نسخهای ویژه از سگ رباتیک چهارپای Lynx S10 برای نخستین بار توانست با موفقیت روی یخهای شناور اقیانوس منجمد شمالی حرکت کند و از موانع طبیعی یکی از خطرناکترین مناطق زمین عبور نماید.
به گزارش سرویس رباتیک تکناک، منطقه قطب شمال همواره یکی از چالشبرانگیزترین محیطهای جهان برای پژوهشگران بوده است. این آزمایش نشان میدهد که نسل جدید رباتهای خودران میتوانند در آینده بخشی از مأموریتهای علمی و عملیاتی پرخطر را در مناطقی انجام دهند که حضور انسان در آنها دشوار، پرهزینه یا حتی غیرممکن است.
دمای بسیار پایین در قطب شمال، یخهای ناپایدار، شکافهای پنهان و حوضچههای آب ذوبشدهای که زیر لایههای برف مخفی میشوند، خطرات متعددی را برای دانشمندان و تجهیزات تحقیقاتی ایجاد میکنند. در بسیاری از موارد، سطحی که کاملاً پایدار به نظر میرسد، ممکن است تنها پوششی نازک روی آب یخزده باشد و هر لحظه فروبریزد.
همین شرایط باعث شده است که جمعآوری دادههای محیطی و اقلیمی در مناطق قطبی با هزینههای سنگین و خطرات فراوان همراه باشد. اکنون شرکت چینی DEEP Robotics امیدوار است با استفاده از فناوری رباتیک بتواند بخشی از این مشکلات را برطرف کند.
تیم توسعهدهنده سگ رباتیک Lynx S10 اعلام کرده است که این ربات از سامانههای پیشرفته برنامهریزی مسیر و اجتناب هوشمند از موانع بهره میبرد و میتواند بدون نیاز به کنترل مداوم انسانی، مسیر خود را در محیطهای پیچیده پیدا کند.
اهمیت این آزمایش تنها به مقاومت سختافزاری ربات در برابر سرمای شدید محدود نمیشود. نکته مهمتر این است که سامانه توانسته است در محیطی حرکت کند که شرایط آن دائماً در حال تغییر است و حتی پژوهشگران باتجربه نیز برای عبور از آن با احتیاط فراوان اقدام میکنند.
سگ رباتیک Lynx S10 در دسته رباتهای چهارپای سبک قرار میگیرد و وزن آن همراه با باتری کمتر از 20 کیلوگرم است. این ویژگی باعث میشود یک نفر بهتنهایی بتواند ربات را حمل و در محل مأموریت مستقر کند.
این ربات به 16 مفصل دقیق مجهز شده است که امکان انجام حرکات پیچیده و عبور از مسیرهای دشوار را فراهم میکنند. به گفته سازندگان، سامانه کنترل حرکتی مبتنی بر هوش مصنوعی این ربات قادر است الگوهای مختلف راه رفتن را متناسب با شرایط زمین انتخاب کند.
سگ رباتیک Lynx S10 روی سطوح صاف میتواند با سرعتی تا 8 متر بر ثانیه حرکت کند. همچنین توانایی عبور از موانعی با ارتفاع 50 سانتیمتر را دارد و در صورت نیاز میان حالت چرخدار و چهارپا جابهجا میشود. این ربات حتی میتواند برای افزایش میدان دید خود به حالت ایستاده روی دو پا تغییر وضعیت دهد.
برای هدایت مستقل، Lynx S10 به مجموعهای از حسگرهای پیشرفته مجهز شده است. چهار دوربین فوق عریض با لنزهای دارای دامنه دینامیکی بالا به صورت مداوم محیط اطراف را زیر نظر میگیرند.
در کنار این دوربینها، حسگرهای LiDAR در بخش جلو و عقب ربات قرار گرفتهاند که نقشهای سهبعدی از محیط ایجاد میکنند. این اطلاعات به سامانه هوش مصنوعی اجازه میدهد موانع را شناسایی کند، مسیر مناسب را انتخاب نماید و بدون دخالت مستقیم اپراتور به حرکت ادامه دهد.
نسخه استاندارد این ربات دارای استاندارد حفاظتی IP66 است و در دماهای منفی 20 تا مثبت 55 درجه سانتیگراد میتواند فعالیت کند. همچنین قابلیت حمل بار بیش از 8 کیلوگرم را دارد و در صورت کاهش شارژ باتری میتواند به صورت خودکار ایستگاه شارژ را پیدا کند.
مهندسان پیش از اعزام ربات به قطب شمال تغییرات گستردهای را روی آن اعمال کردند. مهمترین تغییر، جایگزینی چرخهای استاندارد با پنجههای بزرگ زیستالهامگرفته از پاهای خرس قطبی بود.
این پنجهها سطح تماس بیشتری با زمین ایجاد میکنند و وزن ربات را بهتر توزیع مینمایند. در نتیجه احتمال فرورفتن ربات در برف نرم یا یخ ناپایدار کاهش مییابد. همچنین توسعهدهندگان، بافتهای ضدلغزش و یخشکنهای کوچکی را روی این پنجهها نصب کردند تا چسبندگی بیشتری روی سطوح لغزنده ایجاد شود. علاوه بر این، سطح آببندی بدنه از استاندارد IP66 به IP67 ارتقا یافت تا مقاومت بیشتری در برابر نفوذ آب فراهم شود.
یکی دیگر از تغییرات جالب توجه، بازطراحی پاهای ربات برای حرکت در محیطهایی بود که یخ و آب در کنار یکدیگر قرار دارند. مهندسان با افزایش سطح مؤثر اندامها شرایطی را فراهم کردند که پاهای ربات تا حدی عملکردی شبیه پارو داشته باشند.
این قابلیت به سگ رباتیک Lynx S10 اجازه داد از مناطق پوشیده از یخ نیمهذوبشده و آب گلآلود عبور کند؛ محیطهایی که معمولاً برای سامانههای چرخدار بسیار دشوار هستند.
در جریان آزمایشها، ربات چندین بار با سطوحی مواجه شد که از بیرون کاملاً پایدار به نظر میرسیدند اما در زیر آنها حفرههای آب پنهان وجود داشت. با وجود این شرایط، توانست تعادل خود را حفظ کند و بدون مشکل مسیر را ادامه دهد.
کاربردهای بالقوه این فناوری تنها به مأموریتهای قطبی محدود نمیشود. پژوهشگران محیط زیست، سازمانهای پایش اقلیم و تیمهای امداد و نجات همواره به ابزارهایی نیاز دارند که بتوانند بدون به خطر انداختن جان انسانها وارد مناطق خطرناک شوند.
چنین رباتهایی در آینده میتوانند برای پایش تغییرات اقلیمی، بررسی وضعیت یخهای قطبی، جمعآوری دادههای علمی، جستوجوی افراد مفقودشده و ارزیابی مناطق حادثهدیده مورد استفاده قرار گیرند.
پژوهشگران اکنون دادههای بهدستآمده از این مأموریت را تحلیل میکنند تا نسلهای بعدی سگ رباتیک Lynx S10 را برای فعالیت در محیطهای طبیعی پیچیدهتر آماده کنند. موفقیت این مأموریت نشان میدهد رباتهای چهارپا به تدریج در حال تبدیل شدن به ابزارهایی کاربردی برای انجام مأموریتهایی هستند که پیشتر تنها انسانها قادر به انجام آنها بودند.
