مترجم: علي طالبي
ما روبوبي‌ها را ديده‌ايم كه مي‌توانند پرواز كنند، به ديوارها بچسبند و به درون آب شيرجه بزنند. در حال حاضر، منتظريم براي يك روبوبي هيبريدي كه مي‌تواند پروازكند، به درون آب شيرجه رود، شنا كند، به سمت عقب خارج از آب حركت كند و به طور امن به زمين بنشيند. دستگاه‌هاي شناور جديد اين اجازه را به اين ميكروروبات هوا - درياي چندمنظوره مي‌دهند كه سطح آب را قبل از اينكه يك سيستم احتراق داخلي آتش بگيرد و آن را به هوا هدايت كند، تثبيت نمايد. اين نسل جديد روبوبي كه هزار برابر سبك‌تر از هر روبات قبلي هوايي - آبي است، مي‌تواند براي برنامه‌هاي كاربردي متعددي از عمليات جست‌وجو و نجات گرفته تا نظارت بر محيط زيست و مطالعات بيولوژيكي استفاده شود.
يوفنگ چن، دانشجوي فارغ‌التحصيل آزمايشگاه ميكروروباتيك در اين باره گفت: اين اولين روبات ميكرويي است كه قادر است بارها و بارها در محيط‌هاي پيچيده حركت كند.مكانيسم‌هايي كه اجازه مي‌دهد وسيله نقليه به طور مستقيم از آب به هوا عبور كند،چيزي فراتر از آن چيزي است كه طبيعت مي‌تواند در جهان حشرات به دست آورد.
طراحي يك روبات ميليمتري كه در داخل و خارج از آب حركت مي‌كند، چالش‌هاي زيادي دارد. اول، آب هزار بار متراكم‌تر از هواست، بنابراين سرعت چرخش بال بايد به طور گسترده بين دو واسط باشد.اگر فركانس فلپ بسيار كم باشد، روبوبي نمي‌تواند پرواز كند و اگر بيش از حد بالا باشد، بال به آب ضربه مي‌زند.
با تركيب مدلسازي نظري و داده‌هاي تجربي، محققان تركيب زره‌ها را از اندازه بال‌ها و سرعت فلاپينگ به دست آوردند و طرح را به گونه‌اي تنظيم كردند كه زنبور بتواند بارها و بارها در هوا و آب كار كند. با استفاده از اين استراتژي لكوموتيو چندبعدي، روبات بال‌هاي خود را از 220 تا 300 هرتز در هوا و 9 تا 13 هرتز در آب برش مي‌دهد.
براي حل اين مشكل، محققان روبوبي را با چهار راننده شناور - اساساً رگولاتورهاي روباتيك - و يك محفظه جمع‌آوري گاز مركزي به روزرساني كردند. هنگامي كه روبوبي به سطح آب شنا مي‌كند، يك صفحه الكتروليتي در محفظه آب را به اكسيد هيدروژن،يك سوخت گاز قابل احتراق تبديل مي‌كند.
اين گاز موجب افزايش شناور شدن روبات مي‌شود، بال آن را از آب خارج مي‌كند و فلوئيت‌ها باعث مي‌شود تا روبوبي در سطح آب ثابت شود. از آنجا، يك جرقه كوچك در داخل اتاق گاز‌زده مي‌شود و روبوبي را از آب خارج مي‌كند. روبات به گونه‌اي طراحي شده است كه به صورت غيرمستقيم در هوا پايدار شود، به طوري كه هميشه روي پاي خود فرود مي‌آيد.
چن در ادامه گفت: « با اصلاح طراحي وسيله نقليه، ما اكنون مي‌توانيم بيش از سه برابر ظرفيت روبوبي را نسبت به ظرفيت قبلي بارگيري كنيم.» اين چرخه اضافي بارگيري مجدد ما را قادر به حمل دستگاه‌هاي اضافي شامل محفظه گاز، صفحات الكتروليتي، جرقه‌زن، راننده‌هاي هيبريدي به وزن 175 ميلي‌گرم، حدود 90 ميلي‌گرم سنگين‌تر از طرح‌هاي پيشين هستند.ما اميدواريم كه كار ما در زمينه تجارت مانند وزن و تنش سطحي موجب الهام گرفتن از روبات‌هاي چندكاره‌اي در آينده شود؛روبات‌هايي كه مي‌توانند روي زمين‌هاي پيچيده حركت كنند و كارهاي مختلفي انجام دهند.»
روبوبي نشان‌دهنده پلتفرمي است كه نيروها را متفاوت از آنچه ما -در مقياس انساني- تجربه مي‌كنيم، هستند. در حالي كه پرواز روبات مثل اين احساس مي‌شود كه در آب موج سواري مي‌كند. در حالي كه شنا كردن آن به نحوي احساس مي‌كند كه آن را توسط ملاس و شيره احاطه شده است. نيروي تنش سطحي را به عنوان يك ديوار غيرقابل نفوذ احساس مي‌كند . اين روبات‌هاي كوچك به ما فرصتي براي كشف اين پديده‌هاي غيرشهودي در راه بسيار غني را مي‌دهد.
منبع: ساينس ديلي
