ماموريت هاي دشوار بر عهده روبات هاي پرنده

پروفسور ديکسون يکي از اعضاي پروژه حشرات ميکرومکانيکي(MFI) در کاليفرنيا است. وظيفه او و همکارانش در اين پروژه ساخت روبات هاي کوچک پرنده يي است که از اصول پروازي حشرات در طراحي آنها استفاده شده است.

اين پروژه با همکاري سازمان هاي بشردوستانه و همچنين پنتاگون، مراحل پاياني خود را سپري مي کند. حشره روباتيکي که پرنده ميکرومکانيکي يا MFI نام دارد تنها 15 تا 25 ميلي متر عرض خواهد داشت و با اين حساب کوچک تر از حد و اندازه مشخص شده حشرات روباتيک MAV ساخت سازمان پروژه دفاعي است و در آن از بال هاي ثابت هم خبري نيست. همان طور که مي دانيد هواپيماها نيروي لازم براي بلند شدن از زمين را به دليل وجود جريان هواي سريع تر در بالاي بال هاي خود نسبت به قسمت پاييني بال توليد مي کنند. ولي کاملاً مشخص است که مگس ها، زنبورها و ديگر حشرات از چنين قاعده يي در پرواز خود استفاده نمي کنند، زيرا بال هاي آنها همواره در حرکت است. جين وانگ فيزيکدان کالج فني دانشگاه استنفورد مي گويد؛ برخلاف پرواز هواپيماهاي با بال ثابت، حشرات در ميان انبوهي از حلقه هاي جريان هوا که به وسيله حرکت دادن بال هايشان به وجود آمده است، پرواز مي کنند. جريان هواي موجود در اين حلقه ها در جهت مخالف جريان هواي اصلي حرکت مي کند و در واقع همين حلقه ها هستند که حشرات را بالا نگه مي دارند.

همچنين به اعتقاد ديکسون پي بردن به مکانيسم پرواز حشرات و بهره گيري از آن در ساخت حشرات کوچک روباتيک، بسيار مفيد خواهد بود، ولي ساخت چنين روبات هايي نياز به زمان دارد. در حال حاضر دو پروژه بزرگ حشرات روباتيک که تحت حمايت هاي مالي وزارت دفاع ايالات متحده است، مراحل پاياني خود را مي گذراند و در ساخت آنها از اصول پرواز حشرات الهام گرفته شده است.

يکي از اين پروژه ها مربوط به آقاي ديکسون و همکارانش در دانشگاه کاليفرنيا است که حشرات ميکرومکانيکي MFI را مي سازند و ديگري پروژه يي است که در آن پروفسور رابرت ميشلن و همکارانش در موسسه فناوري جورجيا در حال ساخت حشره الکترومکانيکي چندمنظوره معروف به انتوموپتر هستند.

در سال 2000 ميلادي اداره ثبت اختراعات ايالات متحده، حشره الکترومکانيکي فوق را به ثبت رساند. اين حشره روباتيک به منظور فعاليت در محيط بسته طراحي شده و در ساخت آن از نحوه پرواز حشرات و باز و بسته کردن بال حشرات الهام گرفته شده است. اين پروژه اکنون به طرز حيرت انگيزي توسعه داده شده و انتوموپتر مي تواند در محيط هاي باز و مکان هايي که انسان ها قادر به رفتن در آن نيستند، نفوذ کرده و اطلاعات ارسال کند.

حشره الکترومکانيکي(انتوموپتر) به وسيله يک واکنش شيميايي انرژي مي گيرد. به اين ترتيب که مقداري سوخت در بدنه آن ريخته شده که در اثر آن يک واکنش شيميايي رخ مي دهد و گازي آزاد مي شود. فشار حاصل از اين گاز به پيستون داخلي بدنه که به بال ها متصل است، نيرو وارد کرده و موجب مي شود آنها به سرعت به حرکت درآيند. قسمتي از گاز به وسيله دريچه موجود در بال ها خارج مي شود و نيروي لازم روي حرکت هر کدام از بال ها را تغيير مي دهد تا به وسيله اين عمل روبات بتواند پرواز کند. در حال حاضر اين حشره روباتيک کمتر از 20 سانتي متر پهناي بال دارد. در وسيله يي با اين ابعاد، هر قسمت بايد وظايف چندگانه يي انجام دهد. براي نمونه يک آنتن راديويي که به پشت انتوموپتر متصل است، علاوه بر دريافت اطلاعات در عين حال يک وسيله ايجاد تعادل در هدايت آن هم محسوب مي شود يا قسمتي از بدنه اين روبات مي تواند با ذخيره سوخت در خود باعث حفظ تعادل حين پرواز شود. دولت ايالات متحده تا به امروز ده ها ميليون دلار در پروژه روباتيک دانشگاه برکلي کاليفرنيا سرمايه گذاري کرده است تا روبات پرنده يي در اندازه يک زنبورعسل بسازد. مهم ترين گام در اين پروژه اضافه کردن بخش هاي کنترل پرواز، به منظور تکميل سيستم کنترل از راه دور اين روبات است. بدون شک اولين استفاده از اين حشره هاي روباتيک در ميدان هاي نبرد و به عنوان هواپيماهاي کوچک جاسوسي خواهد بود. وزارت دفاع ايالات متحده همواره در فکر ساخت حشره روباتيکي بود که بتواند ماموريت هاي شناسايي را به دقت انجام داده و به وسيله سربازان از روي زمين قابل کنترل باشد. اين روبات هاي پرنده کوچک فقط به منظور تصويربرداري از تحرکات دشمني به کار گرفته نخواهد شد، بلکه اين توانايي را دارند که روي يک تانک نفربر يا هر وسيله نظامي ديگر دشمن نشسته و يک برچسب الکترونيکي روي آن بزنند، در اين صورت هدف گيري اين ادوات نظامي به وسيله نيروهاي خودي بسيار ساده مي شود.

سازمان تحقيقات دفاعي در سال 1998 طي گزارشي در مورد MAVها اعلام کرده بود پيشرفت هاي حاصل شده در ميکروتکنولوژي از جمله سيستم هاي ميکروالکترومکانيکي به زودي موجب خواهد شد پروژه حشرات روباتيکي عملي شود. امروزه دوربين هاي ديجيتالي، حسگرهاي مادون قرمز و ردياب ها به قدري کوچک شده اند که مي توان آنها را به راحتي در ساختار يک پرنده کوچک روباتيک جاي داد. از ديگر پيشرفت ها در زمينه ساخت حشرات روباتيک، درک بيشتر در مورد مکانيسم پرواز حشرات و ساخت بال هاي بسيار کوچک براي آنها بود. در اين روبات هاي پرنده از شش موتور بسيار کوچک و قدرتمند براي نيرو دادن استفاده مي شود. بخش فيزوالکتريک نيز که باعث به حرکت درآمدن بال هاي روبات مي شود به وسيله انرژي خورشيد نيرو مي گيرد. روبات هاي پرنده يي که در سال جاري ميلادي در اختيار ارتش ايالات متحده قرار گرفت، مي توانند حدود 15 کيلومتر پرواز کنند. ضمن اينکه هيچ محدوديتي هم براي پرواز در شب ندارند و حداقل به مدت يک ساعت در آسمان به پرواز خود ادامه مي دهند. طبق گفته متخصصان اين پروژه، مسافت ايده آل براي يک حشره روباتيک بين 35 تا 75 کيلومتر در ساعت است که البته روبات هاي دانشگاه کاليفرنيا توانسته اند به سرعت 65 کيلومتر در ساعت در مراحل آزمايشي دست پيدا کنند. اين پرنده هاي روباتيک مجهز به آنتن هاي ويژه يي هستند که در گوشي هاي تلفن همراه نيز کاربرد دارند و به وسيله آن با ايستگاه زميني به طور دائمي و پيوسته در ارتباط هستند و به طور کامل کنترل مي شوند. ضمن اينکه حشره هاي روباتيک نسل جديدي از کاوشگران فضا محسوب مي شوند. سازمان هوا-فضاي ايالات متحده (ناسا) مدت ها است که به توانايي هاي اين روبات ها پي برده و براي تحقيق به منظور استفاده از انتوموپترها به عنوان کاوشگر مريخ و ديگر سيارات از موسسه فناوري جورجيا پشتيباني هاي مالي فراواني انجام داده است. اين روبات ها داراي فوايد بسيار زيادي براي اکتشاف در امور فضايي براي ناسا هستند و قرار است روبات هاي مخصوص ماموريت هاي فضايي در اندازه هايي بزرگ تر ساخته و تا سال آينده ميلادي به سازمان هوا-فضاي امريکا تحويل شود.

حشرات روباتيک به منظور امدادرساني و کمک به آسيب ديدگان بلاياي طبيعي نيز کاربرد دارند، زيرا با اندازه بسيار کوچکي که دارند مي توانند بر فراز مناطق حادثه ديده پرواز کنند و به جست وجوي افراد مجروح بپردازند يا به درون مکان هايي بروند که انسان ها يا ماشين ها قادر به رفتن به آنجا نيستند. از جمله مهم ترين کاربردهاي ديگر اين روبات هاي پرنده مي توان به کنترل ترافيک، جست وجوهاي خطرناک و گشت زني هايي در مناطق مرزي اشاره کرد. با استفاده از اين روبات ها، انسان ها ديگر کمتر خود را درگير ماموريت هاي خطرناک خواهند کرد و به کمک تکنولوژي اين ميکروروبات ها مشکلات زندگي انسان ها کمتر خواهد شد.

نظر دهید ...

ماموريت هاي دشوار بر عهده روبات هاي پرنده

مطالب مشابه :

روبات پرنده

آموزش ساخت ربات پرنده (کوادروتور)

ساخت ربات پرنده(كواد روتور)

ماموريت هاي دشوار بر عهده روبات هاي پرنده

روبات های پرنده

آشنایی با گستره کاربرد روبات های پرنده

روبات هلی کوپتر