تاریخ آخرین ویرایش : شنبه،1-4-1398
تعداد بازدید :317

روبات های مقلد طبیعت، شهرهای آینده را می سازند!

در جهان امروز شهرنشینی روز به روز بُعد گسترده تری به خود می گیرد. باید برای جمعیت های میلیونی که شهرها را اشغال می کنند خانه هایی مطابق با سبک زندگی و نیازهای آن ها ساخته شوند. شهرسازی نیز مانند فعالیت های دیگر انسانی با ورود فناوری از قالب سنتی که متکی بر نیروی انسانی است خارج می شود و با تکیه بر علم روباتیک روز به روز در حال متحول شدن است. پژوهشگرها عقیده دارند که روبات ها ابزاری عالی و مناسب برای ساختن شهرهای جدید و تعمیر و نگهداری از آن ها خواهند بود.
نیاز روز افزون به ساخت و ساز پایدار، کم هزینه و ایمن در کنار اهرم های فناوری نوظهور، سبب شده است که ساختمان سازی و شهرسازی در مقیاس وسیع توسط روبات ها به یک زمینه پژوهشی فعال تبدیل شود. «ساخت و ساز روباتیک به صورت گروهی» یا به اختصار «CRC»، به طور خاص شامل بهره گیری از سیستم های روباتیک خودکار است که مطابق با انتظارات سطح بالای کاربرها در یک محیط شهری تغییر و تحول به وجود می آورند. CRCعناصر و مراحل ساخت مانند طراحی معماری، روند و مراحل ساخت، مکانیسم ها و نظارت را با هم ترکیب می کند تا ایده شهرسازی روباتیک در مقیاس مورد انتظار و سازگار با شرایط محیطی به مرحله اجرا برسد.
استفاده از روبات ها خطرهایی که متوجه نیروی انسانی می شوند را کاهش می دهد، باعث می شود که کارها سریع تر به اتمام برسند و نظارت در حین ساخت و ساز را نیز امکان پذیر می کند. روبات ها می توانند درباره هر کاری که انجام می دهند داده جمع آوری کنند که این باعث بهتر شدن عملکرد آن ها می شود. اما چه عاملی باعث موفقیت روبات ها در این زمینه به خصوص می شود؟ پاسخ را باید در الگوبرداری آن ها در طبیعت جست و جو کرد. شاید بتوان گفت که علت موفقیت انسان در حوزه صنعت و فناوری تقلید از موجودات زنده در طبیعت است. روبات ها و پهپادها در صورتی که با هم و هماهنگ عمل کنند، با کپی برداری از تاکتیک های طبیعت می توانند شهرهای مدرن آینده را بسازند و کارهایی مانند تعمیر و مرمت را انجام دهند.
مقاله ای که به تازگی از جانب پژوهشگرهای «کالج سلطنتی لندن» در «ساینس روباتیکز» منتشر شده به ساخت روبات های پیشرفته ای می پردازد که شهرسازهای آینده خواهند بود.
برای ساخت چنین روبات هایی، ۱۸ میلیون پوند برای پشتیبانی تغییر شکل دیجیتالی صنعت ساخت و ساز سرمایه گذاری می شود. بدین منظور، «دپارتمان هوانوردی انگلستان» با همکاری یک تیم پژوهشی از «کالج دانشگاهی لندن» (UCL) پروژه ای برای طراحی سکوهای روباتیکی که قادر به انجام ساخت و سازهای دست جمعی باشند را آغاز کرده است.
شهرهای آینده با کمک گروه هایی از روبات های پرنده و زمینی ساخته خواهند شد. این روبات ها با مشارکت یکدیگر اکوسیستم های شهری و زیرساخت های مورد نیاز برای آن ها را خواهند ساخت و تعمیرات لازم را انجام خواهند داد. طبیعت به ما انسان ها ثابت کرده است که ساخت و ساز به صورت دسته جمعی امکان پذیر است؛ همان طور که جانوران اجتماعی از جمله زنبورها و مورچه ها در حیات وحش از این موهبت برخوردار هستند. با به کار بردن بعضی از ایده های برگرفته از عملکرد آن ها می توان پهپادهای متمایزی ساخته و به کار انداخته شوند که رویای گذشته را به واقعیت آینده تبدیل خواهند کرد.
این تیم پژوهشی به الگوهایی که در طبیعت خلق شده اند دقت کردند؛ جانوران گروهی برای مشارکت با یکدیگر در امر لانه سازی از تاکتیک های مختلفی استفاده می کنند. آن ها از محیط اطرافشان سیگنال هایی را دریافت می کنند و به عنوان اهرم هدایت کننده به کار می برند تا خانه های خود را بسازند یا تعمیر کنند.
برای مثال، اگر سگ های آبی صدای آب در حال خروش را به عنوان سیگنال هدایت کننده دریافت کنند، در آن منطقه خاص از سدی که می سازند از مصالح ساختمانی (البته متناسب با زندگی جانوری) برای امر ساختن استفاده می کنند و تا زمانی که صدای جریان آب کم شود به ساختن سد ادامه می دهند. 
همچنین موریانه ها که در کلونی های بزرگ فوق العاده سازمان دهی شده زندگی می کنند، با تکیه بر فرومون هایی که طی قرار دادن مواد ساختمانی از خود ترشح می کنند، کار ساخت و ساز را در بین اعضای خود هماهنگ می کنند. بسیاری از پرندگان نیز در کولونی های کوچک به لانه سازی می پردازند و وظایف مربوط به جمع آوری مواد لازم و تقسیم آن ها را در میان خود سازمان دهی می کنند.
پژوهشگرها با بررسی این تاکتیک های هماهنگی می توانند الگوریتم هایی را برای نحوه همکاری گروه هایی از روبات های زمینی و هوایی به منظور ساختمان سازی طراحی کنند. آن ها همچنین در حال ساختن پهپادهایی هستند که به شکلی دیگر از طبیعت الهام گرفته شده اند و آن مشاهده طرح ها و مصالحی است که لانه های جانوران بر اساس آن ها ساخته شده اند.
این تیم پژوهشی همچنین در تلاش برای ساختن «روبات های هوایی نرم»هستند. این روبات ها پهپادهایی ساخته شده از مواد و ساختارهای هوشمند هستند که به طور پویا با محیط خود تعامل و ارتباط برقرار می کنند. یکی از این روبات های نرم نوعی پهپاد است که می تواند شیرجه برود و مانند پرنده ای به نام «غاز سفید» پرش کند. روبات دیگر، پهپادی شبیه به عنکبوت است که می تواند تارهایی از جنس کابل های قابل انبساط بسازد و حتی خودش را از آن ها آویزان کند.
پیش از این که پژوهشگرها وظیفه ساختمان سازی را بر عهده روبات های مقلد جانوران بگذارند، آن ها را بر سر کار تعمیر و مرمت ساختمان ها و زیرساخت های فعلی که آسیب دیده اند می گذارند. برای مثال از آن ها می خواهند که لوله های معیوب را که آب از آن ها چکه می کند، تعمیر کنند. این گام مهم در ساختمان سازی روباتیک به پژوهشگرها کمک می کند تا پهپادهایی بسازند که پاسخگوی نیازهای یک ساختمان باشند، در حین این که پا به پای ساکنان آن ساختمان کار می کنند.
پژوهشگرهای کالج سلطنتی لندن طی همکاری مشترک با «آزمایشگاه فدرال علم مواد و فن آوری سوییس» یا «اِمپا»[۱] در پروژه ای به نام «نِست»[۲] پهپادهایی خواهند ساخت که ساختمان ها را گشت زنی می کنند و آن ها را زیر نظر می گیرند تا همانند ساکنان نسبت به اشکالات و خرابی های ساختمانی کوچک واکنش نشان دهند، سپس نوع خرابی را تشخیص داده و آن را تعمیر 
می کنند. 
پیشرفت هایی که در این زمینه حاصل می شوند، برای حوزه های دیگر جامعه انسانی نیز مفید خواهند بود؛ در مواردی که دخالت و عملکرد انسان ها خطرساز باشد یا کار مورد نظر به کندی پیش برود. برای نمونه می توان به ساخت پناهگاه های اضطراری پس از وقوع بلایای طبیعی اشاره کرد که با تکنیک چاپ سه بعدی توسط پهپادهای پرنده انجام خواهد شد.
[۱] Swiss Federal Laboratories of Material Science and Technology (Empa)
[2] NEST Aerial Robotics Hub

برگرفته از روزنامه اطلاعات 



نظرات:

برای ارسال نظر جدید ابتدا باید وارد سایت شوید