پرواز ربات پرنده دانشگاه برکلی با کمک ربات حشره مانند [تماشا کنید]

تصور کنید رباتی را در اختیار داشتید که می توانست روی سطح ناهموار رانندگی کند و در اطراف محدوده مورد نظرتان به انجام ماموریت های مراقبتی و نظارتی بپردازد و سپس به پرواز درآمده و باقی ماموریت خود را در آسمان دنبال نماید. چنین رباتی قطعا باید از لحاظ توانمندی و ظرافت در سطح بالایی قرار داشته باشد.

روشن است که نگرانی های متعددی در رابطه با عملیاتی بودن ساخت این ربات ها وجود دارد. برای نمونه چرخ هایی که برای حرکت آن روی زمین مورد نیاز خواهند بود ممکن است که وزن ربات را بیش از اندازه بالا ببرند و در نتیجه پرواز کردن را برای آن دشوار نمایند. در این صورت راهکار مناسب بعدی چه خواهد بود؟ دو رباتی که می توانند با همراهی هم فعالیت کنند.

در ادامه این مطلب با دیجیاتو همراه باشید.

VelociRoach رباتی است که توسط محققین آزمایشگاه biomimetic millisystems دانشگاه برکلی کالیفرنیا طراحی شده که در ساخت ربات های خود از طبیعت الهام می گیرند.

ربات مورد بحث به جای آنکه مستقیما روی پاهای خود راه برود دارای یک محور چرخنده است که روی شش پای C شکل قرار گرفته و امکان حرکت آن در سرعت های بسیار بالا را فراهم می کند.

نسخه دیگری از VelociRoach هم ساخته شده که X2 نام دارد و رکورد سرعت مدل قبلی اش را با رسیدن به نرخ 4.9 متر در ثانیه شکست. نوع متفاوتی از VelociRoach هم به گونه ای بهینه سازی شده که می توان همراه با ربات دیگر ساخته شده در این آزمایشگاه به نام هواپیمای بال دار H2Bird (که با الهام از مکانیزم های حرکتی پرندگان طراحی شده) از آن استفاده نمود.

VelociRoach سی و دو گرم وزن دارد و به گونه ای طراحی شده که می تواند یک ربات 13.2 گرمی H2Bird را با خود حمل کرده و سرعت خود را به 2.7 متر در ثانیه برساند که برای بلند شدن پرنده از سطح زمین بیش از اندازه سریع است.

اما ربات پرنده نمی تواند از یک پایگاه ثابت بلند شود و بال های آن که مرتبا بالا و پایین می روند به اندازه کافی بزرگ نیستند که بتوانند نیروی لازم را برای غلبه بر وزنش ایجاد نمایند. از همین رو لازم است که این پرنده کوچک را مانند یک هواپیمای کاغذی پرتاب نمود تا از این طریق زاویه بلند شدن بهتری را برای آن فراهم کرد.

تیم پژوهشگران برکلی (متشکل از کامرون روز و ران فیرینگ از محققین فارغ التحصیل شده این دانشگاه و همچنین یکی از دانشجویان آن به نام پارسا محمودیه) از نوعی تونل بادی برای مشخص نمودن بهترین سرعت و زاویه حرکت این پرنده استفاده نمودند و در جریان این کار دماغه ربات را به سمت آسمان نشانه گرفتند.

پس از چندین مورد آزمون و خطا حداقل سرعت مورد نیاز برای پرتاب موفقیت آمیز این ربات مشخص شد که برابر با 1.2 متر در ثانیه است. هرچند احتمال آنکه در این سرعت فرایند پرواز پرنده با مشکل روبرو شود هم وجود دارد با این همه، چنین مساله ای معمولا به خاطر جهت گیری و موقعیت نادرست قرار گرفتن پرنده رخ می دهد.

این تیم همچنین به برخی از اثرات جانبی حمل کردن پرنده از طریق ربات حشره ای پی بردند. برای نمونه وزن و توده H2Bird مصرف انرژی VelociRoACH را تا 24.5 درصد افزایش می دهد. از طرف دیگر ربات پرنده، حشره شش پا را در جایش تثبیت می کند و زمانی که پرنده روی ربات زمینی قرار دارد میزان پیچش و حرکات ناگهانی آنها به میزان 90 درصد کمتر است و در مواردی هم که پرنده بال هایش را تکان می دهد و VelociRoACH نیز در حال حرکت است، حرکت های اضافی آنها مجموعا 12.7 بیشتر می شود.

تیم مورد بحث در نظر دارند که در ادامه به بررسی این اثرات جانبی بپردازند و از این طریق بهترین شرایط پروازی با حداقل میزان خطا را برای این ربات ها مشخص نمایند.