ربات ماهی پرنده دانشگاه استنفورد

محققان دانشگاه استنفورد، یک ربات “هواپیمای” کوچک، شبیه به ماهی های پرنده را توسعه داده اند که این ربات می تواند مسافت بیشتری را نسبت به ربات های جهنده ی هم تراز خود پرواز کند. ربات مذکور، از یک فیبر کربن فنری برای برخاستن و شروع پرش استفاده می کند. همچنین این پرنده که Jumpglider نام دارد، دارای یک بال چرخشی است که در طی صعود در هوا، به حالت زیگ زاگ یا چپ و راست تکان می خورد، اما در محل سرخوردن و خزیدن به سمت پایین، بال های خود را قفل می کند.

مانند پرواز جهنده های برتر دنیای جانوران، یعنی مارها، سنجاب ها و ماهی ها، این توانایی جهیدن می تواند مزایای خاصی را برای این دستگاه، نسبت به “جهنده های بالستیک” هم نوعش حاصل کند. یک ربات جهنده (ما بر اصطلاح ربات تاکید چندانی نداریم، زیرا “جامپ گلایدر”، یک دستگاه حس کننده و تخمین زننده ی مستقل نیست) می تواند مسافت بیشتری را طی کرده و با نرمی بیشتری فرود بیاید و در صورت لزوم، زاویه ی پرتاب خود را تا حد زیادی بدون ایجاد اختلال بزرگی در فاصله ی پرواز، تنظیم کند. به عنوان مثال، یک سطح پرتاب لغزنده، به یک پرش تندتر کمک می نماید.

چالش هنگام برخاست و صعود به منظور کاهش تا حد امکان کشیده شدن بر روی زمین می باشد. بال “جامپ گلایدر” برای چرخش در طی مسیر حرکت، آزاد است به طوری که می تواند به شکل طبیعی، در راستای جهت خود حرکت نماید. در ارتفاع اوج، با استفاده از یک آهنربای ساده بر روی بال و بدنه، بال ربات در موقعیت خود قفل می شود.

محققان دانشگاه به منظور حداکثر کردن نسبت بالا رفتن به کشش، از نوعی سرعت هوایی نشات گرفته از پرتاپ پرشی برای بهینه سازی طراحی بال استفاده می کنند. این تیم، نمونه اولیه ی خود را به اندازه ی بال های ۷۰ سانتی متری و وزن ۳۰ گرم رسانده است. برای نگه داشتن وزن حداقلی، از یک چوب بالسا برای قاب و یک فیبرکربن و فوم ProFormance برای بال استفاده شده است.

عملکرد “جامپ گلایدر” توسط یک دوربین سرعت بالا، تجزیه و تحلیل شده و محققان دریافتند که “جامپ گلایدر” به علت داشتن برخی کشش های ذاتی در طراحی، نمی تواند به سادگی، تا ارتفاعی بپرد که جهنده های بالستیک با وزن و استفاده انرژی همانند پرش می کنند، با این حال، این جهنده ی کوچک به لطف خاصیت خزندگی خود، قادر انجام به پرش به صورت افقی، در فاصله های بیشتری می باشد. این دستاورد، نتایج متفاوتی را بسته به زاویه پرتاپ ارائه می دهد: حرکت ۴۰ درصد دورتر در زاویه ی ۵۸ درجه و ۲۰ درصد دورتر در زاویه ی ۲۰ درجه. با این حال، الکسیس، محقق این پروژه، اینچنین می گوید: ” زاویه پرش بهینه ی یک جهنده ی بالستیک، در ۴۵ درجه ثابت شده است و این بدان معنی می باشد که مقدار قابل توجهی از اصطکاک، برای رسیدن به حداکثر فاصله ی پریدن محاسبه شده در تئوری لازم است.” جامپ گلایدر نیز محدود و کنترل شده نمی باشد.

با وجود گزارشات متفاوت، الکسیس بر عدم استقلال “جامپ گلایدر” نیز تاکید کرده است. او می گوید: “در حال حاضر، فنرها به صورت دستی بارگذاری شده و ربات قادر به دوباره بارگذاری فنرها توسط خودش نیست. اینها نکاتی است که در آینده بر روی آن کار خواهیم کرد، اما عملیات خودمختاری که در این ربات نمایش داده شده است، تابحال بر روی ربات های پرشی موجود توسط بسیاری از محققان کار نشده و بر روی آن متمرکز نشده اند.” به طور مشابه، در حال حاضر هیچ نمونه اولیه ای موجود نیست که به تکنولوژی خورشیدی مجهز باشد.