توقيت القاهرة المحلي 12:29:25 آخر تحديث
  مصر اليوم -

مصري يقود تطوير روبوت وثب خارق في حجم “الخنفساء”

  مصر اليوم -

  مصر اليوم - مصري يقود تطوير روبوت وثب خارق في حجم “الخنفساء”

الروبوتات - صورة أرشيفية
القاهرة ـ مصر اليوم

من هذه الحيلة استوحى الباحث المصري، سامح توفيق رفقة زملائه في جامعة إلينوي في إربانا-شامبين، فكرة تطوير روبوتات وثب بحجم الحشرات، قادرة على أداء مهام دقيقة في عمليات الزراعة أو العمليات الميكانيكية وكذلك في مهمات الإنقاذ.

في الدراسة التي نشرت في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، يوم الاثنين، بقيادة أستاذ العلوم الميكانيكية والهندسة، سامح توفيق، أوضح الباحثون أنّ الروبوتات الجديدة لديها ثلاث ميزات:

    حجم صغير كالخنفساء يناسب العمل في المساحات الضيقة.
    قوية بما يكفي للمناورة وتحمل الضغوط والأوزان.
    سريعة كما لو كانت حشرة بمقدورها الهرب سريعاً.

يقول سامح توفيق، أستاذ العلوم الميكانيكية والهندسة، بجامعة إلينوي في إربانا-شامبين، لموقع سكاي نيوز عربية، إنّ الدراسة تركّز على فهم القوى والحركات التي تؤدي إلى الوثب العالي للروبوتات الصغيرة خفيفة الوزن.

ويضيف: “كشفت الدراسة أنه باستخدام آلية خاصة، تُسمى “سلسلة الانحناء الديناميكي”، يمكننا صنع روبوتات بحجم الحشرات، بإمكانها الوثب – على الأقل – مثل الحشرات الطبيعية، وحتى روبوتات الوثب كبيرة الحجم”.

يشار إلى أن ثمة روبوتات عديدة لديها القدرة على الوثب، لكنها كبيرة الحجم، ولديها إمكانيات كبيرة، مثل الروبوت الوثاب الذي تم تطويره في أبريل من العام الماضي، ويبلغ ارتفاعه أقل من 30 سنتيمتراً ويزن نحو 30 غراماً، ويستطيع إطلاق نفسه ذاتياً 33 مترًا في الهواء.

هنا يوضح توفيق أنّ روبوتات الوثب الكبيرة التي تستخدم أفضل المكونات الهندسية (المحركات والبطاريات) وأفضل المواد الهندسية (مركبات الصلب وألياف الكربون) يمكنها تحقيق قفزات مذهلة على نطاق هذه المكونات.

ويقول: “من هذا المنطلق، فإن التحدي الذي تناولته في دراستي هو كيفية تصغير الروبوتات إلى حجم الحشرات، مع الحفاظ على القدرات التي تم تحقيقها في الروبوتات الكبيرة”.

تطبيقات جديدة

في العقد الماضي، ظهرت حاجة ملحة إلى الاهتمام باستخدام الروبوتات خارج إطار المصانع، إذ كان يتم استخدامها بشكل رئيسي في عمليات التجميع في المصانع الحديثة، مثل تجميع السيارات.

لذا، برزت الحاجة إلى عدم اقتصار دور الروبوتات على هذه المهمة، واستخدامها بدلاً من ذلك في جميع أنواع التطبيقات؛ ولتحقيق هذا الهدف، يجب أن يصبح لدى الروبوتات القدرة على التنقل بأمان وحرية واستقلال، على ما يقول توفيق لموقع سكاي نيوز عربية.

ويتابع: “تمتد هذه التطبيقات الجديدة من الرعاية الصحية إلى الزراعة والصيانة والبحث والإنقاذ. لتحقيق هذا الهدف، ثمة حاجة إلى بحث أساسي لتطوير أنواع جديدة من الروبوتات المتنقلة مثل: الروبوتات المرنة التي تسبح في المحيط مثل الأخطبوط، والروبوتات في حجم الحشرات التي يمكنها التنقل في المساحات الضيقة، وبين أجزاء المحركات والتوربينات، والتقاط صور للأعطال، وقياس درجات الحرارة، ومن ثم الإبلاغ عن هذه الأعطال”.

يطلق توفيق العنان للخيال، فيقول: “تخيل أنه يمكن نشر أسراب من الروبوتات على نطاق واسع في الحقول الزراعية، والوثب بين النباتات والأوراق والفواكه، وفحص حالة المحاصيل والإبلاغ عنها باستمرار!”

مشكلة التنقل

ثمة معضلة أساسية تواجه روبوتات الوثب الصغيرة، يشير إليها أستاذ العلوم الميكانيكية والهندسة، وهي مشكلة التنقل، إذ إن المخلوقات بحجم الحشرات لديها قدرة محدودة على الحركة، خاصة عندما تحمل أشياء ثقيلة، كون أرجلها قصيرة.

يوضح: “يمكن لمعظم الحشرات التسلق على الجدران والأسطح الرأسية، في حالة أنها لا تحمل أشياءً، لكن إذا كانت تحمل شيئاً ثقيلاً، فإن أي عائق سيجبرها على التوقف. هذا هو السبب في أن العديد من الحشرات يمكنها الوثب كوسيلة للتنقل، وتسلق العوائق الأكبر من طول أجسامها”.

يشرح العالم المصري: “قام المؤلفون المشاركون في هذه الدراسة الجديدة، بالتحقيق في آلية وثب الحشرات الصغيرة. وبالتحديد، قاموا بدراسة “خنفساء فرقع لوز”، واكتشفوا أنها تستطيع تخزين الطاقة المرنة، واستخدامها عند الحاجة إليها من طريق تشغيل مزلاج”.

ويردف: “لقد اتخذنا نهجاً مشابهاً لتصميم روبوتات الوثب، حيث استخدمنا مبادئ الميكانيكا والمواد الجديدة التي تم إنتاجها في مختبري البحثي، والتي تعمل مثل العضلات الطبيعية. تبدو هذه العضلات الاصطناعية مثل لفائف، ويمكن أن تنقبض لسحب قوى كبيرة. في هذه الحالة، يكون الهدف تخزين الطاقة في زنبرك، والتي يمكن بعد ذلك إطلاقها للحث على الوثبات العالية”.

كشف الباحثون في مختبر الدكتور سامح توفيق إمكانات جديدة يمكن تزويد روبوتات الوثب الصغيرة بها، إذ يمكن تركيب جهاز استشعار على هذه الروبوتات، ووحدة تحكم دقيقة وبطارية. يمكن للروبوتات الوثب وتحمل كل الوزن الإضافي، وهو أثقل من وزنها، إذ يستطيع الروبوت الوثبحتى 20 ضعف حجمه، كما تتمتع الروبوتات بذكاء لاستشعار مشغل ضوئي، وتلقي أوامر الوثب من حاسوب موجود على متن الطائرة.

تحديات

يقول العالم المصري إنه لا تزال ثمة حاجة لمعالجة عدد من التحديات، بمزيد من الدراسات البحثية الإضافية، مثل: معالجة كفاءة الطاقة العالية. في الوقت الحالي، يمكن لهذه الروبوتات الوثب عدة مرات فقط بشكل متكرر قبل نفاد البطارية؛ لأن البطاريات الصغيرة لا تتمتع بسعة كبيرة. لذا فثمة حاجة إلى بحث جديد لتطوير بطاريات جديدة أفضل، وتصميم أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة؛ للسماح بتشغيل الروبوتات لفترات طويلة.

يتابع: “ثمة تحدي آخر يتعلق بالاستخدام التجاري في تطبيقات محددة، على سبيل المثال، إذا أردنا استخدام الروبوت في مجال الزراعة الزراعة، نحتاج أولاً إلى تحديد تفاصيل احتياجات بعينها في الزراعة. يجب أن نتصور وظيفة هذه الروبوتات في هذه البيئة الجديدة وأن ندرسها بعناية”.

يبين: “في هذه الحالة، أتصور أن المهندسين سيحتاجون إلى تركيب كاميرا صغيرة وجهاز استشعار بيولوجي على متن الروبوتات. أتصور أيضاً أنه يجب على الباحثين الهندسيين الذين يرغبون في تطوير هذا الروبوت إلى منتج عملي، دراسة أفضل تقنيات ميكانيكا التنقل لتناسب هذه البيئة الجديدة؛ اعتماداً على حجم النباتات وشكلها وصلابتها”.

وعن إمكانية استخدام روبوت الوثب هذا في الشرق الأوسط، يشير توفيق في ختام حديثه لموقع سكاي نيوز عربية، إلى أن المؤسسات البحثية في هذه المنطقة يمكنها دراسة الاحتياجات العملية وتطوير الروبوت وفقاً لهذه الاحتياجات، إذ يمكن استخدامه على التمور فوق أشجار النخيل، كما يمكن استخدامه في الصناعات التحويلية أو صناعة الطاقة التي لديها احتياجات فريدة في الشرق الأوسط.

قد يهمك أيضــــــــــــــــًا :

روبوتات نانوية لتوصيل الدواء داخل جسم الإنسان

تقنية تصوير جديدة لتحسين الرؤية لدى الروبوتات التي تعمل في المجالات الزراعية

 

egypttoday
egypttoday

الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

شروط الاستخدام

شروط النشر: عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

 

مصري يقود تطوير روبوت وثب خارق في حجم “الخنفساء” مصري يقود تطوير روبوت وثب خارق في حجم “الخنفساء”



GMT 12:29 2023 الإثنين ,30 كانون الثاني / يناير

أديل تخطف الأنظار بإطلالة حالمة في أحدث حفلاتها
  مصر اليوم - أديل تخطف الأنظار بإطلالة حالمة في أحدث حفلاتها

GMT 11:02 2023 الثلاثاء ,24 كانون الثاني / يناير

مدينتان عربيتان ضمن أشهر وجهات السفر في عام 2023
  مصر اليوم - مدينتان عربيتان ضمن أشهر وجهات السفر في عام 2023

GMT 08:32 2023 الإثنين ,16 كانون الثاني / يناير

أفكار أساسية في تصميم السلالم الداخلية للمنزل العصري
  مصر اليوم - أفكار أساسية في تصميم السلالم الداخلية للمنزل العصري

GMT 04:30 2023 الجمعة ,27 كانون الثاني / يناير

موسكو تحظر موقع ميدوزا الإخباري الناطق بالروسية
  مصر اليوم - موسكو تحظر موقع ميدوزا الإخباري الناطق بالروسية

GMT 12:42 2023 الإثنين ,23 كانون الثاني / يناير

استوحي أحدث صيحات الموضة من نجمات حفل "Joy Awards"
  مصر اليوم - استوحي أحدث صيحات الموضة من نجمات حفل Joy Awards

GMT 07:18 2023 الأربعاء ,18 كانون الثاني / يناير

جولة على أشهر الأماكن السياحة الجذابة في نيوزيلندا
  مصر اليوم - جولة على أشهر الأماكن السياحة الجذابة في نيوزيلندا

GMT 10:11 2023 الجمعة ,06 كانون الثاني / يناير

ديكورات شتوية مناسبة للمنزل العصري
  مصر اليوم - ديكورات شتوية مناسبة للمنزل العصري

GMT 08:08 2023 الخميس ,26 كانون الثاني / يناير

بايدن يكشف سبب إرسال 31 دبابة فقط للجيش الأوكراني
  مصر اليوم - بايدن يكشف سبب إرسال 31 دبابة فقط للجيش الأوكراني

GMT 07:01 2023 الخميس ,26 كانون الثاني / يناير

"ميتا" ترفع الحجب عن حسابي ترامب على "فيسبوك" و"إنستغرام"
  مصر اليوم - ميتا ترفع الحجب عن حسابي ترامب على فيسبوك وإنستغرام

GMT 14:24 2020 الإثنين ,17 شباط / فبراير

تعرفي على آخر صيحات موضة لون بني القرفة

GMT 02:46 2020 الإثنين ,15 حزيران / يونيو

العلماء يكشفون عن خطر جديد لـ"كورونا" على "السكري

GMT 07:07 2020 الأربعاء ,04 آذار/ مارس

معين عبد الملك يطلع على سير المعارك في الجوف

GMT 22:55 2019 الأحد ,13 تشرين الأول / أكتوبر

وصلة رقص لـ سما المصري في ملهى ليلي
 
Egypt-today

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2021 ©

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2021 ©

egypttoday egypttoday egypttoday egypttoday
Egypttoday Egypttoday Egypttoday
Egypttoday
بناية النخيل - رأس النبع _ خلف السفارة الفرنسية _بيروت - لبنان
Egypt, Lebanan, Lebanon