روبوت جديد يُدعَى «النحلة» يستطيع الطيران والسباحة والغوص والقفز إلى خارج الماء، إنه رائع كلّيّا.
الروبرت النحلة هو روبرت هوائي مائي يزن فقط 175 ملليغرامًا «0.6000 وقية». قُدِّم لأول مرة في مجلة «Bioinspiration and Biomimetics» عام 2014، فبعد اثني عشر عامًا من المحاولات نجحت أخيرًا «Harvard Roboticists» بجعل الروبرت الآلي المُصغّر يرفرف بأجنحته ويطير.
ومنذ ذلك الحين استمر فريق العلماء في تحسينه وإضافة مميزات جديدة له، واليوم نحن أمام روبرت يستطيع الطيران والسباحة والغوص.
هذا هو أول ميكروروبوت قادر على التحرك بسلاسة خلال البيئات المختلفة وتستطيع تحريكه مرات ومرات.
قال يوفينغ تشن، وهو طالب الدارسات العليا في جامعة هارفرد ومشارك في تأليف الورقة البحثية عن تكنولوجيا الروبرت «النحلة»، «قمنا بتصميم آليات جديدة تسمح للمركبة بالانتقال مباشرة من الماء إلى الهواء، وهو أمر يتجاوز ما يمكن أن تحققه الطبيعة في عالم الحشرات.»
تعديل الروبرت النحلة «BeeBot»
التحدي في صنع هذه التقنية كان في كيفية التعامل مع لزوجة الماء مقارنة بالهواء, الروبرت «النحلة» يحتاج إلى تغيير معدل رفرفة أجنحته في كل انتقال بين الوسطين، فيجب عليه رفع معدل الرفرفة عند خروجه من الماء إلى الهواء والبُطء في الرفرفة عند النزول إلى الماء مرة أخرى, مع العلم أنه إذا رفرفت الأجنحة في الماء بنفس معدل الهواء ستنكسر بسبب اللزوجة العالية للماء. كما أن حجم الأجنحة يجب أن يكون متوافقًا مع كلا الوسطين.
وانتهى الأمر بتوصل الباحثون إلى روبوت يستطيع تغيير معدل رفرفة أجنحته من 300 هرتز في الهواء إلى فقط13 هرتز في الماء.
ولكي يعمل بكفاءة كبيرة كان لابد للروبرت النحلة الخروج من الماء والدخول إليه عدة مرات, وهذا أدى إلى إشكالية جديدة، الخروج من الماء ليس بالسهولة المتوقعة فالتوتر السطحي للماء، القوى التي تجعل جزئيات الماء تتماسك مع بعضها، حجبت خروج الروبرت الصغير الذي يساوي حجمه حجم مشبك الورق.
ولحل المشكلة أضاف الباحثون أربع عوامات مما جعل الروبرت قابلًا للطفو على سطح الماء وجهزوا الروبرت أيضًا بلوحة كهرباء مركزية تستطيع تحويل الماء إلى أوكسيهيدروجين (خليط بين الأكسجين والهيدروجين)، ويعمل الأوكسيهيدروجين كوقود يدفع الروبرت إلى خارج الماء عند الحاجة.
وقال تشن «من خلال تعديل تصميم المركبة، يمكننا الآن رفع أكثر من ثلاثة أضعاف حمولة الروبوتات السابقة.»
روبوتات صغيرة(microbots) متعددة الوظائف
الروبرت «النحلة» لا يمكن أن يطير فور مغادرته الماء لأنه يفتقر إلى أجهزة الاستشعار التي تخبره ما الوسط الذي هو فيه وليس لديه حتى الآن محسسات الحركة الكافية لردة الفعل السريعة اللازمة للسيطرة على نفسه.
وينوي الفريق إضافة هذه الميزات في الإصدارات المستقبلية, حيث قال تشن «نتمنى أن عملنا لتحقيق الموازنة بين الوزن و التوتر السطحي للماء يمكن أن يكون مصدر إلهام لصناعة مستقبل أفضل لروبوتات المهام المتعددة التي يمكنها التحرك في التضاريس المعقدة.»
وقال روبرت وود، مهندس في جامعة هارفرد والباحث الرئيسي في الورقة، «يمكن أيضًا لهذه الروبوتات أن تشرح فيزياء الأشياء الصغيرة. عند طيران الروبرت سيكون كأنه يطأ الماء وعند السباحة سيبدو وكأنه مُحاط بدبس السكر. ستبدو قوى التوتر السطحي للماء كجدار لا يمكن اختراقه. هذه الروبوتات الصغيرة تعطي لنا فرصة ذهبية لدراسة واستكشاف ظواهر غير بديهية بطريقة غنية جدًا.»
- ترجمة:عصام النائب
- تدقيق: مينا أبانوب
- المصدر
