ربات‌های مورچه‌ای چگونه خودروی ۱۸۰۰ کیلوگرمی را می‌کشند؟

همه می‌دانند که مورچه‌ها می‌توانند بارهایی را حمل کنند که صد برابر خودشان وزن دارند. علاوه بر این، وقتی که آنها کار گروهی انجام می‌دهند، توانایی هایشان چند برابر می‌شود. حالا گروهی از محققان به تقلید از مورچه‌ها، ۶ ربات کوچک طراحی کرده‌اند که با هم می‌توانند یک خودروی ۱۸۰۰ کیلویی را بکشند.

گروهی از محققان دانشگاه استنفورد ربات‌های کوچکی طراحی کرده‌اند که می‌توانند هزار برابر وزن خودشان را بکشند. آنها در طراحی این ربات‌ها از نیروی اصطکاک کمک گرفته‌اند و در واقع می‌خواستند تست کنند که ببینند محدودیت‌های نیروی اصطکاک در چه حد است. آنها در این ربات‌ها از یک ماده‌ی چسبنده استفاده کردند که با نیروی اصطکاک، فشار لازم برای حرکت را وارد کند. این محققان ایده‌ی ماده‌ی چسبنده را از انگشتان مارمولک گرفتند.

حالا محققان استنفورد، علم «بیومیمتیک» (biomimetics – علم تقلید از مدل‌ها و سیستم‌ها و عناصر طبیعی) را در مسیر جدیدی به کار گرفته‌اند. آنها از مورچه‌هایی الهام گرفته‌اند که با کار گروهی می‌توانند اشیای بسیار سنگین‌تر از خودشان را حرکت دهند. البته در این مورد، فقط طبیعت الهام‌بخش آنها نبود. بلکه انیمیشن «۶ ابرقهرمان» (Big Hero 6) هم ایده‌های جالبی به این گروه از محققان داد. مثلا در این فیلم، تعداد زیادی از میکروربات‌ها کارهای بزرگی انجام می‌دهند که شامل پرتاب کردن خودروها هم می‌شود.

رویکرد محققان برای عملی کردن ایده‌شان، شاید در وهله‌ی اول خلاف آن چیزی باشد که به ذهن ما می‌رسد. آنها به جای اینکه بر حرکات ناگهانی و کوتاه و پرقدرت برای حرکت ربات‌ها تمرکز کنند، از نیروهای کم‌قدرت استفاده‌ کردند. شیوه‌ی کار آنها به این صورت بود که نیروی کم را به طور هماهنگ و آهسته و پیوسته اعمال می‌کردند. این روبات‌های کوچک با اینکه آرام حرکت می‌کنند، اما حرکت‌شان هماهنگ و همگام است.

محققان مشاهده کردند که نیروی همکاری مورچه‌ها وقتی زیاد می‌شود که هر یک از آنها از سه پایشان به طور همزمان استفاده می‌کنند.

«دیوید کریستنسن» (David Christensen)، یک دانشجوی ارشد و یکی از نویسنده‌های این مقاله‌ی تحقیقاتی می‌گوید: «با بررسی دینامیک کل تیم، می‌توانیم تیمی از میکروربات‌ها را بسازیم که مثل مورچه‌ها به تنهایی خیلی نیرومند هستند، اما در عین حال، در قالب یک تیم هم با هم کار می‌کنند.»

کریستنسن می‌گوید اگر بخواهیم درک بهتری از کار آنها داشته باشیم می‌توانیم آنها را در مقیاس انسانی بسنجیم. کاری که آنها انجام می‌دهند مثل این می‌ماند که ۶ نفر یک برج ایفل یا سه مجسمه‌ی آزادی را حرکت دهند. خودرویی که آنها حرکت می‌دهند متعلق به نویسنده‌ی مقاله است که از آن برای رفت و آمد به دانشگاه استفاده می‌کند.

در ویدیویی که آنها تهیه کرده‌اند، این میکروربات‌ها را نشان می‌دهند که با هماهنگی یکدیگر کارهای شگفت‌انگیزی انجام می‌دهند.

‌

منبع: The New York Times