روبوتات بقدرات استثنائية مستوحاة من خرطوم الفيل.. ماذا يمكنها أن تفعل؟

في خطوة علمية تفتح آفاقًا جديدة أمام مستقبل الروبوتات، طور باحثون في جامعة ولاية كولورادو روبوتات مرنة مستوحاة من خرطوم الفيل، تتمتع بقدرات فائقة على الانحناء والإمساك بالأشياء وتغيير شكلها وفقًا لطبيعة المهمة، في ابتكار يستهدف دعم استكشاف الفضاء وتنفيذ المهام المعقدة، بما في ذلك عمليات البحث والإنقاذ.

وتعتمد الروبوتات الجديدة على تصميم هندسي مبتكر يمنحها قدرة على التكيف مع البيئات المختلفة، والعمل بصورة مستقلة أو الارتباط بروبوتات أخرى لتكوين أنظمة أكبر وأكثر قدرة على أداء المهام، وهو ما قد يغير مستقبل استخدام الروبوتات في البيئات التي يصعب على البشر الوصول إليها.

روبوتات مستوحاة من خرطوم الفيل.. تصميم يتجاوز قيود الروبوتات التقليدية

ونُشرت تفاصيل الابتكار في مجلة «Nature Machine Intelligence»، حيث أوضح الباحثون أن التصميم الجديد يستهدف معالجة القيود التي تواجه الروبوتات التقليدية، والتي تعتمد غالبًا على هياكل صلبة وكتل ثابتة تحد من قدرتها على تغيير أشكالها والتكيف مع الظروف المحيطة.

واستخدم الفريق البحثي منهجية تصميم تُعرف باسم «التنسيجريتي» (Tensegrity)، وتعتمد على تثبيت قضبان صلبة داخل شبكة من الكابلات المشدودة، بدلًا من ربط المكونات ببعضها بصورة جامدة، ما يمنح الهيكل مرونة تسمح له بالانحناء والانضغاط والتمدد وتغيير شكله حسب الحاجة.

ولا تحتوي هذه الروبوتات على مفاصل تقليدية، وإنما تعتمد على زوج من المخالب القابضة الموجودة عند طرفي جسمها الأنبوبي، بما يسمح لها بالإمساك بالأشياء والاتصال بروبوتات أخرى لتكوين وحدات متكاملة.

البحث والإنقاذ واستكشاف الفضاء.. أبرز استخدامات الروبوتات الجديدة

ووصف الأستاذ المشارك جيانجوو تشاو الروبوتات الجديدة بأنها متعددة الاستخدامات، مشيرًا إلى إمكانية توظيفها مستقبلًا في عمليات البحث والإنقاذ، ومساعدة البشر في بيئات التصنيع، فضلًا عن استخدامها في استكشاف الفضاء والبيئات ذات التضاريس الصعبة.

وأوضح تشاو أن الهياكل المادية للروبوتات التقليدية غالبًا ما تكون ثابتة، بينما يتيح التصميم الجديد للأنظمة الروبوتية تكييف شكلها مع البيئة المحيطة ومتطلبات المهمة، من خلال قدرات الطي والتمدد والإمساك بالأشياء.

وأضاف أن التصميم المعياري يمثل إحدى أبرز مميزات الابتكار، إذ يمكن لكل روبوت العمل بصورة مستقلة باعتباره وحدة منفصلة، أو الاتصال بوحدات أخرى لتشكيل هياكل أكبر وأكثر قدرة على تنفيذ المهام المعقدة.

مخالب مزدوجة تلغي الحاجة إلى المغناطيس في توصيل الروبوتات

ومن بين المميزات التي أشار إليها الباحثون، اعتماد الروبوتات على نظام المخالب المزدوجة، الذي يغني عن استخدام المغناطيس في عمليات الاتصال، خاصة أن الوصلات المغناطيسية قد تفشل أحيانًا في توفير نقاط اتصال مستقرة.

وأوضح تشاو أن الجمع بين المخالب القابضة والهيكل المرن للروبوت يمنحه إمكانات واسعة في الاستخدام، كما يقلل من احتمالات حدوث اختلالات أثناء توصيل الوحدات ببعضها، ويسهل عملية تكوين أنظمة روبوتية مترابطة.

روبوتات قادرة على تسلق التضاريس وحمل الأجسام بأحجام مختلفة

وتتيح مرونة التصميم للروبوتات الجديدة الانحناء حول الأشياء ورفعها وحملها باستخدام جسمها الأنبوبي، فضلًا عن القدرة على التحرك عبر التضاريس الوعرة بطريقة تشبه حركة الأفعى.

كما يمكن توصيل عدة روبوتات معًا لتشكيل حلقات وسلاسل وتفرعات بأحجام وأشكال مختلفة، بما يسمح بتصميم أنظمة تتناسب مع طبيعة المهمة المطلوبة.

ويرى الباحثون أن هذه القدرات، إلى جانب سهولة تغيير الشكل والتصميم المعياري، تجعل الروبوتات الجديدة أكثر قدرة على التكيف مع الظروف والأهداف المتغيرة، وتفتح المجال أمام تطبيقات مستقبلية في استكشاف الفضاء والصناعات المتقدمة والمهام التي تتطلب مرونة عالية.

اقرأ أيضًا:

روبوتات التوصيل في طريقها إلى الرياض.. ما مخاطرها وهل تصل مصر؟

بمساعدة روبوت.. نجاح إزالة 10 أورام ضخمة من رحم سيدة دون تأثر خصوبتها

بدلًا من المنظار التقليدي.. روبوت مستوحى من الأفاعي لتشخيص وعلاج الأمعاء