الهام‌گیری پژوهشگران از حرکت گربه‌ها برای فرود آوردن نرم روبات‌ها

دنیای حیوانات منبعی وسیع و پربار برای دانشمندان علوم روباتیک است تا با بهره‌گیری از تجربه‌ی میلیون‌ها سال تکامل در طبیعت به ساخت روبات‌هایی پیشرفته‌تر و البته کارامدتر بپردازند. به عنوان مثال، روبات‌های مارمانند، روبات پرنده، روبات‌های الهام گرفته از انواع ماهی‌ها یا اسب‌های دریایی و حتی سوسک‌ها، از این دست هستند و این بار اما سراغ گربه‌ها می‌رویم.

دانشمندان در دانشگاه جورجیا تک روی گربه‌ها کار می‌کنند تا روش فرود آمدن نرم پس از پرش از ارتفاع را از این موجودات دوست داشتنی بیاموزند. البته بیشتر از نحوه‌ی فرود گربه، این دانشمندان در حال مطالعه‌ی روش پیچ و تاپ خوردن گربه در هوا برای داشتن فرودی نرم موقع سقوط هستند تا روبات‌ها در صورت افتادن یا پرش قابلیت فرود مناسبی داشته باشند.

گربه‌ها این قابلیت را به ظور ذاتی دارند که در صورت افتادن اتفاقی از ارتفاع، با پیچ و تاب دادن به بدن خود، با پا بر روی زمین فرود بیایند. این قابلیت که توانایی بازتاب تعادل گربه نامیده می‌شود به دلیل ستون فقرات بسیار انعطاف‌پذیر و فقدان استخوان ترقوه در این حیوانات امکان‌پذیر شده است. در حالی که به طور نظری انسان نیز می‌تواند در میان هوا بدن خود را تغییر حالت دهد اما به گفته‌ی پژوهشگران مفصل‌های ما قدرت عضلاتمان را محدود می‌کنند که در نتیجه انجام حرکات بدن در هوا – همچون گربه‌ها - برای ما ممکن نخواهد بود.

اما روبات‌ها در آینده می‌توانند با تقلید از ساختار گربه‌، تعادلی مشابه آن‌ها پیدا کنند، بعلاوه، این مطالعات می‌تواند به غواصان و فضانوردان برای کنترل جهت‌گیری بدن‌شان کمک کند. برای انجام این کار پژوهشگران نسخه‌ای شبیه سازی شده از این نوع سقوط را با کمک روباتی کوچک ساختند. آن‌ها دریافتند، اگرچه این روبات از طراحی مناسب و قدرت محاسباتی کافی برای انجام بهترین حالت فرود برخوردار است، اما موتورهای کنونی توانایی ایجاد حرکتی با سرعت کافی در اجزای روبات را ندارند تا روبات‌ قدرتی مشابه گربه‌ها داشته باشد.

برای غلبه بر این مشکل، محققان شرایطی با گرانش کم ایجاد کردند تا بتوانند عوامل موجود در یک سقوط طولانی را شبیه سازی کنند و به روبات زمان کافی برای به دست آوردن حالت مناسب موقع فرود را بدهند و روبات بتواند با پا بر روی زمین فرود بیاید. با نگاهی آینده‌نگرانه به روبات‌های جستجو و نجات، این تیم می خواهد پژوهش‌های بیشتری را بر روی آموزش مهارت جهت‌گیری بدن جهت کاهش خطر و صدمات وارد آمده به روبات‌ها پس از سقوط یا در حین فرود انجام دهد. البته هنوز راه زیادی تا شبیه‌سازی کال نحوه فرود گربه‌ها به زمین باقی است.

نتایج این پژوهش در این فایل PDF قابل مشاهده است.

از سراسر وب

  دیدگاه
کاراکتر باقی مانده
تبلیغات

بیشتر بخوانید