سوسک‌های سایبورگ به کمک می‌آیند! فناوری پیشرفته در نجات جان‌ها

به گفته Hackster :

چالش طراحی ربات‌های کوچک

ساخت ربات‌هایی در اندازه حشرات که توانایی حرکت دقیق و انجام وظایف مفید را داشته باشند، همچنان یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های مهندسی مدرن است. اجزای مورد نیاز مانند محرک‌ها، پردازنده‌ها و حسگرها نمی‌توانند به اندازه کافی کوچک شوند تا با کارایی حشرات واقعی رقابت کنند. از سوی دیگر، حشرات طبیعی با وجود جثه کوچکشان، توانایی‌ها و کارایی انرژی بسیار بالاتری نسبت به ربات‌های مینیاتوری دارند. این محدودیت در ساخت ربات‌ها، کاربردهای مهمی مانند عملیات جستجو و نجات را با مشکل مواجه کرده است.

راه‌حل نوآورانه: سوسک‌های سایبورگ

تیمی از محققان دانشگاه کوئینزلند استرالیا راه‌حلی خلاقانه ارائه داده‌اند: استفاده از حشرات واقعی به‌عنوان پایه‌ای برای ایجاد سوسک‌های سایبورگ. به جای طراحی سخت‌افزارهای پیچیده و کوچک، این تیم تصمیم گرفت از توانایی‌های طبیعی سوسک‌های دارکلینگ (Darkling Beetles) بهره ببرد. نتیجه این پروژه، سوسک‌هایی هستند که می‌توان با استفاده از یک کنترلر بازی ویدیویی، حرکات آن‌ها را هدایت کرد.

فناوری پشت سوسک‌های سایبورگ

نمای نزدیک‌تری از کوله‌پشتی الکترونیکی نصب‌شده روی سوسک ( دانشگاه کوئینزلند)

هر سوسک مجهز به یک کوله‌پشتی کوچک است که شامل فناوری‌های پیشرفته‌ای می‌شود. در این کوله‌پشتی، یک میکروکنترلر ATtiny85V از شرکت Microchip و یک گیرنده مادون قرمز تعبیه شده است. گیرنده مادون قرمز دستورات ارسالی از طریق یک کنترلر بازی را دریافت می‌کند. الکترودهایی که به آنتن‌ها و بال‌های جلویی سوسک متصل هستند، توسط پین‌های GPIO میکروکنترلر کنترل می‌شوند. با تحریک الکتریکی این نقاط، سوسک به شیوه‌ای قابل پیش‌بینی واکنش نشان می‌دهد.

• تحریک انتخابی الکترودها می‌تواند سوسک را به چپ یا راست بچرخاند، سرعتش را افزایش دهد یا متوقف کند.
• تحریک یکی از پوشش‌های بال سخت سوسک باعث می‌شود که به‌صورت جانبی حرکت کند و بدنش را به سطوح مجاور فشار دهد؛ این واکنش ساده به سوسک کمک می‌کند از کف صاف به دیوار عمودی منتقل شود.

آزمایش‌ها و نتایج

سوسک در حال عبور از یک مسیر پر مانع است و توسط پژوهشگران هدایت می‌شود (دانشگاه کوئینزلند).

در آزمایش‌های کنترل‌شده در آزمایشگاه، اپراتورها توانستند سوسک‌ها را با استفاده از یک کنترلر بازی در مسیرهای زیگزاگ هدایت کنند و آن‌ها را روی یک ورق اکریلیک عمودی بالا ببرند. این توانایی حتی برای پیشرفته‌ترین ربات‌های مینیاتوری نیز دشوار است.

عملکرد در موانع

در آزمون‌های بیشتر، سوسک‌های سایبورگ توانستند با موفقیت بیش از 92 درصد از پله‌های 5 و 8 میلی‌متری عبور کنند. در انتقال از کف به دیوار نیز نرخ موفقیت آن‌ها حدود 71 درصد بود. این نتایج نشان‌دهنده قابلیت بالای این موجودات در شرایط پیچیده است.

منبع تغذیه

در حال حاضر، برای جلسات طولانی‌تر، از یک کابل نازک برای تأمین برق استفاده می‌شود. با این حال، آزمایش‌های اولیه نشان داده‌اند که سوسک‌ها می‌توانند یک باتری با وزن تقریباً برابر با وزن بدن خود را حمل کنند و همچنان عملکرد مشابهی داشته باشند.

چشم‌انداز آینده

تیم تحقیقاتی قصد دارد یک دوربین کوچک به اندازه تمبر پستی را به کوله‌پشتی سوسک‌ها اضافه کند تا امدادگران بتوانند آنچه سوسک در میان آوارها می‌بیند را مشاهده کنند. با ارتقاء الکترونیک و افزودن autonomy بیشتر، این تیم امیدوار است طی پنج سال آینده، گروه‌هایی از این کاوشگرهای زنده را در یک سایت فاجعه واقعی آزمایش کند. در صورت موفقیت، این فناوری می‌تواند به امدادگران کمک کند تا بازماندگان محبوس را در چند ساعت به جای چند روز پیدا کنند.