رباتی که راه خود را بدون کمک هوش مصنوعی پیدا می‌کند

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از اِستادی فایندز، به نظر می‌رسد ربات‌ها روزبه‌روز باهوش‌تر می‌شوند اما یک دستگاه جدید ثابت می‌کند که نیاز به مغز ممکن است اختیاری باشد. دانشمندان «دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی»(NC State) بدون استفاده کردن از هیچ گونه هوش مصنوعی، رباتی ساخته‌اند که می‌تواند در پیچ‌وخم‌ها حرکت کند.

دانشمندان، توانایی این ربات نرم را برای حرکت کردن در پیچ‌وخم‌ها حتی زمانی که دیوارهای اطراف حرکت می‌کردند، نشان دادند. علاوه بر این، ربات می‌تواند در فضاهای باریک‌تر از اندازه اصلی خود جا بگیرد. آزمایش‌های این ربات جدید که روی سطوح فلزی و شن و ماسه انجام شد، میزان موفقیت مشابهی را به همراه داشت.

این گروه پژوهشی پیشتر یک ربات نرم را طراحی کردند که می‌توانست در پیچ‌وخم‌های ساده بدون هیچ راهنمایی از سوی انسان یا رایانه حرکت کند. نوآوری اخیر آنها نشان‌دهنده یک پیشرفت قابل توجه است. آنها یک ربات نرم بدون مغز را ابداع کرده‌اند که می‌تواند از محیط‌های پیچیده‌تر و در حال تغییر عبور کند.

«جی یین»(Jie Yin) دانشیار مهندسی مکانیک و هوافضا در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی گفت: ما در پژوهش خود نشان دادیم که این ربات نرم می‌تواند خود را بچرخاند و در یک مسیر با موانع بسیار ساده حرکت کند. با وجود این، ربات نمی‌توانست بپیچد مگر اینکه با مانعی روبه‌رو شود. از نظر عملی، این بدان معناست که ربات گاهی اوقات ممکن است گیر کند و بین موانع موازی به جلو و عقب بپرد.

یین ادامه داد: ما یک ربات نرم جدید ابداع کرده‌ایم که می‌تواند به تنهایی بچرخد و راه خود را در پیچ‌وخم‌ها طی کند؛ حتی اگر موانع متحرک در اطراف آن باشند. همه این کارها با استفاده از هوش فیزیکی انجام می‌شود؛ نه اینکه ربات توسط رایانه هدایت شود. هوش فیزیکی مربوط به اشیای پویا مانند ربات‌های نرم است. رفتار این ربات‌ها به جای دستور رایانه‌ها یا دخالت انسان، تحت تأثیر طراحی ساختاری و مواد قرار دارد.

جدیدترین ربات‌های نرم مانند نسل پیشین خود از الاستومرهای نوار مانند کریستال مایع تشکیل شده‌اند. وقتی ربات روی سطحی با دمای حداقل ۵۵ درجه سلسیوس قرار می‌گیرد که بالاتر از دمای هوای محیط است، بخش نوار مانند در تماس با سطح منقبض می‌شود. بخشی که در معرض هوا قرار دارد، بدون تغییر باقی می‌ماند. این یک حرکت غلتشی ایجاد می‌کند که سرعت آن با افزایش دمای سطح بیشتر می‌شود.

برخلاف مدل پیشین، ربات جدید دو نیمه منحصربه‌فرد دارد که یکی شبیه یک نوار پیچ‌خورده و دیگری یک نوار پیچ‌خورده‌تر است که به دور خودش می‌چرخد. این گروه پژوهشی توضیح دادند که به دلیل طراحی نامتقارن، یک پایانه ربات، نیروی بیشتری را نسبت به دیگری روی زمین وارد می‌کند.

یین برای تشبیه گفت: یک لیوان پلاستیکی را در نظر بگیرید که قسمت بالایی آن پهن‌تر از قسمت پایین است. وقتی لیوان می‌چرخد، مسیر مستقیمی را دنبال نمی‌کند. در عوض به دلیل شکل نامتعادل خود، یک قوس را دنبال می‌کند.

«یائو ژائو»(Yao Zhao) پژوهشگر فوق دکتری دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی گفت: مفهوم ورای ربات جدید ما نسبتا ساده است. به دلیل طراحی نامتقارن، ربات بدون نیاز به تماس داشتن با جسم می‌چرخد. بنابراین، اگرچه هنوز هنگام تماس داشتن با یک جسم تغییر جهت می‌دهد اما این کار به آن امکان می‌دهد تا در پیچ‌وخم‌ها حرکت کند و بین اجسام موازی گیر نکند. در عوض، توانایی ربات برای حرکت کردن در پیچ‌وخم‌ها به آن امکان می‌دهد تا آزادانه در راه خود حرکت کند.

یین گفت: این پژوهش، گام دیگری رو به جلو برای کمک کردن به توسعه روش‌های نوآورانه در طراحی ربات نرم است؛ به ویژه برای کاربردهایی که در آنها ربات‌های نرم بتوانند انرژی گرمایی را از محیط خود برداشت کنند.

این پژوهش، در مجله «Science Advances» به چاپ رسید.