روبوتات حيوانية غير تقليدية تثبت فائدتها في الإنقاذ والفحص
تتطور الروبوتات الحيوانية من مجرّد نماذج تجريبية إلى أنظمة عملية تساهم في عمليات الإنقاذ، فحص البنية التحتية، وحتى الاستكشاف الفضائي.

تجاوز الصورة النمطية للروبوتات
عند سماع كلمة روبوت، قد تتبادر إلى الأذهان صور الشخصيات الآلية من أفلام الخيال العلمي القديمة، لكن الواقع التقني تجاوز ذلك منذ زمن طويل. نحن محاطون حالياً بمكنسات ذكية ومساعدات صوتية وأجهزة رباعية الأرجل تحاكي الكلاب. هذه الروبوتات الحيوانية ليست مجرد ألعاب تعمل بالبطاريات، بل هي أجهزة إلكترونية معقدة مدمجة بعناصر من الذكاء الاصطناعي، تحاكي مظهر وسلوك الكائنات الحقيقية أو الخيالية. تحتوي هذه الأجهزة على مستشعرات ومكبرات صوت ومحركات ووحدات معالجة تحلل الإشارات الخارجية، وتُتحكم بها عبر تطبيقات الهاتف المحمول. يمكن لهذه الحيوانات الرقمية إصدار أصوات مميزة، والاستجابة لعلامات المودة، والإجابة على أسمائها، وعرض طيف واسع من المشاعر تتراوح بين الفرح والخوف، والرضا والتعب. يعتمد المصنّعون على مجموعة متنوعة من الأساليب الهندسية في إنشاء هذه الأجهزة، مما يفتح آفاقاً جديدة للتطبيق العملي.
خنافس سيبرغ في عمليات الإنقاذ
قد تبدو خنفساء روبوتية صغيرة مجرد جهاز ممتع، لكن مراكز بحثية رائدة مثل المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) تعمل على تطوير حشرات مشابهة لأغراض عملية وإنسانية. في ربيع عام 2022، وقعت مأساة في مدينة تشانغشا الصينية حيث انهار مبنى من ستة طوابق، مما أدى إلى حصار عشرات الأشخاص تحت الأنقاض. تعثرت جهود الإنقاذ بسبب أكوام الركام والأرضيات المنهارة، مما أدى إلى وفاة 53 شخصاً وإنقاذ 10 فقط. في مثل هذه العمليات، تكون كل دقيقة ثمينة، حيث يستخدم المنقذون كاميرات التصوير الحراري ويفتشون الركام يدوياً، وهو أمر يستغرق وقتاً طويلاً.
اقترحت جامعة نانيانغ التكنولوجية (NTU) في سنغافورة حلاً مبتكراً من خلال تحويل خنفساء مدغشقر إلى كائن سيبرغ. يتم تثبيت حقيبة ظهر مصغرة تحتوي على حاسوب دقيق على ظهر الحشرة، وتضم مستشعرات تكشف عن تركيزات الغازات الخطرة، وكاميرا بالأشعة تحت الحمراء مع مقياس حراري للكشف عن الأجساد تحت الركام. لمنع الحشرات من التشتت العشوائي، طور العلماء نظام تحكم عن بعد يربط أقطاباً كهربائية وشرائح دقيقة بجسم الخنفساء. يؤدي إرسال نبضة كهربائية إلى الجانب الأيمن إلى تحرك الحشرة نحو اليسار، والعكس صحيح، بينما تسرّع الخنفساء وتتحرك في خط مستقيم عند تفعيل كلا القطبين معاً. يمكن لهذا الكائن السيبرغ العمل لفترات طويلة في الركام بفضل الألواح الشمسية التي تغذي الحاسوب الدقيق، حيث يمكن لكل فرد مسح مساحة تصل إلى 100 متر مربع. ومع ذلك، يتطلب مسح مبنى كبير بالكامل حوالي 500 من هذه الخنافس، مما يعني الحاجة إلى 500 مشغل، كما أن الكائن سيحدد موقع الضحية لكنه لا يستطيع استخراجها، وهو دور مخصص للبشر.
نمل ميكانيكي بقدرات رفع استثنائية
طور مهندسو جامعة ستانفورد نملاً ميكانيكياً قادراً على نقل أحمال تبلغ 2000 ضعف كتلته الذاتية. بالنسبة للبشر، يعادل ذلك نقل حوت يزن 150 طناً. يمكن لأربعة من هذه الحيوانات الصغيرة نقل شخص بالغ، بينما يمكن لمجموعة كاملة رفع لوح خرساني أو قضبان حديدية. تم تحقيق هذه القدرة الهائلة على الرفع بفضل تصميم أقدام مستوحى من الجيكون يوفر قبضة آمنة على أي سطح. يخلق طلاء خاص من الشعر المطاطي الميكروسكوبي تأثيراً لاصقاً محفزاً بيولوجياً؛ حيث يلتصق الروبوت عندما تكون الحبل مشدودة، ويتحرر عند إرخائها. ومع ذلك، تتطلب هذه الأداء العالي كمية كبيرة من الطاقة، وقد تنفد البطارية في لحظات حرجة، لذا يتم توصيل هذه النمل بكابل في البيئات الصناعية واستخدامها كمركبات سحب.
أفاعٍ تحت الماء وسرعة في الفحص
لا تقتصر قدرات الروبوتات الحيوانية على إزالة آثار الكوارث، بل تمتد إلى منعها أيضاً. طور مطورون نرويجيون أفعى روبوتية بطول 5 أمتار لخدمة خطوط أنابيب النفط تحت الماء. تفحص الأفعى الأنابيب وتنقل الصور إلى المشغل، وإذا تم اكتشاف عيب، تقوم بإصلاحه. مزودة بمناطقيين في كلا الطرفين، يمكن للأفعى استبدال الصمامات وتنظيف الرواسب من الأنابيب. يمكن لهذه الأجهزة العمل على أعماق تصل إلى 500 متر لمدة تصل إلى ستة أشهر، مع إعادة الشحن في محطات خاصة. من جانب آخر، طور مهندسو جامعة كاليفورنيا في بيركلي سرطاناً روبوتياً للاستكشاف تحت الأرض. باستخدام مغارف قماشية على مخالبه، يحفر في الأرض ويجمع العينات ويحلل التربة. مزود بمستشعرات ومناطقي، يمكنه تحديد ملاءمة الموقع للاستخدامات المختلفة.
تطبيقات في الزراعة والاستكشاف الفضائي
يمكن استخدام هذه الروبوتات الحيوانية في البناء أو الزراعة، والكشف عن التلوث. في المستقبل، من المخطط استخدام مثل هذه السرطانات حتى على سطح القمر، حيث يعمل العلماء حالياً على تحسين التصميم ليتمكن الروبوت من الحفر بشكل أعمق. مؤخراً، ساهمت منصات سرطان مفتوحة المصدر في مساعدة المطورين على الابتكار في أنظمة الحركة. كما أن صقوراً ميكانيكية طورت في جامعة غرونينغين في هولندا تعمل بالفعل في كندا وألمانيا. تخيف هذه الصقور الطيور الحقيقية بعيداً عن مدرجات المطارات، مما يمنع التصادمات التي قد تؤدي إلى تحطم الطائرات. على عكس المدافع الصوتية التي تعتاد عليها الطيور بسرعة، تستغل الروبوتات المفترسة الخوف الطبيعي؛ فهي لا تحاكي المفترسات فحسب، بل تطارد الطيور الحية وتظهر هيمنتها.
نحل ميكروسكوبي للاستكشاف العلمي
أنشأ علماء جامعة هارفارد نحلة روبوتية مصغرة بحجم رأس الدبوس. على الرغم من أنها يمكن نظرياً تلقيح النباتات، إلا أن غرضها الحقيقي هو الاستطلاع. تحاكي المستشعرات رؤية الحشرات وزعانفها وتنقل صورة ثلاثية الأبعاد إلى المشغل. يمكن لهذا المركب الميكروسكوبي للطيران والسباحة والغوص. يعمل على بطاريات شمسية ويستهلك فقط 120 مللي واط، وهو أقل من استهلاك مصباح إضاءة. يثق العلماء بأن هذه النحل ستكون مفيدة لاستكشاف قنوات المريخ، والفوهات القمرية، وحتى السحب السامة في كوكب الزهرة. اليوم، تحاكي العديد من الروبوتات سلوك مجموعة واسعة من الحيوانات، ويتميز قدرتها على الحركة أفقياً وعمودياً، والتنقل عبر العوائق، واختراق الأماكن التي يصعب الوصول إليها. على عكس الحيوانات الحقيقية أو البشر، لا تتطلب طعاماً أو ماءً، مما يجعلها مساعدين مناسبين في الصحاري والجبال واستكشاف الكواكب الأخرى.
المصادر
- The Robot ReportUnusual robotic animals can prove their utility
تابع التسلسل الزمني





