یک نوجوان ۱۵ ساله در برلینگتونِ انتاریو، رباتی زیرآبی ساخته که بهجای پروانه، با بالههای جلویی حرکت میکند. ایده از تماشای یک لاکپشت برکهای گرفته شد؛ جانوری که آرام از آب میگذرد و ردّی از آشفتگی پشت سر نمیگذارد.
ايوان بادز هنگام گشتوگذار در طبیعت متوجه شد که بسیاری از رباتهای زیردریایی دقیقا برخلاف هدفشان عمل میکنند. دستگاهی که برای مشاهدهی حیات دریایی فرستاده میشود، با پروانهای چرخان وارد آب میشود؛ صدای بیشتر، تلاطم بیشتر، رسوبِ معلق بیشتر و در نهایت، اختلال در همان محیطی که باید بیطرفانه بررسی شود.
از همین تضاد، پروژهای دانشآموزی شکل گرفت. بادز ربات خود را BURT نامید، مخفف لاکپشت رباتیک زیرآبی بایونیک. سازوکارش بهجای پیچِ محرک، از بالههای جلویی برای پیشرانش استفاده میکند و بالههای عقبی نقش هدایت و پایدارسازی را بر عهده دارند. به بیان ساده، ماشین از منطق حرکت لاکپشت الگوبرداری میکند، نه از منطق یک زهپاد معمولی.
بدنهی اصلی در SolidWorks مدلسازی شد و قطعات با چاپ سهبعدی ساخته شدند. قلب الکترونیکی سامانه درون یک لولهی شفاف قرار دارد و دوربینی به اندازهی یک انگشت شست در جلوی آن نصب شده است. وزن کل دستگاه حدود ۱۱ پوند، یعنی نزدیک به ۵ کیلوگرم، گزارش شده و میتواند با یک باتری لیتیومی تا ۸ ساعت کار کند. یک پنل خورشیدی هم برای افزایش زمان کار به آن کمک میکند. سرعت حرکتش حدود نیم مایل بر ساعت است، یعنی نزدیک به ۰٫۸ کیلومتر بر ساعت؛ تقریبا همپای یک لاکپشت دریایی واقعی. خود بادز میگوید با تندتر بالزدن، میتوان آن را سریعتر هم کرد.
اصل ماجرا، البته، فقط تقلید از طبیعت نبود. هدف اصلی BURT این بود که بدون برهمزدن آب حرکت کند. همین ویژگی، ستون فقرات کل طرح شد و باقی اجزا بر همان اساس شکل گرفتند.
دوربین جلویی، دادهها را به یک کامپیوتر تکبرد رزبری پای میفرستد و آن کامپیوتر کوچک، مدلهای یادگیری ماشین را اجرا میکند تا نشانههای زیستمحیطی را تشخیص دهد؛ از سفیدشدگی مرجان گرفته تا زبالههای پلاستیکی. BURT یک الگوی جستوجوی ازپیشتعریفشده را بهتنهایی طی میکند، بدون بندِ اتصال و بدون اپراتور از راه دور. مسیر را میرود، تصویر میگیرد و داده را ارسال میکند.
اما محیط واقعی، طراحی تمیزِ آزمایشگاه را به چالش کشید. وقتی بادز BURT را از آب شفاف بیرون برد و به شرایطی با کدورت، جریان و نور متغیر رساند، دوربین دیگر کافی نبود. او ناچار شد دو جزء تازه اضافه کند؛ چراغهای جلویی و یک مبدل فراصوت که با امواج پر فرکانس، موانعی را تشخیص میدهد که دوربین نمیبیند. به این ترتیب، خودِ آبِ واقعی بود که نسخهی نهایی ربات را بازنویسی کرد.
داوران مدرسه، پروژه را صرفا یک تکلیف مدرسهای ندیدند. BURT در مسابقات علمی ۲۰۲۵ کانادا جایزهی بهترین نوآوری را برد؛ رقابتی که بین حدود ۲۵ هزار دانشآموز برگزار شد. بعدتر، در مسابقهی دانشمندان جوان اتحادیهی اروپا هم یکی از جوایز برتر را به دست آورد؛ رقابتی که با حضور نمایندگانی از دهها کشور برگزار شد.
شما فکر میکنید الهام گرفتن از طبیعت در مهندسی تا کجا میتواند پیش برود؟
