ربات‌ها اکنون می‌توانند در زمین‌های گلی و لغزنده با پاهایی مشابه گوزن حرکت کنند
دانشمندان دانشگاه تکنولوژی تالین (TalTech) در استونی مجموعه جدیدی از پاهای رباتیکی را طراحی کرده‌اند که می‌تواند به ربات‌های چهارپایی کمک کند تا در زمین‌های دشوار، گلی و لغزنده حرکت کنند.
به گفته‌ی مقاله‌ی منتشر شده در مجله ی Bioinspiration & Biomimetics، این کلاس جدید از پاها از سم‌های حیوانات الهام گرفته‌اند. با طراحی جدیدی شبیه به پاهای گوزن شخم‌زن، ربات‌ها می‌توانند به سادگی از میان زمین‌های پیچیده عبور کنند و امکانات جدیدی برای وظایف کشاورزی، نظارت بر محیط زیست و کمک در تلاش‌های بازپس‌گیری از بلایای طبیعی فراهم می‌آورند.
ربات‌های پایدار‌دار متنوع‌تر می‌شوند
حرکت ربات‌ها چندین دهه مورد بررسی قرار گرفته است که این امر منجر به افزایش کارآیی انرژی و چابکی در ربات‌های پایدار‌دار شده است. با این حال، برخی از انواع زمین‌های طبیعی هنوز چالش‌هایی را ایجاد می‌کنند.
به گفته‌ی ماریه کروسمه، رهبر تیم، زمین‌های گلی و لغزنده جزو سخت‌ترین زمین‌ها برای حرکت هستند، هم برای ربات‌ها و هم برای حیوانات، از جمله انسان‌ها. به همین دلیل، ربات‌ها قادر به دسترسی به گستره وسیعی از محیط‌های زمینی حیاتی نیستند، مانند باتلاق‌ها، جنگل‌های مرطوب، خورهای رودخانه‌ای و مزارع که در طبیعت فراوان می‌باشند.
برای حل این مشکل، سیمون پیر گودون، دانشجوی دکتری مرکز بایوروبوتیک تال‌تک، از تجربیات خود از مزرعه‌ی گاوداری والدینش در بری، فرانسه، به علاوه‌ی زمینه‌ی مهندسی مکانیک خود استفاده کرده است. او پیشنهاد کرده که سم‌های پیشرفته‌ای برای ربات‌ها توسعه یابد، که به ویژه در زمین‌های گلی مزایای زیادی دارد.
آزمایش‌های فیزیکی با پای واقعی گوزن در شرایط آزمایشگاهی نشان داده‌اند که آنها به خوبی کار می‌کنند. هنگامی که گوزن به گل پا می‌گذارد و از آن خارج می‌شود، سم‌های شکافته‌ی آن باز و بلک می‌شوند که ناحیه‌ی تماس را افزایش و کاهش می‌دهند.
گودون گفت: «ما دریافتیم که سم‌های گوزن به طور مشابه با یک فنجان مکش رفتار می‌کند، مثل زمانی که ناخن خود را زیر سطح آن قرار داده و نیروی مکش را می‌شکنید.» او توضیح داد که گل به شیوه‌ای مشابه با کاشی مرطوب در حمام عمل می‌کند، یک مکش در زیر پاها ایجاد می‌کند و حرکت را دشوار می‌سازد. با این حال، حرکت باز و بسته شدن سم‌ها این مکش را می‌شکند و اجازه‌ی حرکت آزادانه را می‌دهد.
پاهای سیلیکونی ربات را چابک‌تر می‌کنند
علاوه بر این، سم‌ها نه تنها حرکت را سریع‌تر و کارآتر می‌کنند بلکه به پیشگیری از موقعیت‌های خطرناکی نیز کمک می‌کنند که ممکن است جانور در آنها به عمق زیاد فرو رود، گیر کند و بالقوه بمیرد.
محققان پاهای سیلیکونی برای ربات‌های پایدار‌دار طراحی کردند تا همان رفتار را تقلید کنند. آزمایش‌ها بر روی سطوح گلی نشان داد که این تغییر ساده باعث کاهش فرو رفتن ربات و نیروی مکش آن به نصف و همچنین کاهش مصرف انرژی تا 70 درصد شده است.
سپس مهندسان یکی از ربات‌های سملک‌دارشان را برای راه رفتن در جنگل‌های استونی به صورت آزمایشی بردند. اندازه‌گیری‌های بیشتر نشان داد که بیش از 38 درصد کاهش در هزینه‌های حمل و نقل مکانیکی و همچنین افزایش 55 درصدی سرعت وجود دارد. تیم همچنین در مطالعه‌اشان اظهار داشت که هیچ کمبودی از طراحی سم‌های شکافته مشاهده نشده‌است.
کروسمه نتیجه‌گیری کرد: «ما بر این باوریم که برعکس، سم‌های شکافته ممکن است حتی روی زمین‌های نامسطح، برتری‌هایی به ربات یا حیوان بدهند و ثبات بیشتری فراهم کنند. بنابراین، ما به ربات‌ها توصیه می‌کنیم که در تمام زمان‌ها کفش‌های خود را نگهدارند!»
