ساخت ربات‌های پرنده با الهام از زنبور عسل

پژوهشگران رباتیک در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT)، با الهام از زنبور عسل، ربات‌های پرنده‌ای در ابعاد حشرات طراحی کرده‌اند.

به گزارش تک‌ناک، این ربات‌های پرنده با بهره‌گیری از سامانه جدید بال‌های خود، می‌توانند تا ۱,۰۰۰ ثانیه در هوا بمانند؛ این میزان، ۱۰۰ برابر بیشتر از مدل‌های مشابهی است که تاکنون ساخته شده‌اند. همچنین این بال‌ها چابکی آنها را نیز ارتقا می‌هد.

این ربات‌های فوق سبک که وزن آنها کمتر از یک گرم است، قادر هستند در هوا پشتک بزنند و الگوهای پیچیده‌ای همچون علامت بی‌نهایت را ترسیم کنند. علاوه بر این، با سرعت متوسط ۳۰ سانتی‌متر بر ثانیه حرکت می‌کنند، که از مگس‌های میوه نیز سریع‌تر است.

ربات‌های پرنده MIT می‌توانند در کشاورزی مدرن انقلابی ایجاد کنند. این فناوری، امکان گرده‌افشانی مصنوعی دقیق را در مزارع چندطبقه فراهم می‌کند و تولید میوه و سبزیجات را در محیط‌های بسته و مقیاس بزرگ ممکن می‌سازد، بدون آنکه به زمین‌های کشاورزی وسیع نیاز باشد.

همچنین این فناوری می‌تواند نقشی حیاتی در جایگزینی زنبورهای گرده‌افشان ایفا کند. طی سال‌های اخیر، جمعیت زنبورها به دلیل سموم شیمیایی و تخریب زیستگاه‌های طبیعی به‌ شدت کاهش یافته است.

یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که بیش از ۲۰۰ زنبوردار تجاری در آمریکا، به‌ طور میانگین ۵۰ درصد از زنبورهای خود را از دست داده‌اند، که این موضوع خسارتی بیش از ۱۳۹ میلیون دلار به بار آورده است.

بازطراحی بال‌ها

این ربات‌ها در طراحی‌های قبلی از هشت بال در دو مجموعه بهره می‌بردند، اما این ساختار باعث می‌شد که جریان هوا بین بال‌ها تداخل ایجاد کند و نیروی بالابر کاهش یابد.

تیم تحقیقاتی MIT با کاهش تعداد بال‌ها از هشت به چهار، این مشکل را برطرف کرده است. این تغییر، علاوه بر بهبود پایداری پرواز و افزایش نیروی بالابر، فضای بیشتری برای اضافه کردن قطعات الکترونیکی پیشرفته فراهم کرده است.

بال‌های جدید از عملگرهای نرم ساخته شده‌اند، که شامل لایه‌های الاستومری هستند و میان الکترودهای نانولوله کربنی نازک قرار گرفته‌اند. این ساختار استوانه‌ای مانند عضله‌ی مصنوعی عمل می‌کند. هنگامی که این عضلات به‌ سرعت منقبض و منبسط می‌شوند، نیروی مکانیکی تولید می‌کنند و بال‌ها را به حرکت درمی‌آورند.

این ربات‌ها اکنون به لطف این تغییرات، قادر هستند تا ۱۷ دقیقه به‌ طور مداوم پرواز کنند، در مقایسه با مدل‌های قبلی سرعت بیشتری داشته باشند و مانورهای پیچیده‌ای مانند: چرخش‌های بدنی و پشتک‌های دوگانه انجام دهند.

این پیشرفت‌ها به آنها امکان می‌دهد که مسیرهای پروازی از پیش تعیین‌شده را با دقت بالا طی کنند و مانورهای دقیقی در محیط‌های بسته انجام دهند.

آینده‌ ربات‌های پرنده؛ از آزمایشگاه تا مزارع هوشمند

محققان بر این باور هستند که این فناوری هنوز جای پیشرفت زیادی دارد. با طراحی جدید، مدت زمان پرواز می‌تواند به ۱۰,۰۰۰ ثانیه افزایش یابد. همچنین فضای آزادشده از کاهش تعداد بال‌ها می‌تواند برای نصب باتری‌ها و حسگرهای پیشرفته مورد استفاده قرار گیرد.

همچنین بهبود دقت پرواز، امکان فرود و برخاست از مرکز گل‌ها را فراهم می‌کند. این قابلیت، می‌تواند زمینه‌ساز کاربردهای عملی گسترده، از جمله گرده‌افشانی مکانیزه در مزارع عمودی باشد.