ربات کروی RoboBall با غلتیدن روی سطوح ناهموار میتواند در کاوشهای ماه و عملیات جستوجو و نجات زمینی نقشآفرینی کند.
به گزارش تکناک، کاوش در سطح ماه و سیارههای دیگر، سالها به کمک کاوشگرهایی با چرخ یا پا انجام شده است. اما گروهی از پژوهشگران دانشگاه Texas A&M به رهبری رابرت آمبروز بهدنبال رویکرد متفاوتی هستند؛ آنها با الهام از هندسه، ربات متحرک و کروی RoboBall را طراحی کردهاند که بهجای حرکت بر پایه چرخ یا پا، با غلتیدن پیش میرود.
اگرچه ایده ربات کروی ممکن است جدید به نظر برسد، اما ردپایی از آن در فرهنگ عامه نیز وجود دارد. در دهه 1960 میلادی، سریال تلویزیونی The Prisoner توجه بسیاری را به خود جلب کرد. این مجموعه عجیب که ترکیبی از داستانهای جاسوسی، علمی-تخیلی و تمثیل سیاسی بود، یک ربات کروی سفیدرنگ را نشان میداد که با پرش و غلتیدن، افراد را محاصره و حتی خفه میکرد. این طراحی در اصل جایگزینی فوری برای یک وسیله نقلیه رباتیک بود که در صحنه خراب شد، اما با استفاده از یک بالن هواشناسی پر از آب و یک فن بزرگ به طور خلاقانه ساخته شد. همین تصویر ذهنی بعدها الهامبخش پروژههای علمی بود.
پروژه ربات کروی RoboBall نخستین بار در سال 2003 در ناسا کلید خورد. پس از آنکه آمبروز به آزمایشگاه Robotics and Automation Design Lab (RAD Lab) دانشگاه Texas A&M پیوست، ایده دوباره جان گرفت. او با همراهی دانشجویان تحصیلات تکمیلی Rishi Jangale و Derek Pravecek و با حمایت مالی طرحهای پژوهشی مهم ایالتی، این پروژه را به مرحله تازهای رساند.
نتیجه سالها کار پژوهشی و آزمایشهای متعدد، به توسعه دو ربات کروی با نامهای RoboBall II و RoboBall III انجامید، که هر یک نمایانگر مرحلهای مهم در تکامل این فناوری هستند.
نمونه نخست، RoboBall II در مقیاسی آزمایشگاهی و با قطری برابر با ۶۱ سانتیمتر ساخته شد. این ربات دارای پوستهای نرم و انعطافپذیر بود، که درون آن سامانهای هوشمند برای حرکت تعبیه شده بود. بخش اصلی این سامانه از یک آونگ و موتورهایی تشکیل میشد که به محور متصل بودند. هنگامی که آونگ به حرکت درمیآمد، انرژی جنبشی حاصل از آن به پوسته منتقل میشد و باعث حرکت کره در مسیر دلخواه میشد. آزمایشهای عملی نشان دادند که RoboBall II توانسته است با موفقیت روی سطوح گوناگون مانند: چمن، شن، سنگریزه و حتی سطح آب حرکت کند. نکته جالب این بود که RoboBall II نه تنها توانایی غلتیدن روی چنین سطوح ناهموار و دشواری را داشت، بلکه سرعت چشمگیری در حدود ۳۲ کیلومتر بر ساعت را نیز به ثبت رساند. این ویژگیها سبب شد تا این ربات به عنوان یک نمونه قابل اتکا برای اثبات کارایی فناوری در شرایط واقعی معرفی شود.
اما نقطه عطف اصلی در پروژه، توسعه RoboBall III بود. این نسخه با قطر بسیار بزرگتر، یعنی ۱۸۳ سانتیمتر ساخته شد و برخلاف مدل پیشین، هدف آن صرفاً آزمایشگاهی نبود بلکه برای استفادههای عملی طراحی گردید. ربات RoboBall III قادر بود محمولههای گوناگونی شامل دوربینهای پیشرفته، سنسورهای تخصصی و ابزارهای نمونهبرداری علمی را حمل کند و در مأموریتهای میدانی به کار گرفته شود.
از مهمترین ویژگیهای این مدل، قابلیت باد یا تخلیه پوسته بود، که امکان تغییر میزان اصطکاک سطح تماس را فراهم میکرد. این نوآوری باعث میشد که ربات بتواند در محیطهای مختلف کارآمدتر عمل کند و همزمان دچار فرسودگی کمتری شود. علاوه بر این، طراحی کاملاً کروی این ربات به گونهای بود که مشکل رایج واژگونی در آن اساساً وجود نداشت، چرا که در ساختار آن هیچ بخش بالایی یا پایینی مشخصی تعریف نشده بود. به این ترتیب RoboBall III به شکلی پایدار و بدون محدودیت در جهت حرکت، قادر بود که مأموریتهای خود را ادامه دهد.
پژوهشگران بیان کردند که مرحله بعدی آزمایشهای میدانی در سواحل Galveston خواهد بود. در این مرحله، عملکرد ربات کروی RoboBall در تغییر حرکت از آب به خشکی ارزیابی میشود. علاوه بر این، کار روی ماژولهای محموله و یکپارچهسازی ابزارهای علمی ادامه دارد.
هرچند هدف اصلی پروژه، کاوشهای فضایی است، اما تیم سازنده به کاربردهای زمینی نیز توجه دارد. یکی از ایدهها، استفاده از RoboBall در عملیات جستوجو و نجات است. Jangale توضیح داد: «تصور کنید که پس از یک طوفان شدید، گروهی از این رباتها به میدان بیایند. آنها میتوانند مناطق سیلزده را نقشهبرداری کنند، بازماندگان را بیابند و دادههای حیاتی جمعآوری کنند؛ آن هم بدون آنکه جان انسانها به خطر بیفتد.»
پروژه RoboBall تنها یک نوآوری فنی نیست؛ بلکه راهی تازه برای نگاه به کاوشهای فضایی و کاربردهای نجاتبخش روی زمین است. طراحی کروی این ربات، محدودیتهای رایج در کاوشگرهای چرخدار یا مجهز به پا را کنار میگذارد و مسیر را برای نسل جدیدی از رباتهای مقاوم و چندمنظوره هموار میکند. از ماه و مریخ گرفته تا مناطق بحرانزده روی زمین، ربات کروی RoboBall میتواند نقش کلیدی در آینده اکتشافات و عملیاتهای انسانی ایفا کند.
