روبوفلای: حشره رباتیک لیزری که می تواند بوی آتش سوزی و نشت گاز را احساس کند

با روبوفلای (RoboFly) حشره رباتیک لیزری که می تواند ناجی زندگی انسانی و محیط زیست آینده باشد آشنا شوید

حشره بالداری که می خواهیم در مورد آن صحبت کنیم از آن دسته حشرات موذی نیست که با یک مگس کش دنبال او افتاده و بخواهید آن را فراری دهید با بکشید. این حشره رباتیک نه نیش می زند و نه بیماری را منتقل می کند بلکه روزی فرا می رسد که می تواند نجات دهنده زندگی و محیط زیست نیز باشد.

هرگاه زمان مناسب فرا برسد می تواند برای بررسی رشد گیاهان و دانه ها در حوزه کشاورزی، کشف آتش سوزی در جنگل ها، پرسه زدن در آوارهای ناشی از فجایع طبیعی در جستجوی بازماندگان و بو کشیدن نشت گاز به خصوص گاز متان که نقش زیادی در گرمایش زمین دارد و گازی گلخانه ای بسیار مهلک تر و مضرتر از دی اکسید کربن به شمار می آید مورد استفاده قرار گیرد. با روبوفلای (RoboFly) حشره رباتیک لیزری که می تواند ناجی زندگی انسانی و محیط زیست آینده باشد آشنا شوید.

روبوفلای اولین حشره رباتیک بالداری است که بدون استفاده از منبع انرژی که در روی زمین مستقر باشد برای تامین نیروی لازم برای بلند شدن استفاده می کند. وزن این حشره رباتیک بسیار ریز تنها کمی بیشتر از یک خلال دندان است و از بال های بسیار ریز لرزان خود و نه هیچگونه پیشران مصنوعی مانند پهپادها به پرواز در می آید، آن هم تنها با استفاده از نیروی اشعه لیزر. یک تراشه بسیار ریز که در بدن او نصب شده انرژی لیزر را به الکتریسیته تبدیل می کند که باعث بر هم خوردن بال های حشره خواهد شد. در حال حاضر حشره رباتیک روبوفلای تنها می تواند از زمین بلند شده و فرود بیاید اما این تنها ابتدای راه است.

سایر فولر، استاد دپارتمان مهندسی مکانیک دانشگاه واشنگتن و یکی از سازندگان این حشره رباتیک در این باره چنین می گوید:” تا قبل از این، مفهوم ربات های پرنده بی سیم در مقیاس یک حشره تنها به دنیای علمی تخیلی تعلق داشت. روبوفلای بی سیم جدید ما نشان می دهد که این مفهوم بسیار به زندگی واقعی نزدیک است”. این محققان یافته های خود را در کنفرانس بین المللی اخیر رباتیک و اتوماسیون در بریزبین استرالیا ارایه داده اند. آن ها بر این باورند که اختراع آن ها توانایی ثابت ماندن در هوا و نشستن روی هر چیزی را خواهد داشت و با هدایت لیزر می تواند هر جا که بخواهد برود یا حتی با استفاده از باتری های بسیار ریز یا دریافت انرژی از طریق سینگال های فرکانس رادیو به فعالیت های خارق العاده خود ادامه دهد.

هدف این است که از این حشره رباتیک بری انجام کارهای خاص مانند تحت نظر گرفتن رشد دانه ها و گیاهان و کشف نشت گاز استفاده شود. آن ها حتی فکر می کنند که می توان آن را به حسگرهای دود مجهز کرد طوری که بتواند بسیار سریع تر از ربات های بزرگ تر، آتش سوزی جنگل ها را کشف نماید.فولر در این باره نیز چنین می گوید:” مطالعات نشان داده است که نشت گازهای طبیعی- متان- آن قدر زیاد است که می تواند در واقع بسیار بیشتر از زغال سنگ گازهای گلخانه ای تولید کند. این مسئله بدین دلیل است که گاز طبیعی اثر گاز گلخانه ای بسیار بدتری نسبت به دی اکسید کربنی دارد که از سوختن سوخت های مبتنی بر کربن تولید می شود. امید من این است که ساخت یک تکنولوژی که برای پیدا کردن نشتی ها و محل انتشار بخارها مناسب باشد به بستن آن ها کمک نماید”.

این سناریو به گفته فولر به شکل زیر عمل خواهد کرد:” می توانید بسته ای حاوی تعداد کمی از این حشرات رباتیک کوچک را خریداری کرده، در آن را باز نمودن و آن ها به طور خودکار پرواز کرده و برای پیدا کردن محل بروز نشتی، دودها را تعقیب خواهند کرد. وقتی که آن ها یکی [منبع نشت گاز یا دود] را پیدا کردند در همان حوالی فرود خواهند آمد و نوری از خود ساطع می کنند. بدین ترتیب فقط لازم است که فرد به اطراف نگاه کند تا محل نشت را پیدا کند. این روش می تواند جایگزین فرآیند دردسرساز و خطرناک پوشش دادن منطقه با سنسورهای گاز به صورت دستی شود که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد”.

البته تحقق میزان اتوماتیک بودن و استقلالی که برای این کار لازم است به چند سال تحقیق دیگر نیازمند است. فولر در این باره نیز چنین اظهار نظر می کند: ” بدین ترتیب به نظر من این امر ممکن خواهد بود. طبیعت نشان داده که این کار در مورد هر گونه جانوری دیگری نیز ممکن است، از حشرات گرفته تا کرکس ها، تا از اطلاعاتی که در یک دود شیمیایی موجود در هوا وجود دارد برای پیدا کردن منبع آن استفاده نمود”. به گفته فولر، این حشره رباتیک پیشرفته می تواند در دنیای کشاورزی نیز کاربرد داشته باشد:” [این حشره رباتیک] می تواند در پای گیاهان فرود آمده و دنبال بیماری بگردد و پارامترهایی مانند رطوبت را با جزییات بسیار بیشتری که توسط پهپادهای حاضر در آسمان ممکن است بررسی کرده و نوع جدید از «ریز کشاورزی» را ممکن سازد که می تواند به صورت محلی، شرایط محیط را برای بهینه سازی محصول بهبود بخشد”.

به گفته فولر رها کردن این حشره رباتیک از افسار نگهدارنده و محدود کننده آن “گامی واقعاً ضروری برای توانمند سازی آن ها به منظور پرواز آزادانه و اجرای کارهایی بود که ما متصور هستیم”. ایستادن در آسمان روی یک هدف و همزمان بال زدن و معلق ماندن، نشستن و ماندن در همان محل هدف دیگری است که برای این حشره رباتیک تعیین شده است. یوهانس جیمز، دانشجوی دکترای مهندس مکانیک و از اعضای این تیم تحقیقاتی در این باره می گوید:” معلق ماندن در آسمان چیزی است که در انجام عملیات های طولانی مدت بسیار کارآمد است و این کار قبلاً نیز توسط [زنبور رباتیک] روبو بی [ RoboBee] انجام شده است که یک سیم به آن وصل شده بود. ما کار را از همانجا آغاز کرده ایم”.

اعضای این تیم تحقیقاتی از یک اشعه لیزری قابل مشاهده برای تامین انرژی مورد نیاز این حشره رباتیک استفاده کرده اند که آن را به سلول های قدرت زای نوری (photovoltaic) که بالای سر ربات قرار دارد می تابانند و بدین ترتیب نور لیزر به الکتریسیته تبدیل می شود. اما لیزر به تنهایی نمی تواند ولتاژی به اندازه کافی قوی برای به حرکت درآوردن بال ها تولید کند، از این رو دانشمندان تراشه ای را نیز برای تقویت ولتاژ خروجی از سلول ها طراحی کرده اند تا نیروی لازم برای پرواز بدست آید. در نهایت این تیم تحقیقاتی امیدوار است که بتواند از باتری به عنوان منبع انرژی برای این حشره رباتیک استفاده کند اما در حال حاضر چنین باتری هایی برای رباتی به اندازه یک حشره بسیار سنگین هستند.

کشتی رباتیک چینی که بیش از ۳۹٫۰۰۰ تن سنگ معدن را از بستر اقیانوس استخراج می کند

تراکتور رباتیکی قدرت مند که می تواند شب و روز کار کند

ربات های قاتل؛ نگرانی بین المللی از توسعه نسل جدید جنگجویان آهنی