تریبون آزاد بچه های کامپیوتر علم و فرهنگ
دانشجویان کارشناسی ناپیوسته کامپیوتر دانشگاه علم و فرهنگ ورودی 1389تریبون آزاد بچه های کامپیوتر علم و فرهنگ
دانشجویان کارشناسی ناپیوسته کامپیوتر دانشگاه علم و فرهنگ ورودی 1389الگو گرفتن از مرغان دریایی در ساخت ربات های هوایی ـ آبی
 | امروزه ربات هایی وجود دارند که قادر به پرواز کردن هستند. ربات هایی هم وجود دارند که می توانند شنا کنند، اما تاکنون رباتی که بتواند هر دو کار را با هم انجام دهد ساخته نشده است. با هدف طراحی ربات های هوایی ـ آبی گروهی از محققان در جستجوی این بودند که طبیعت چگونه در یک موجودیت واحد به حرکت هوایی ـ آبی دست پیدا می کند. |
آنها در نظر دارند محاسبات، مدل ها و شبیه سازی هایشان را به منظور طراحی ابزاری رباتیک با بال های دگردیسی شبیه به آنچه که پرندگان دریایی خصوصا پرندگانی به نام «گیله مات» استفاده می کنند به کار برند.
محققان لابراتوار رباتیک دانشگاه بریستول تحقیقات خود در مورد توانایی های حرکتی گیله مات ها را در آخرین شماره نشریه Bioinspiration& Biomimetics به چاپ رسانده اند.
ظرفیت و توانایی مدل سازی ریاضی تغییرات ساختاری این پرنده و تبدیل شدن از حالت هوایی به حالت آبی اولین قدم جهت بازتولید این فرآیند در ابزارهای دست ساز بشر است.
پیش از این درک مکانیسم حرکتی تک حالته خود مساله پیچیده ای برای حل کردن بود. اکنون درک مکانیسم حرکتی ۲ حالته می تواند محققان را با چالش های فراوانی روبه رو کند.
تمرکز تحقیقات روی این مساله بود که چگونه توازن بین حالت آبی ـ هوایی انجام می گیرد و چگونه نیازمندی های ماموریت های متفاوت باعث ارائه حالت لازم و مربوطه می شود.
براساس تحقیقات گونه های مختلفی از حشرات و پرندگان قادر به حرکت در آب و هوا هستند، اگرچه این موجودات با توجه به این که آب ۸۰۰ برابر چگال تر از هواست با چالش های فیزیولوژیکی فراوانی روبه رو هستند.
استراتژی های حرکتی که موجود را قادر به حل این مشکلات می سازد، معمولا به ۲ دسته تقسیم می شود. ۲ مکانیسم مختلف برای ۲ حالت مختلف یا یک مکانیسم تطابق یافته برای هر ۲ حالت.
گیله مات ها در دسته دوم قرار می گیرند. این پرنده هنگام شنا با جمع کردن قسمتی از بال حالت آن را عوض می کند. این کار باعث کاهش سطح مقطع شده و طبق محاسبات حدود ۵۰ درصد انرژی مورد نیاز برای حرکت در آب را کاهش می دهد.
این توانایی باعث شده که گیله مات ها در زمین های ساحلی لانه شان را بنا کرده و حدود ۳۰ کیلومتر روی سطح دریا پرواز کنند و با شیرجه رفتن در آب، غذاهای دریایی را شکار کنند.
با ارزیابی اندازه، شکل بال و رفتار حرکتی این پرنده محققان معیارهایی برای ساخت رباتی که بتواند ۲ کیلومتر را با سرعت ۲۰ متر بر ثانیه پرواز کند و سپس ۵۰۰ متر را با سرعت ۵ / ۱ متر بر ثانیه شنا کند به دست آوردند.
ربات هایی که توانایی پرواز کردن و شنا کردن دارند، می توانند کاربردهای مختلفی داشته باشند، مثلا از این ربات ها می توان جهت بازرسی لوله های نفتی هنگام پرواز از یک اسکله نفتی به اسکله دیگر استفاده کرد.
همچنین می توان جهت مراقبت های هوایی ـ آبی در فعالیت های ضدتروریستی از این پرنده های رباتیک استفاده کرد.
