به گزارش ایسنا به نقل از تک اکسپلور، پژوهشگران موسسه «آمولف» (AMOLF) در آمستردام یکی از سریع‌ترین و ساده‌ترین ربات‌های نرم ابداع‌شده تا به امروز را معرفی کرده‌اند. این ربات هیچ رایانه، نرم‌افزار و حسگری ندارد اما صرفا به دلیل بدن و نحوه تعامل خود با جهان، با هماهنگی و استقلال شگفت‌انگیزی حرکت می‌کند.
مبنای این حرکت، اصلی است که احتمالا دیده‌اید؛ هرچند شاید نادیده گرفته شده باشد. به لوله‌های بادی لق و لرزانی که جلوی پمپ بنزین‌ها تکان می‌خورند، فکر کنید. همان فیزیکی که باعث تکان خوردن آنها می‌شود، می‌تواند کلید حرکت نسل بعدی ربات‌های خودکار باشد.
هر یک از پاهای نرم و لوله‌ای این ربات که تنها با جریان مداوم هوا حرکت می‌کنند، نوسان می‌یابند و هر پا به تنهایی و به صورت تصادفی تکان می‌خورد اما وقتی تعداد زیادی از آنها به هم متصل می‌شوند، اتفاق غیرمنتظره‌ای رخ می‌دهد. حرکات آنها به سرعت هماهنگ می‌شوند و گام‌های منسجم را پدید می‌آورند.
«آلبرتو کومورتتو»(Alberto Comoretto) پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ناگهان نظم از دل هرج‌ومرج پدیدار می‌شود. هیچ کد یا دستورالعملی وجود ندارد. پاها به سادگی و خودبه‌خود با یکدیگر هماهنگ می‌شوند و ربات به پرواز در می‌آید؛ همان طور که کرم‌های شب‌تاب به طور هم‌زمان چشمک می‌زنند یا سلول‌های قلب به طور هماهنگ ضربان می‌زنند. حرکات پیچیده جمعی از تعاملات ساده حاصل می‌شوند.
حرکت ربات سریع است. وقتی جریان هوا به عنوان ورودی داده می‌شود، ربات در هر ثانیه معادل ۳۰ طول بدن خود را طی می‌کند. این سرعت چندین برابر بیشتر از سایر ربات‌های بادی است که معمولا به کنترل متمرکز نیاز دارند. نکته تعجب‌آورتر این است که این همگام‌سازی قابل سازگاری است. اگر ربات به مانعی برخورد کند، جهت خود را تغییر می‌دهد. وقتی ربات از خشکی به سوی آب حرکت می‌کند، طرز راه رفتن آن به طور خودجوش از الگوی پرش به شنای آزاد تغییر می‌کند. این تغییرات بدون هیچ پردازنده مرکزی یا منطق کنترل انجام می‌گیرند. در عوض، حرکت از اتصال محکم بین بدن و محیط ناشی می‌شود.
«مانوس شوماخر»(Mannus Schomaker) از پژوهشگران این پروژه گفت: در زیست‌شناسی، ما اغلب هوش غیر متمرکز مشابهی را می‌بینیم. برای مثال، ستاره‌های دریایی صدها پای لوله‌ای را با استفاده از بازخورد محلی و پویایی بدن هماهنگ می‌کنند، نه با یک مغز متمرکز.
این پژوهش، ایده را مرسوم مبنی بر این که ربات‌ها برای تحقق رفتارهای واقعی به سیستم‌های کنترل پیچیده نیاز دارند، به چالش می‌کشد. در واقع، «باس اوورولده»(Bas Overvelde) پژوهشگر ارشد این پروژه ترجیح می‌دهد اصلا آن را ربات نداند. اوورولده گفت: اشیای ساده‌ای مانند لوله‌ها می‌توانند رفتارهای پیچیده و کاربردی را ایجاد کنند؛ مشروط بر این که بدانیم چگونه فیزیک اساسی را مهار کنیم زیرا نه مغزی وجود دارد، نه رایانه‌ای. این ربات اساسا یک ماشین است اما وقتی به درستی طراحی شود، می‌تواند از بسیاری از سیستم‌های رباتیک بهتر باشد و مانند یک موجود مصنوعی رفتار کند.
کاربردهای احتمالی آینده این ربات از قرص‌های هوشمند تا فناوری فضایی را در بر خواهند گرفت. میکروربات‌های ایمن بدون تجهیزات الکترونیکی می‌توانند بلعیده شوند و پس از رسیدن به بافت مورد نظر، داروها را آزاد کنند. لباس‌های رباتیک که بدون پردازنده با گام‌های کاربر هماهنگ می‌شوند، مصرف برق آنها را کاهش می‌دهند و در عین حال به قدرت انسان می‌افزایند.
ماشین‌های مکانیکی خودران برای محیط‌های خشن مانند فضا که در آنها ممکن است قطعات الکترونیکی سنتی از کار بیفتند، مناسب هستند. به طور گسترده‌تر، این مثال‌ها نشان می‌دهند این پژوهش چگونه روزنه‌هایی را به روی سیستم‌های مکانیکی می‌گشاید که گویی رایانه دارند، بدون این که واقعا به آن نیاز داشته باشند.
پژوهشگران امیدوار هستند که این پژوهش الهام‌بخش روش‌های جدیدی برای تفکر درباره طراحی رباتیک باشد و سیستم‌های ساده‌تر را ارائه دهد که سازگارتر و قوی‌تر هستند؛ نه از طریق محاسبات و هوش مصنوعی، بلکه از طریق فیزیک.
این پژوهش در مجله «Science» به چاپ رسید.
- 11
- 5
