ساخت ربات‌ با الهام از مورچه‌ها

شمار نشریه : 160


با مطالعه مورچه‌های آتش در آزمایشگاه با استفاده از تجهیزات رهگیری ویدویی و پرتونگاری مقطعی محاسبه‌شده اشعه ایکس، محققان اصول بنیادین حرکتی را دریافتند که تیم ربات‌ها می‌توانند روزی برای سفر سریع و آسان از خلال تونل‌های زیرزمینی از آن‌ بهره برند.

در میان این اصول، می‌توان به ساخت محیط‌های تونلی اشاره کرد که به حرکت به اطراف با لغزش‌ها و سقوط‌های محدودکننده و کاهش نیاز به فرایند عصبی پیچیده، کمک می‌کند.

اولین مشاهده مبنی بر این که مورچه‌ها در فضاهای محدود از شاخک‌هایشان برای حرکت و حس محیط استفاده می‌کنند، تعجب دانشمندان مدرسه فیزیک موسسه فناوری جورجیا را برانگیخت.

در مجموعه‌ای از مطالعات که توسط نیک گراویش، دستیار تحقیقاتی انجام شد، گروهی از مورچه‌های آتش (Solenopsis invicta) درون لوله های خاک قرار داده شدند و به آن‌ها امکان حفر تونل‌ها به مدت 20 ساعت، داده شد.

به منظور شبیه‌سازی طیفی از شرایط محیطی، گراویش و همکارش اندازه ذرات خاک را از 20 میکرون به بیش از 600 میکرون تغییر دادند.آن‌ها همچنین محتوای رطوبت را از یک تا 20 درصد تغییر دادند.

در حالی که تغییر در اندازه ذره و محتوای رطوبت، تغییراتی را در حجم تونل‌های ایجاد شده و عمقی که مورچه‌ها حفر کردند، ایجاد کرد، قطر تونل‌ها ثابت باقی ماند. اندازه قطر حدود 3.5 میلی‌متری با اندازه جثه خود این حشرات قابل مقایسه بود.

اندازه تونل‌ها یک اصل طراحی برای مورچه‌هاست و برای مورچه‌ها امکان بهترین استفاده از شاخک‌ها، جوارح و بدنشان برای صعود و و فرود در تونل‌ها را با برقراری تعامل با دیوارها و محدودکردن طیف گام‌های اشتباه، فراهم می‌کند.

محققان از پرتونگاری مقطعی محاسبه‌شده اشعه ایکس برای مطالعه تونل‌های مورچه‌ها در اتاقک‌های آزمایش بهره بردند و موفق به جمع‌آوری 168 مشاهده شدند.