تطوير تقنيات توفر أجنحة خارقة للحشرات الروبوتية لتحدّي الكوارث والحرائق

تطوير تقنيات توفر أجنحة خارقة للحشرات الروبوتية لتحدّي الكوارث والحرائق

طوّر باحثون من معهد "ماساتشوستس" الأمريكي، تقنيات معالجة تسمح للحشرات الروبوتية الطائرة بتحمل الضرر الشديد على أجنحتها ومحركاتها وعضلاتها الاصطناعية، مع المحافظة على قدرتها على الطيران بكفاءة متحدية الكوارث والحرائق.

الباحثون استوحوا التقنية الجديدة من قدرة نحل العسل على الطيران حتى بعد تعرض أجنحته لثقوب نتيجة الاصطدام بالأزهار أثناء الطيران.

وصمم الباحثون العضلات الاصطناعية بطريقة تسمح بعزل الإصابات وتجاوز الضرر والثقوب التي تصيبها بسبب مرورها في الحرائق أو تعرضها لآثار الكوارث، من خلال تقنية ليزر جديدة.

واستوحى الباحثون التقنية الجديدة من قدرة نحل العسل على الطيران حتى بعد تعرض أجنحته لثقوب نتيجة الاصطدام بالأزهار أثناء الطيران.

ولكن حدوث ثقوب في أجنحة الروبوتات الطائرة التقليدية، أو فقدانها لجزء من نظام طيرانها، يؤدي إلى تعطلها عن الطيران.

وتسمح التقنية الحديثة للحشرة الروبوتية بمتابعة الطيران على الرغم من إصابة كل واحدة من عضلاتها الاصطناعية بثقب ناجم عن 10 إبر، وتعرض المحرك الأساسي لثقب كبير، فضلا عن قدرة الروبوت على العمل بعد قطع 20% من طرف أجنحته.

وتستطيع أسراب الروبوتات المطورة أن تؤدي مهمات صعبة في البيئات القاسية، مثل إجراء عملية بحث وإنقاذ في مبنى متهالك أو غابة كثيفة.

وقال الدكتور كيفن شن، المؤلف الرئيس للدراسة: "أمضينا وقتا طويلا لفهم آلية عمل العضلات الاصطناعية المرنة، واستطعنا تطوير تقنية جديدة توفر فهما أفضل لعملها".

وأضاف: "وصلنا إلى مستوى جديد من مقاومة الحشرة الروبوتية للضرر، في محاكاة لقدرات حشرات طائرة تستطيع فقد 40% من أجنحتها والاستمرار في الطيران مع ذلك"، وفقا لموقع "تك إكسبلور".

وصمم الباحثون الروبوتات على شكل مستطيلات صغيرة لا تتجاوز وزن ملقط ورقي، مع أجنحة في زواياها.

أخبار ذات صلة
المنصات الروبوتية تحدث نقلة نوعية في الطب الجراحي

وتعمل الروبوتات بمحركات كهربائية مؤلفة من عضلات اصطناعية، تؤمن حركة سريعة للأجنحة، التي تتألف من طبقة مرنة مغلفة بطبقتين من أقطاب كهربائية رقيقة، لترفرف عند تعرضها لتوتر كهربائي.

وللتغلب على العيوب غير المرئية التي تسبب شرارات تحرق المادة المرنة وتؤدي إلى فشل الروبوت، استخدم الباحثون تقنية "التنظيف الذاتي"، من خلال تطبيق توتر عالٍ لعزل موضع العيوب والسماح لباقي العضلات الاصطناعية بمتابعة عملها.

وأضاف الباحثون جزيئات مشعة كهربائيا إلى الأجنحة؛ ليستدلوا بها على الأجزاء العاملة عند إضاءتها، في حين أن الأجزاء المعزولة تبقى مظلمة.

وأشار الباحثون في دراستهم المنشورة في مجلة "ساينس روبوتكس" العلمية، إلى أن التقنية الجديدة حافظت على 87% من أداء الروبوتات الطائرة، متضمنا ارتفاع طيرانها وموقعها، ما يحسن قدرتها على أداء وظائف جديدة تتضمن الطيران في أسراب، والهبوط على الزهور، وحمل مصدر طاقتها معها.

الأكثر قراءة

No stories found.


logo
إرم نيوز
www.eremnews.com