باحثون في جامعة كولورادو ستيت يبتكرون روبوتات مستوحاة من جذع الفيل تنحني وتمسك وتتصل ببعضها

أنشأ مهندسون في جامعة كولورادو ستيت روبوتات أنبوبية الشكل قابلة للانحناء، على غرار جذوع الفيلة. وتستطيع هذه الآلات الإمساك بالأشياء والتثبيت ببعضها البعض، وفقاً لتقرير نشره موقع إنترستينغ إنجينيرينغ. ويقول الفريق إن مجموعات منها قد تساعد يوماً ما في استكشاف الفضاء ومهام معقدة أخرى.

بُنيت الروبوتات على تصميم يُعرف بالتنسيغريتي، وفيه تُثبَّت قضبان صلبة في مكانها بشبكة من الكابلات المشدودة بدلاً من المفاصل الثابتة. يتيح ذلك للجسم أن ينحني ويتمدد وينكمش ويغيّر شكله مع الحفاظ على تماسك بنيته، كما قال الباحثون.

يعمل النظام على غرار جذع الفيل في الإمساك بالأشياء. الصورة: إنترستينغ إنجينيرينغ

مخالب في الطرفين

لكل روبوت أنبوبي مخلب ميكانيكي للإمساك في كل طرف. تتيح المخالب للوحدة التقاط الأشياء أو التثبت بروبوتات أخرى. أما الأذرع الروبوتية التقليدية فتعتمد على مفاصل ثابتة، في حين تستطيع هذه الأجسام أن تتشوه بشكل مستمر.

وبحسب التقرير، يتجنب الربط الميكانيكي الوصلات المغناطيسية، ويقلل مشكلات المحاذاة عند اتصال عدة وحدات ببعضها. ويمكن للروبوتات المتصلة أن تشكل سلاسل وحلقات وبنى متفرعة، يناسب كل منها أنواعاً مختلفة من الحركة والمناورة.

يهدف الفريق إلى الجمع بين مرونة الروبوتات اللينة وقدرة الأنظمة المعيارية على إعادة ترتيب نفسها. وقال التقرير إن الروبوتات المعيارية الحالية تستخدم أجزاء صلبة عادةً، وهو ما يحدّ من قدرتها على التكيف مع بيئات ومهام مختلفة.

الاختبارات والقيود

قال الفريق إن الوحدات المنفردة تستطيع مناورة الأشياء والتحرك بذاتها، في حين نسّقت المجموعات المتصلة حركاتها لنقل الأغراض. كما أظهرت الروبوتات تنقلاً متعدد الأنماط، أي أنها استخدمت استراتيجيات حركة مختلفة لعبور بيئات متنوعة، إضافة إلى المناورة أثناء التنقل، وهي عملية تجمع بين الحركة ومناولة الأشياء.

أُجريت الاختبارات في المختبرات وفي بيئات حقيقية، من بينها مناظر طبيعية. وقال الباحثون إن اختيار المحركات كان من التحديات الهندسية، إذ كان يجب أن تكون المشغّلات صغيرة بما يكفي لتناسب داخل الروبوتات، وقوية وموثوقة بما يكفي لحركات متنوعة.

الروبوتات ليست ذاتية التشغيل بالكامل بعد. وتتطلب معظم العمليات حالياً مشغّلاً بشرياً، رغم أن الفريق أثبت أن وحدتين تستطيعان العثور على بعضهما والاتصال دون مساعدة.

سينصبّ العمل المستقبلي على تحقيق استقلالية أكبر وسرعات أعلى والعمل إلى جانب البشر بإشراف أقل. ويتصور الباحثون أيضاً مجموعات تضم عشرات أو مئات الوحدات المتصلة، تنتقل إلى موقع محدد ثم تعيد ترتيب نفسها لأداء مهمة بعينها. وتشمل الاستخدامات المحتملة التصنيع واستكشاف الفضاء وعمليات البحث والإنقاذ.