ابداع دانشمندان: رباتی متفاوت با ۲۰ پا که حتی از دیوار هم بالا می‌رود

پژوهشگران دانشگاه «Duke» از رباتی عجیب با ۲۰ پا رونمایی کرده‌اند که می‌تواند نگاه دانشمندان به طراحی ایده‌آل ربات‌ها را تغییر دهد. برخلاف اکثر ربات‌های امروزی که از انسان، سگ یا حشرات الهام می‌گیرند، این ربات ساختاری کاملاً متفاوت دارد و بیشتر شبیه یک موجود دریایی یا خارپشت به‌نظر می‌رسد.

براساس ریپورت Livescience، این ربات با طراحی نوآورانه‌اش، Argus نام گرفته است؛ اسمی که از موجود «همه‌چیزبین» در اساطیر یونان باستان اقتباس شده. دلیل این نام‌گذاری به استفاده از دوربین‌های عمقی روی هرکد برنامهام از پاهای ربات برمی‌گردد؛ ویژگی که ربات Argus با آن می‌تواند محیط اطراف را تقریباً از همه جهات دیدن کند.

سازندگان ربات Argus شاید فرم ایده‌آل ساخت بدن رباتیک را کشف کرده باشند

ربات Argus هیچ وجه مشخصی ندارد و به‌صورت یکنواخت طراحی شده است. هر ۲۰ پای تلسکوپی آن اطراف بدنه مرکزی قرار گرفته‌اند و همین طراحی باعث شده بتواند تقریباً در هر جهتی حرکت کند، تعادل خود را پس از ضربه حفظ نماید، از مسیرهای ناهموار رد شود و حتی از دیوار بالا برود. پژوهشگران می‌گویند این ربات نیز توانایی حمل بار حدود ۴.۵ کیلوگرمی را دارد. ربات Argus حتی درصورت آسیب‌دیدگی برخی پاها هم می‌تواند به حرکت ادامه دادن دهد.

تیم تحقیقاتی دانشگاه Duke برای رسیدن به طرح نهایی Argus بیش از ۱۵۰۰ شبیه‌سازی مختلف انجام داد. برخلاف روش‌های سنتی که در آن معمولاً تیم‌های توسعه‌دهنده تلاش می‌کنند ربات‌ها را شبیه موجودات زنده طراحی کنند، این گروه روی مفهومی ریاضی به‌نام همسان‌گردی پویا (Dynamic Isotropy) تمرکز کرده‌اند. با به‌کارگیری این مفهوم علمی، آن‌ها دریافتند که یک ربات تا چه اندازه می‌تواند در تمام جهت‌ها به‌شکل یکسان حرکت یا شتاب‌گیری داشته باشد.

امتیاز Dynamic Isotropy عددی بین صفر تا یک است. اکثر ربات‌های امروزی ازجمله ربات‌های انسان‌نما، سگ‌های رباتیک یا پهپادها معمولاً امتیازی کمتر از ۰.۶ دارند؛ یعنی در برخی جهت‌ها عملکرد بهتری نسبت‌به سایر جهات ارائه می‌دهند. اما ربات Argus موفق شده امتیاز خارق‌العاده ۰.۹۱ را ثبت کند؛ عددی که بسیار نزدیک به حداکثر میزان ممکن در این نظریه محسوب می‌شود.

پژوهشگران برای دستیابی به این ساختار، طراحی ربات را براساس شکل هندسی «۱۲ وجهی منتظم» انجام داده‌اند؛ ساختاری سه‌بعدی با ۱۲ سطح پنج‌ضلعی. این نوع طراحی باعث شد میدان دید و قابلیت حرکت یکنواخت در اکثر جهات برای ربات Argus فراهم شود. به‌گفته محققان، همین موضوع باعث می‌شود Argus برای حرکت نیازی به چرخش یا تعیین جهت نداشته باشد؛ اتفاقی که می‌تواند شیوه کنترل ربات‌ها را کاملاً تغییر دهد.

محققان برای آزمایش عملی، ربات Argus را در محیط‌های مختلف دانشگاه Duke آزمایش کردند؛ از بتن و چمن گرفته تا شن، سطوح خیس، پوشش گیاهی متراکم و پوست درخت. این ربات توانست از موانعی با ارتفاع حدود ۱۲ سانتی‌متر عبور کند. Argus توانست حتی پس از خراب شدن ۳ پای خود به حرکت ادامه دادن داده و یک مکعب بزرگ را نیز روی زمین جابه‌جا کند.

پژوهشگران تأکید کردند که Argus هنوز یک نمونه مفهومی محسوب می‌شود و لزوماً ورژن نهایی «یک ربات ایده‌آل» نیست. اهمیت اصلی این پروژه درواقع با رویکرد طراحی آن در ارتباط است. اعضای تیم سازنده ربات معتقدند استفاده از اصول ریاضی برای طراحی فرم بدنه ربات‌ها، می‌تواند در آینده به ساخت نسل جدیدی از ماشین‌ها منجر شود که بسیار چابک‌تر، پایدارتر و سازگارتر از ربات‌های امروزی هستند.