به گزارش ایراف، پس از وقوع زلزله، بسیاری از قربانیان در میان آوارهای ناپایدار گرفتار میشوند؛ جایی که ورود نیروهای امدادی یا رباتهای معمولی تقریباً ناممکن است.
رباتهای پرنده کوچک الهامگرفته از حشرات سالها بهعنوان یک راهحل بالقوه مطرح بودند، اما محدودیت سرعت و چابکی، مانع اصلی استفاده عملی از آنها بود.
پژوهش تازه امآیتی این مانع را کنار زده و رباتی ارائه کرده که با وجود اندازه بسیار کوچک، رفتاری مشابه حشرات واقعی دارد و میتواند در محیطهای پیچیده و خطرناک، بدون از دستدادن کنترل، پرواز کند.
این ربات که اندازهای کوچکتر از یک نوار کاست و وزنی کمتر از یک گیره کاغذ دارد، قادر است حرکات سریع و پیچیدهای مانند پشتکزدنهای متوالی را انجام دهد.
چنین تواناییهایی، آن را به گزینهای جدی برای ورود به شکافهای باریک میان آوار و انتقال اطلاعات حیاتی به تیمهای امدادی تبدیل میکند.
هوش مصنوعی؛ مغز چابک ربات
سامانه هدایت این ربات بر پایه یک مدل دو مرحلهای طراحی شده است.
در مرحله نخست، یک برنامهریز فوقپیشرفته مسیر و بهترین حرکتها را محاسبه میکند؛ اما این محاسبه زمانبر است و نمیتواند در لحظه تصمیمگیری کند.
پژوهشگران برای حل این مشکل، تمام مهارتهای این برنامهریز را به یک مدل هوش مصنوعی آموزش دادند.
این مدل پس از تمرینهای گسترده، توانست همان تصمیمها را با سرعت بسیار بالا و بدون نیاز به محاسبه مجدد اجرا کند.
به این ترتیب، ربات در زمان پرواز، بهجای مشورت با «استاد کند»، از «دانشآموز تیزهوش» کمک میگیرد؛ دانشآموزی که تصمیمها را در کسری از ثانیه میگیرد و امکان انجام حرکات سریع و دقیق را فراهم میکند.
این روش باعث شده ربات بتواند در شرایطی که نیاز به واکنشهای لحظهای دارد، عملکردی مشابه حشرات واقعی داشته باشد.
سرعت بالا، کنترل دقیق
آزمایشهای انجامشده نشان میدهد که این سامانه جدید توانسته سرعت ربات را حدود ۴۴۷ درصد و شتاب آن را حدود ۲۵۵ درصد نسبت به نسخههای قبلی افزایش دهد.
ربات در یکی از آزمایشها توانست ۱۰ پشتک متوالی را در ۱۱ ثانیه انجام دهد و در تمام این مدت، تنها ۴ تا ۵ سانتیمتر از مسیر تعیینشده منحرف شد.
حتی وزش باد نیز نتوانست کنترل ربات را مختل کند و سامانه هدایت هوشمند آن توانست مسیر را با دقت حفظ کند.
این ربات همچنین قادر است حرکت «ساکاد» را تقلید کند؛ حرکتی که در آن حشرات بهشدت خم میشوند، به سمت یک نقطه شتاب میگیرند و سپس برای توقف، ناگهان به جهت مخالف میچرخند.
این تغییر سریع مسیر به حشرات کمک میکند موقعیت خود را تثبیت کنند و دید دقیقتری داشته باشند.
تقلید این حرکت توسط ربات نشان میدهد که سامانه کنترلی آن تا چه اندازه به رفتار طبیعی حشرات نزدیک شده است.
کاربردهای حیاتی در عملیات نجات
توانایی ورود به شکافهای باریک، حفظ کنترل در شرایط ناپایدار و انجام حرکات سریع، این ربات را به ابزاری ارزشمند برای عملیات جستوجو و نجات تبدیل میکند.
در شرایطی که آوارها خطر ریزش دارند و ورود انسان یا رباتهای بزرگ ممکن نیست، این رباتهای میکروسکوپی میتوانند بهعنوان چشم و گوش نیروهای امدادی عمل کنند، موقعیت قربانیان را شناسایی کنند و اطلاعات محیطی را بهسرعت منتقل کنند.
چنین قابلیتی میتواند زمان طلایی نجات را کاهش دهد و احتمال زندهماندن افراد محبوسشده را افزایش دهد؛ بهویژه در مناطقی که دسترسی به آوار بسیار دشوار است.
گامهای بعدی؛ از تکربات تا تیمهای هماهنگ
پژوهشگران امآیتی اعلام کردهاند که مرحله بعدی توسعه این رباتها شامل افزودن دوربینهای سبک و حسگرهای پیشرفته است تا ربات بتواند بدون نیاز به سامانههای پیچیده ردیابی حرکت، در فضای باز و محیطهای واقعی پرواز کند.
همچنین قرار است بررسی شود که آیا حسگرهای داخلی میتوانند به گروههایی از رباتها کمک کنند تا حرکتهای خود را هماهنگ کرده و از برخورد با یکدیگر جلوگیری کنند.
دکتر کوین چن، یکی از نویسندگان این پژوهش، ابراز امیدواری کرده که این دستاورد بتواند نگاه تازهای در حوزه رباتهای پرنده میکروسکوپی ایجاد کند و نشان دهد که میتوان سامانههای کنترلی ساخت که هم عملکرد بالا داشته باشند و هم کارآمد باشند.
