ربات‌های کوچک و مقاوم که برای همکاری در گروه‌های رباتیک توسعه یافته‌اند، در حال توسعه هستند تا با برخی از چالش‌های سخت جهانی مقابله کنند.
این ربات‌ها می‌توانند در حوزه‌های مختلفی از جمله کمک‌های اضطراری و نظارت محیط زیست به کار روند.
مارکوس نمتز و تیمش در دانشگاه تافتس، ربات‌هایی با اتصالات نرم با استفاده از چاپ سه‌بعدی توسعه داده‌اند که هدف بلندمدت تحقیقاتی را محقق کرده‌اند.
نمتز گفت: "تحقیقات دکتری من در زمینه رباتیک جمعی بود. من الگوریتم‌هایی را توسعه می‌دادم که گروه‌های بزرگی از ربات‌ها را کنترل می‌کرد، به طوری که اطلاعات را به اشتراک بگذارند و بر اساس شرایط در حال تحول و نیاز به تلاش جمعی رفتار خود را تغییر دهند."
با این حال، هزینه بالا و زمان لازم برای ساخت گروه‌هایی از ربات‌ها یک مانع بزرگ بود. چاپ سه‌بعدی این مشکل را حل کرد و امکان ساخت سریع ربات‌های قوی با هزینه کمتر را فراهم کرد.
الهام‌گرفته از اعضای خزندگان
طراحی ربات‌های به اندازه کف دست از ساختار اعضای پستانداران و خزندگان الهام گرفته است. بجای همه قطعات سخت، ربات‌های جدید از ترکیبی از لینک‌های نیمه‌نرم و اتصالات نرم استفاده می‌کنند که به آن‌ها امکان می‌دهد به طور طبیعی‌تر حرکت کنند و در زمین‌های ناهموار عملکرد بهتری داشته باشند.
ربات‌های کاملاً سخت اغلب برای حفظ تعادل در زمین‌های ناهموار نیاز به تنظیمات سریع و متعدد دارند، اما این ربات‌های جدید با اتصالات نرم به شکل روان‌تری حرکت می‌کنند و به راحتی با ناهمواری‌های سطح تطبیق می‌یابند.
نمتز گفت: "ما ربات‌های خود را با اجزای نرم و سخت طراحی کردیم، به جای اجزای عمدتاً سخت که ممکن است در سگ ربات بستن داینامیک "اسپات" مشاهده کنید."
ترکیب اجزای نرم و سخت ربات‌ها را به طرز باورنکردنی مقاوم می‌کند. جالب اینجاست که ربات‌ها می‌توانند ضربات را تحمل کنند، در زمین‌های ناهموار حرکت کنند و حتی پس از له‌شدن بازیابی شوند.
نمتز افزود: "شما می‌توانید ربات‌های ما را از هلیکوپتر رها کنید یا زیر یک چرخ تخت کنید و آن‌ها هنوز می‌توانند برخیزند و حرکت کنند. آن‌ها بر روی سنگ‌ها حرکت می‌کنند. آن‌ها بر روی شن حرکت می‌کنند. آن‌ها می‌توانند به سمت بالا شیب‌های تند بخزند. آن‌ها می‌توانند با محیط‌های مختلف زیادی مقابله کنند، بنابراین حالا می‌توانیم قابلیت جمعی توسعه دهیم که واقعاً از آزمایشگاه خارج شده و نرخ بقای بالایی دارد."
کاربردهای متعدد ربات
با یک مجموعه چاپگرهای سه‌بعدی، به طور نظری ممکن است صدها از این ربات‌ها را در یک روز تولید کنند.
چاپگر سه‌بعدی می‌تواند به طور هم‌زمان از چندین ماده برای ایجاد بخش‌های نیمه‌نرم و نرم ربات استفاده کند.
نمتز در بیانیه مطبوعاتی گفت: "وقتی این ربات‌ها را داریم، می‌توانیم آن‌ها را هم سفارشی‌سازی کنیم زیرا هر عملیات می‌تواند شرایط جدیدی داشته باشد."
تیم پیشنهاد می‌کند که ربات جدید طراحی شده‌شان می‌تواند در وضعیت‌هایی مانند حادثه ۲۰۱۸ که تیم فوتبالی در عملیات نجات تام لوآنگ در تایلند گرفتار شد، مفید باشد.
این حادثه کمبود ربات‌هایی که بتوانند در چنین محیط‌های پیچیده‌ای حرکت کنند را برجسته کرد. این ربات‌های چاپ سه‌بعدی می‌توانند به سرعت سفارشی‌سازی شده و در عملیات‌های نجات مشابه برای ارائه وسایل و ارتباطات استفاده شوند.
کاربردهای آینده برای ازدحام ربات‌ها شامل استفاده در مناطقی است که توسط آتش‌سوزی ویران شده‌اند، برای وظایفی مانند نقشه‌برداری از آلودگی سمی، جستجوی بازماندگان و شناسایی مناطقی که آتش به سرعت در حال گسترش است.
علاوه بر واکنش به آتش‌سوزی، کاربردهای احتمالی برای ازدحام ربات‌ها شامل پاکسازی مین‌ها، انجام جستجو و نجات زمین‌لرزه و کاربردهای کشاورزی مانند کنترل آفات و نظارت بر خاک می‌شود.
آزمایشگاه نمتز نیز در حال توسعه کاربردهایی برای این ربات‌ها در زمینه پاکسازی مین‌ها و پیگیری تغییرات یخی است.
این یافته‌ها در مجله Nature Communications. منتشر شده است.
