آلية طيران مبتكرة للخنافس تفتح آفاق جديدة في تصميم الروبوتات الدقيقة

تختلف أساليب الطيران في الطبيعة بين الطيور والخفافيش والحشرات ولكن الحشرات الأصغر حجما تشكل تحديات علمية خاصة خصوصا فيما يتعلق بكيفية التحكم في حركة أجنحتها ومن بين هذه الحشرات تقدم الخنافس مثال رائع بآلية طيران معقدة.

اكتشاف آلية طيران وحركة الأجنحة السلبية

على الرغم من الجهود البحثية المكثفة لدراسة آلية طيران ونشر الأجنحة الخلفية للخنافس فإن كيفية عملها كانت لغز حتى الآن وقد توصل فريق من العلماء بقيادة داريو فلوريانو من جامعة EPFL السويسرية إلى اكتشاف مذهل حيث تبين أن الأجنحة الخلفية للخنافس تنشر وتسحب بطريقة سلبية دون الحاجة إلى تدخل العضلات.

باستخدام كاميرات عالية السرعة ونماذج روبوتية أثبت الباحثون أن الأجنحة الغمدية تلعب دور محوري في فتح الأجنحة الخلفية بينما تساهم قوى الرفرفة في استكمال عملية فتح الأجنحة بالكامل وهذا الاكتشاف لا يعمق فقط فهمنا آلية طيران الخنافس بل يفتح أيضا آفاق جديدة لتصميم الروبوتات الدقيقة القادرة على التنقل في المساحات الضيقة.

• أحدث تطورات تقنية الذكاء الصناعي مع إعادة إطلاق الروبوتات من OpenAI
• الذكاء الاصطناعي في خدمتك: رحلة استكشاف الروبوتات المنزلية من آبل

تأثير الاكتشاف على تصميم الروبوتات

يمتد تأثير هذا الاكتشاف إلى ما هو أبعد من علم الحشرات ليشمل مجال الروبوتات الدقيقة وإذ إن فهم آلية طيران الخنافس والنشر والانكماش السلبي لأجنحته يمكن أن يلهم تطوير روبوتات طائرة صغيرة أكثر كفاءة ومرونة.

آلية طيران مبتكرة للخنافس

وقد استخدم فريق جامعة EPFL هذه المبادئ بالفعل في تصميم روبوت دقيق يزن 18 غرام يعتمد على محرك واحد لتحريك الأجنحة ونشرها بشكل سلبي مما يتيح له القدرة على الإقلاع والطيران والهبوط بسلاسة والأجنحة تتقلص تلقائيا عند الهبوط دون الحاجة إلى محركات إضافية مما يجعل هذا الروبوت مثالي للعمل في البيئات المزدحمة والمحدودة.

• ثردز: الوسيلة الأكثر فعالية لاكتشاف المحتوى الجديد

آفاق مستقبلية

يعكس هذا الاكتشاف الإمكانات الكبيرة التي تحملها الحلول التطورية الطبيعية والتي يمكن محاكاتها لتطوير أنظمة روبوتية متقدمة تتمتع بقدرة أكبر على التكيف والكفاءة في استخدام الطاقة.

والدراسة التي نشرت في مجلة Nature تمثل خطوة مهمة في مجال المحاكاة الحيوية وتصميم الروبوتات ومن المتوقع أن تسهم هذه التطورات في استخدام الروبوتات الدقيقة في مجالات متعددة مثل عمليات البحث والإنقاذ في مناطق الكوارث واستكشاف البيئات الخطرة وتنفيذ مهام دقيقة تتطلب تحكم مرن ودقيق.