دسته از ربات ها فراهم نموده است که نکته اساسی آن در تکامل ۴ میلیارد ساله گروه های مختلف جانوری است. از این رو جای چندانی برای نگرانی درخصوص به ثمر نشستن این تلاش ها وجود ندارد. دانشمندانی که روی دو گروه ابتدایی ربات ها یعنی Widgetophora و Anthropoidea کار کرده اند، طراح بزرگی به اسم طبیعت را در اختیار نداشته اند. به همین دلیل خیلی زود این پرسش به ذهن خطور می کند که چرا از این مدل های بی نقص و تایید شده از سوی طبیعت کپی برداری نکنیم؟
بدون شک آنها می توانند از تکامل ۴ میلیارد ساله جانوران براحتی استفاده کرده و تنها در عرض چند دهه، طیف چشمگیری از ربات های حیوان نما را بسازند که هریک با کاربردهای خاص خود، زندگی راحت تری را برای انسان به ارمغان آورند. نتیجه این نگرش تا به امروز تعداد زیادی از ربات های حیوان نما بوده است.دانشمندانی که در عرصه فناوری و دانش کار می کنند، حتی در تلاش هستند تا از دنیای بسیار پیچیده حشرات نیز تقلید کنند. تمام هیجانی که در این گروه از ربات ها دیده می شود دو گروه ابتدایی ربات ها را به حاشیه برده است و به همین خاطر باید اذعان کرد این رقیب جدید علی رغم عمر کوتاه خود در حال پیشی گرفتن از اسلاف قدیم خویش هستند.
نکته: بسیاری از تلاش های صورت گرفته در راه ساخت ربات های حیوان نما نهایتا به عروسک هایی با هدف نهایی سرگرم کنندگی منتهی شده اند و نه فناوری های کاربردی برای زندگی راحت تر و امن تر انسان
سیسیلیا لاچی و تیم همکارش در مدرسه مطالعات پیشرفته سنت آنا ایتالیا از جمله گروه های پیشرو در زمینه توسعه دانش ربات های حیوان نما به شمار می آیند. آنها کنسرسیومی بین المللی را هدایت می کنند که در فاز نخست قرار است نسل پیشرفته ای از هشت پاهای رباتیکی را تولید کنند. در ساختار یک هشت پا هیچ چیز به اندازه بازوهای توانمند و انعطاف پذیرش به چشم نمی آید. به همین خاطر است که بخش قابل توجهی از تلاش دانشمندان در این پروژه روی طراحی بازوهای انعطاف پذیر و البته کارآمدی برای این هشت پای رباتیکی معطوف شده است.
در بازوهای متعارف مهره داران، ماهیچه ها وظیفه اصلی حرکت را در حالی به عهده دارند که استخوان ها کل وزن جانور را بر دوش می کشند. اما در بازوی یک هشت پا اثری از استخوان نیست، پس ماهیچه ها باید وظیفه حمل بدن جانور را نیز به دوش بکشند. البته برخورداری از چنین بازوهایی مزایای خاص خود را دارد که تقریبا در بازوهای هیچ مهره دار مشابه دیگری دیده نمی شود. هشت پا با استفاده از این بازوها براحتی به شکاف ها و نقاط دور از دسترس نفوذ کرده و غذای خود را به دست می آورد.
دکتر لاچی پس از بررسی دقیق این موضوع که هشت پاها چگونه از بازوهای خود استفاده می کنند، نسخه ای مصنوعی از این بازوها را طراحی کرده است که تقریبا به همان روش بازوهای طبیعی عمل می نمایند. پوشش خارجی این بازو از سیلیکون است که درون آن مملو از حسگرهای فشاری است تا ربات بداند و بفهمد چه چیزی را لمس می کند.
درون این پوشش سیلیکونی، کابل ها و فنرهایی از جنس نوعی آلیاژ ترکیبی از نیکل و تیتانیوم نیز وجود دارد تا انعطاف پذیری جانور رباتیکی به اوج خود برسد. چنین بازویی می تواند با یک حرکت سریع خود را به دور شیء مورد نظر حلقه بزند و این همان چیزی است که هشت پاها نیز بخوبی قادر به انجام آن هستند. اما هدف از ساخت این ربات که احتمالا هزینه های زیادی نیز برای آن صرف می شود چه چیزی است؟ پاسخ کوتاه اما تأمل برانگیز است: دستیابی به سیستم هوشمند رباتیکی که به انسان ها در انجام کارهای سخت و پیچیده زیرآب کمک کند. تعمیر دریچه ها و شیرهای نفتی که ده ها متر زیر سطح آب قرار دارند از جمله این کاربردهاست.
در همین مرکز تحقیقاتی، گروه دیگری از دانشمندان به سرپرستی پائولو داریو و سزار استفانینی همین فرآیند را دنبال می کنند البته با این تفاوت که در اینجا هدف یک مارماهی است. مارماهی ها ساده ترین ساختار را در میان همنوعان بی مهره خود دارند. این جانوران همچون هشت پاها استخوانی ندارند. اما در عوض در ساختار این حیوان، اسکلتی ابتدایی از جنس غضروف دیده می شود که به جانور حرکت در زیر آب کمک زیادی می کند. سیستم عصبی مارماهی پیچیده نیست و همین فاکتور آن را به شروع مناسبی در راه الگوبردای از طبیعت و ساخت ربات های حیوان نما تبدیل کرده است. دانشمندان به مطالعات مربوط به سیستم عصبی مارماهی به عنوان آغاز فرآیند طراحی دوباره مغز انسان البته در محیط های آزمایشگاهی نیز نگاه می کنند.
● ربات های حیوان نما در آسمان
نگرش جدید دانشمندان در زمینه طراحی ربات های حیوان نما صرفا به زیر آب منتهی نمی شود. در هلند گروهی از محققان دانشگاه دلف نسخه رباتیکی سنجاقکی را ارائه کرده اند که به ۲ بال نسبتا بزرگ مجهز بوده و به وسیله موتور الکتریکی به حرکت در می آیند. این سنجاقک رباتیکی که DelFly نام دارد، نه تنها می تواند با سرعت قابل توجهی به پرواز درآید، بلکه در موقع نیاز می تواند بدون حرکت و با بال زدن در هوا معلق باقی بماند.
در چنین وضعیتی حشره رباتیکی می تواند از فرصت استفاده کرده، محیط اطراف را برانداز نماید و مسیر مناسبی را برای ادامه حرکت انتخاب کند یا با عکاسی، موقعیت حادثه ای که اتفاق افتاده است را به مرکز گزارش نماید. البته نسخه اولیه این سنجاقک رباتیکی به صورت کنترل از راه دور عمل می کند اما قرار است در فازهای بعدی به یک سیستم تمام خودکار تبدیل شود که مقدمات آن نیز فراهم شده است.
نگاهی به این تلاش ها، هر علاقه مند به دنیای ربات ها را از این نکته مطمئن می سازد که در آینده ای نه چندان دور باغ وحشی از ربات های حیوان نما با قابلیت های حرکتی و عملیاتی متنوع در بسیاری از امور به عنوان نیروهای کمکی قابل اطمینانی در اختیار بشر خواهند بود. این آینده خیلی دور نیست شاید تنها یک یا ۲ دهه دیگر.
Twitter
Google
Yahoo
Delicious
بالاترین
دنباله
نسخه‌ی چاپی
ارسال اين مطلب به دوستان