نجح فريق من الباحثين في تطوير روبوت مبتكر قادر على التنقل بكفاءة عالية عبر مختلف أنواع التضاريس والأسطح، بما في ذلك الجدران والأشجار، في خطوة قد تمهد الطريق نحو جيل جديد من الروبوتات متعددة الاستخدامات.

تصميم مختلف عن الروبوتات التقليدية

طوّر علماء من جامعة ديوك روبوتاً لا يعتمد على تصميم مستوحى من جسم الإنسان أو الحيوانات كما هو الحال في معظم الروبوتات الحالية. وبدلاً من ذلك، يتكون الروبوت من 20 ساقاً تلسكوبية تمتد من جسم مركزي، ما يمنحه مرونة كبيرة في الحركة والتوازن.

ووفقاً لما نشرته مجلة Science Robotics، يرى الباحثون أن هذا الابتكار قد يشكل نموذجاً مرجعياً لتصميم الروبوتات المستقبلية.

لماذا سُمي الروبوت "أرغوس"؟

أطلق المطورون على الروبوت اسم "أرغوس" نظراً لوجود كاميرا مثبتة في نهاية كل ساق من سيقانه العشرين. ويسمح هذا التصميم للروبوت بالتحرك في أي اتجاه، والحفاظ على توازنه بعد التعرض للصدمات، والتنقل عبر الأراضي الوعرة، بالإضافة إلى حمل أوزان تصل إلى 4.5 كيلوغرامات وتسلق الجدران.

تصميم قائم على الرياضيات

قبل الوصول إلى التصميم النهائي، أجرى العلماء أكثر من 1500 محاكاة لأشكال هندسية مختلفة. واعتمد الفريق في النهاية على مفهوم رياضي يُعرف باسم "التساوي الديناميكي" أو Dynamic Isotropy، وهو مقياس تتراوح قيمه بين صفر وواحد لتحديد مدى قدرة النظام على الحركة والاستجابة بالتساوي في جميع الاتجاهات.

وقد حقق الروبوت الجديد نتيجة بلغت 0.91 على هذا المقياس، بينما تسجل الروبوتات التقليدية عادة أقل من 0.6، ما يعكس تفوقه في الحركة والاستجابة المتوازنة.

هيكل هندسي يمنحه قدرات استثنائية

اعتمد الباحثون في بناء الروبوت على شكل هندسي يعرف باسم اثنا عشري الوجوه (Dodecahedron)، وهو مجسم منتظم يتكون من 12 وجهاً خماسياً.

وساهم هذا الهيكل في توزيع الأرجل بشكل يتيح للروبوت التحرك بكفاءة في جميع الاتجاهات، مع الحفاظ على الاستقرار حتى في البيئات الصعبة.

اختبارات ناجحة على أرض الواقع

خضع الروبوت لسلسلة من الاختبارات داخل حرم الجامعة، حيث تمكن من التحرك فوق الرمال والخرسانة والعشب وأوراق الأشجار ولحاء الأشجار دون مشكلات.

كما نجح في تجاوز عوائق يصل ارتفاعها إلى 12.7 سنتيمتراً، ودفع مكعب يبلغ طول ضلعه متراً واحداً، واستمر في العمل حتى بعد تعرض ثلاث من أرجله للتلف.

مستقبل الروبوتات متعددة المهام

يعتقد الباحثون أن "أرغوس" قد يمثل أساساً لتطوير روبوتات عالمية متعددة الاستخدامات قادرة على أداء مهام متنوعة في بيئات مختلفة.

ويرى الفريق أن تصميم الروبوتات المستقبلية لا ينبغي أن يقتصر على محاكاة الإنسان أو الحيوانات، بل يجب أن يستند إلى المبادئ الرياضية والهندسية التي توفر أعلى درجات الكفاءة والمرونة في الحركة.