رباتهای پرندهای که به تقلید از بدن جانوران ساخته شدهاند
مجله علمی ایلیاد - اخیرا دانشمندان با الهام از پرندگان و جانوران پرنده، موفق به ساخت رباتهای پرندهای شدند که بسیار آرام و بیصدا قادر به پرواز کردن هستند.
پهپادها و حیوانات پرندهای که الگوی آنها بودهاند، در قالب هجده مطالعه جدید در مجله Interface Focus منتشر شده است. دیوید لنتینک سردبیر مجله، در این خصوص میگوید: «مسالهی الگو گرفتن از حیوانات، به توسعهی پهپادهای نسل جدید کمک میکند و به همین خاطر بسیار مورد توجه قرار گرفته است.»
هرچند از قرن ۱۸، انسان انواعی از ماشینهای پرنده را ساخته است، مطالعات جدید نشان میدهد، که هنوز مسائل جدیدی در خصوص چگونگی پرواز، ثابت ماندن در هوا و مانورهای فرود اَمن در پرندگان، حشرات و خفاشها وجود دارد.
در سراسر جهان، پرواز پهپادها به سرعت در حال تبدیل شدن به یک مورد عادی است. در روز ۷ دسامبر ۲۰۱۶، شبکه خبری BBC گزارش داد؛ درحالی که امروزه پهپادها برای مواردی چون، عکاسی از منظرههای باشکوه از دید بالا و سلفی گرفتن مورد استفاده قرار میگیرد، فروشگاه آنلاین آمازون برای اولین بار تحویل بستهی کالای تجاری خود در شهر کمبریج را به یک پهپاد سپرد.
اما به گفته متخصصان، بهینهسازی این روباتها کار سادهای نیست. خوشبختانه، در بسیاری از جانوران پرنده، الگوهایی خاص و منحصربهفردی برای دانشمندان وجود دارد. درحدود ۱۰.۰۰۰ پرنده، ۴.۰۰۰ گونه خفاش و بیش از یک میلیون گونه حشره وجود دارند که در مدت بیش از یک میلیون سال، نحوهی پرواز و شکل و عملکرد بالهایشان تکامل یافته است.
لنتینک گفت: «اکثر مردم فکر میکنند، از آنجایی که ما چگونگی طراحی هواپیماهای بزرگ را میدانیم، پس همه چیزهایی که در مورد پرواز وجود دارد، را نیز میدانیم.» اما هنگامی که انسان میتواند هواپیما و موشک را با جزئیات طراحی کند، آن را به دانستههای گذشته خود اضافه میکند و دانش پروازش را کاملتر میکند. او میگوید: «با این حال در حال حاظر، تقاضا برای رشد و ارتقاء پهپادهای کوچک با قابلیت مانور بالا که قادر به انجام کارهای زیادی باشند، رو به افزایش است، که این یک انقلاب علمی است. این عامل یک انگیزه برای محققان در جهت شناخت بیشتر آیرودینامیک بدن حیوانات است.»
یک مثال؛ چگونه جغدها میتوانند بدون صدا پرواز کنند؟ یک تیم از دانشمندان، سازگاری بال جغدها را برای پرواز بدون صدا بررسی کردند و دریافتند که حیوانات با بالهای بزرگ، ساختار بال، بافت و حاشیهی پَرها، امکان پرواز بدون صدا را بدست آوردهاند.
گروه دیگری از محققان در مورد چگونگی پرواز بدون توقف نوعی مرغ دریایی و خوابیدن آنها در طول پرواز، مطالعاتی داشتهاند. این دانشمندان ابتدا فعالیت مغز این نوع پرنده را در زمان پرواز ضبط و جمعآوری کردند. آنها دریافتند، که این پرنده قادر به خواب کوتاه مدت در زمان پرواز است و به هر دو نیمکرهی مغزش استراحت میدهد.
بعضی از دانشمندان نیز به مطالعه پرواز مگس میوه در صورت آسیب دیدن بالهایشان پرداختند. این حشرات در صورت آسیب دیدن تکهای از بالشان، با تنظیم حرکات بدن و بال خود، قادر به اصلاح پرواز حتی در صورت نبود نصف یکی از بالهایشان هستند.
مطالعات دیگری در خصوص طراحی رباتهای جدیدی که میتوانند در حال پرواز به درون آب شیرجه بزنند انجام شد. این رباتها از طریق ضربه زدن با بالهای خود به هوا و خم کردن آنها، این کار را مثل یک پرنده انجام میدهند. لنتینک میگوید: «مواردی همچون پرواز بدون صدا، صرفهجویی درانرژی، تطبیق با شرایط آشفته و توانایی در اصلاح آسیبهای خود، ویژگیهایی هستند که به طور قابل توجهی به بهبود مدلهای فعلی از پهپادها منجر میشود.»
او در مورد پهپادها گفت: «نیاز است که پهپادها به حالت بیصدایی بیشتری برسند. آنها به کارآمدی بیشتر و امکان پرواز در مسیرهای طولانیتر نیاز دارند. همهی این موارد به مطالعاتی در حوزهی مهندسی وابستهاند. واقعیت این است که در حال حاضر رباتهای پرندهی جالبی در این زمینهها ساخته شده و نشان دهندهی این است که آیندهی روشنی در این زمینه وجود دارد.»
نوشته: ویندی ویسبرگر
ترجمه: مجله علمی ایلیاد