وحتى لو تم بناء مركبة الحشرات الهوائية الصغيرة الأكثر تقدما في العالم، فإنها لن تكون ذات فائدة تذكر في نهاية المطاف إذا لم تتمكن من الهبوط بثبات. ولهذا السبب، صمم العلماء في جامعة هارفارد النحلة الآلية بزوج من الأرجل الطويلة التي تشبه البعوض، والمزودة بمفاصل.
لدى RoboBee أرجل تحاكي البعوض - يمكن استخدام الإصدارات المستقبلية في عمليات البحث والإنقاذ، أو لتلقيح المحاصيل
بالنسبة لأولئك الذين لا يعرفون RoboBee، فهو روبوت مستوحى من النحلة ويطير برفرفة زوج من الأجنحة الصغيرة المجهزة بعضلات صناعية. يبلغ طول جناحيه أقل من 3 سنتيمترات (1.2 بوصة) ويزن عُشر جرامًا فقط... على الرغم من أنه متصل بمصدر طاقة ومعالج دقيق عبر الأسلاك. ومع ذلك، قد تعمل الإصدارات المستقبلية في النهاية بشكل مستقل تمامًا. في الواقع، هناك بالفعل نسخة للطاقة الشمسية.
في حين أثبتت الإصدارات الأخرى من الروبوت الصغير قدرته على القيام بمناورات مثل الطيران تحت الماء والتوقف المتدلي، فإن النموذج الأساسي لم يحقق أداءً جيدًا على الإطلاق في الهبوط على الأسطح المسطحة (أو غيرها). وذلك لأن الدوامات الناتجة عن رفرفة أجنحته يمكن أن تسبب اضطرابًا هوائيًا عند تقييده بالأرض، مما يتسبب في فقدان الروبوت لتوازنه.
وقال كريستيان تشان، وهو طالب دراسات عليا في الهندسة يقود عملية إعادة التصميم الميكانيكي للروبوت: "في السابق، إذا كنا نهبط، كنا نغلق المركبة على مسافة أبعد قليلاً عن الأرض، ونتركها تسقط، وندعو الله أن تهبط في وضع مستقيم وآمن".
يُعرف البعوض بقدرته على الهبوط بهدوء
تتميز أرجل RoboBee الأربع الجديدة، المستوحاة من أرجل البعوض، بالطول والمرونة الكافية بحيث يمكنها الاتصال بالأرض بأمان قبل أن يتأثر جسم الروبوت بالاضطراب الناتج عن تأثير الأرض.
بالإضافة إلى ذلك، تساعد خوارزميات التحكم الجديدة في توجيه الروبوت للهبوط بسلاسة أكبر، بدلاً من تركه "يسقط".
التعرض المتعدد للنحلة الآلية وهي تقلع من ورقة وتهبط على ورقة أخرى باستخدام أرجلها الجديدة
وقالت أليسا هيرنانديز، باحثة ما بعد الدكتوراه ومؤلفة مشاركة في الورقة البحثية: "إن العثور على الإلهام البيولوجي بين مجموعة واسعة من الحشرات يوفر لنا طرقًا لا حصر لها لمواصلة تحسين الروبوتات". "وبالمقابل، يمكننا استخدام هذه المنصات الآلية كأدوات للبحث البيولوجي، وإجراء الدراسات التي تختبر فرضيات الميكانيكا الحيوية."
نُشرت الدراسة مؤخرًا في مجلة Science Robotics. في الفيديو أدناه، يمكنك رؤية RoboBee وهو يقلد حركة الهبوط لذبابة الرافعة.
المصدر: كلية جون أ. بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة هارفارد