مترجم: علي طالبي
محققان به تازگي توانسته‌اند نمونه اوليه روبات چيتا را بسازند. فولكرت سام چهار سال در اين زمينه تحقيق كرده تا بتواند يك نسخه روباتيك از سريع‌ترين حيوان در خشكي را در مقياس كوچكي بسازد و حركت‌هاي آن را شبيه‌سازي كند. انرژي‌اي كه اين روبات براي حركت مصرف مي‌كند تنها 15 درصد از انرژي چيتاي واقعي بيشتر است.
فولكرت سام محقق اين طرح مي‌گويد: چيتا همان طور كه از سريع‌ترين حيوان روي خشكي انتظار مي‌رود، از انرژي خود به شكل بسيار مفيدي استفاده مي‌كند. من قصد داشتم روباتي خلق كنم كه درست مانند چيتا بدود تا بتوانم اين دانش را براي ساخت روبات‌هاي جديد به كار ببرم. نقش روبات‌ها در زندگي روزمره انسان‌ها هر روز پر‌رنگ‌تر مي‌شود و بنابراين ما بايد اطمينان پيدا كنيم كه آنها مي‌توانند در محيط ما به طور مؤثري حركت كنند. براي مثال روبات پاك‌كننده خلأ من نمي‌تواند از پله‌ها بالا برود يا حتي نمي‌تواند خودش را به لبه‌هاي آن برساند. بنابراين ما بايد روبات‌هايي بسازيم كه بتوانند راه بروند و براي اينكه بتوانيم حركت آنها را در اطرافمان مؤثر بسازيم، مي‌توانيم چيزهاي زيادي از چيتا ياد بگيريم.
مادامي كه روبات‌هاي راه‌رونده، بزرگ و سنگين باشند، قدم‌هاي بزرگي بر‌مي‌دارند كه نياز به انرژي زيادي دارد، چيتا نرم و سريع مي‌دود. فولكرت سام در ادامه مي‌گويد با به كارگيري دانش مربوط به الگوهاي حركتي چيتا، مي‌توانيد روبات‌هايي بسازيد كه بسيار ظريف‌تر و مؤثرتر راه مي‌روند. تحقيقات او دانش ارزشمندي را در اختيار ما مي‌گذارد كه مي‌توان آن را براي بهينه‌سازي روبات‌هاي آينده، به كار برد و طراحي آنها در راستاي كمك‌رساني در زمينه‌هايي مانند خانه‌داري و مراقبت‌هاي بهداشتي است. همچنين دانش به دست آمده از اين پروژه مي‌تواند كاربرد خوبي در مورد روبات‌هاي توانبخشي داشته باشد يا به ساخت اعضاي مصنوعي پيشرفتهاي كه مجهز به روباتيك هستند، كمك كند.
فولكرت سام فيلم‌هاي ويدئويي چيتا را به طور گسترده بررسي كرد و از نرم‌افزار براي تحليل حركت‌هاي آن استفاده كرد. ثابت شده است كه ستون فقرات اين گربه در قدرت دادن به او نقش حياتي دارد. چيتا با خم كردن و كشيدن ستون فقرات خود مي‌تواند به طور مؤثر حركت كند و به شكل استثنايي سريع بدود و جهش‌هاي بسيار بزرگي داشته باشد. او مي‌گويد: «بنابراين تفاوت اصلي بين روبات‌هاي راه‌رونده موجود و روبات چيتاي من، ستون فقرات اوست. فوت و فن كار اين بود كه بدون پيچيده شدن بيش از حد مسائل، حركت‌هاي آن را شبيه‌سازي كنيم. ما به جاي استخوان‌هاي مهره و ديسك‌هاي مهره‌اي، فنر جايگزين مي‌كنيم كه تقريباً اثر مشابهي دارد. همچنين چيتاها مي‌توانند انرژي زيادي را در ماهيچه‌هايشان ذخيره كنند تا بعداً از آن استفاده كنند. اين همان چيزي است كه ما با جور كردن دقيق فنرهاي انتخابي در پاهاي روباتمان شبيه‌سازي كرده‌ايم.»
«روبات ما مي‌تواند يك استخوان‌بندي شبيه‌سازي شده باشد، كه با ماهيچه‌ها و مفاصل تكميل مي‌شود. البته هر يك از اعضا درست در همان جايي كه در بدن حيوان بوده است، قرار نمي‌گيرد ولي ستون فقرات، شانه‌ها و مفصل‌هاي ران در موقعيت مشابهي قرار مي‌گيرند. چيتاي واقعي نه فقط مي‌دود، بلكه همچنين براي مثال از درخت هم بالا مي‌رود. اين چيزي نيست كه لازم باشد روبات ما از آن تقليد كند. بعد از همه اينها، بايد بگوييم كه هدف ما بازسازي چيتا نبود، بلكه هدف ما دريافت مزيت‌هاي شيوه سريع دويدن او بوده است. در روش تصوير‌سازي‌اي كه انجام داديم، روبات پاي عادي ندارد ولي مكانيزم سبك وزني او با ستون فقراتي كه نتيجه مطلوبي داشته است، مؤثرتر است.»
نمونه اوليه ساخته شده به وسيله اين محقق، 5/2كيلوگرم وزن دارد و طول آن 30 سانتيمتر است: 20 برابر از چيتاي واقعي سبك‌تر است و چهار برابر كوچك‌تر است. با توجه به اختلاف وزن موجود، روبات تنها با استفاده از 15 درصد انرژي بيشتر از چيتاي واقعي حركت مي‌كند. روبات در حال حاضر مي‌تواند با سرعتي حدود يك كيلومتر در ساعت بدود. مشاهدات فولكرت سام مي‌گويند «براي يك چنين روبات كوچكي اين گام بزرگي به حساب مي‌آيد». براي اينكه روبات بتواند به اندازه چيتاي واقعي سريع بدود، تحقيقات بيشتري لازم است. اين مستلزم رسيدن به سرعتي حدود 20 كيلومتر در ساعت است. در حال حاضر يك دانشجوي دوره ارشد روي پاي جديد روبات كار مي‌كند و اولين آزمايش‌ها كه روي يك پا متمركز بوده‌اند، به نظر رضايت‌بخش مي‌رسند. روبات با چهار پا از اين نوع مي‌تواند بسيار سريع‌تر بدود؛ من فكر مي‌كنم اين به ما كمك مي‌كند تا پيشرفتهاي واقعي‌تري داشته باشيم.»
منبع: ساينس ديلي
