محققان دانشگاه کلمبیا موفق به توسعه رباتهای خودترمیمشونده ماژولار شدهاند که میتواند رشد کند، خود را ترمیم نماید، تغییر شکل دهد و حتی به دیگر رباتها در انجام این فرایند کمک کند.
به گزارش تکناک، این رباتها که “Truss Link” نام دارند، از ماژولهایی میلهایشکل با آهنرباهایی در دو سر تشکیل شدهاند، که شباهت زیادی به اسباببازیهای مغناطیسی Geomag دارند. هر ماژول میتواند به صورت مستقل منبسط یا منقبض شود، حرکت کند و با دیگر ماژولها اتصال یابد. محققان تأکید دارند که اگرچه این رباتها هنوز ساده و ابتدایی هستند، اما نمونهای اولیه از رباتهایی به حساب میآیند که قادر به بازسازی و توسعه فیزیکی خود بدون دخالت انسان هستند.
فیلیپ مارتین ویدر، نویسنده اصلی مقالهای که نتایج این پروژه را در نشریه Science Advances منتشر کرده است، گفت: «خودمختاری واقعی زمانی محقق میشود که رباتها نهتنها توانایی تصمیمگیری، بلکه قابلیت بقا و ترمیم فیزیکی خود را نیز داشته باشند. همانطور که موجودات زنده از محیط پیرامون تغذیه میکنند، این رباتها نیز میتوانند مواد مورد نیاز خود را از دیگر رباتها یا محیط دریافت و جذب کنند.»
بر اساس ویدیوی منتشرشده توسط تیم تحقیقاتی، این رباتهای خودترمیمشونده توانستهاند با همکاری یکدیگر از حالت دوبعدی به ساختار سهبعدی تغییر شکل دهند. در یکی از صحنهها، یک ماژول نقش عصا را برای افزایش سرعت حرکت ایفا میکند؛ قابلیتی که سرعت ربات را در مسیر سراشیبی بیش از ۶۶ درصد افزایش داده است.
از دیگر ویژگیهای قابل توجه این رباتها، توانایی تشخیص ماژولهای غیرفعال و جداسازی آنها از سیستم است؛ موضوعی که در یکی از آزمایشها با رها کردن ماژولی که باتری آن تمام شده بود، به نمایش گذاشته شد. همچنین نمونههایی از همکاری بین رباتها برای بازآرایی ساختار آنها مشاهده شده است.
هُد لیپسون، از نویسندگان این مطالعه، با اشاره به محدودیتهای فعلی در طراحی فیزیکی رباتها بیان کرد: «در حالی که ذهنهای رباتیک با استفاده از یادگیری ماشین پیشرفت چشمگیری داشتهاند، اما بدنهای آنها هنوز انعطافناپذیر و غیرقابل بازاستفاده هستند. در مقابل، ساختارهای زیستی بر پایه ماژولهای قابل استفاده مجدد ساخته شدهاند. اگر بخواهیم روزی رباتها خودکفا شوند، باید یاد بگیرند که چگونه مانند موجودات زنده از اجزای همنوعان خود استفاده مجدد کنند.»
همچنین این تیم تحقیقاتی دو قانون اساسی در راستای آنچه «متابولیسم رباتی» نامیدهاند، برای رباتهای خودترمیمشونده وضع کردهاند، که شامل موارد زیر میشود:
- رباتها باید بتوانند بدون کمک مستقیم از سامانههای فیزیکی خارجی رشد کنند. تنها کمکی که مجاز است باید از سوی دیگر رباتهایی باشد که از همان اجزا تشکیل شدهاند.
- مواد و انرژی مصرفی برای رشد رباتها باید صرفاً از رباتها یا قطعات رباتی دیگر تأمین شود. استفاده از اجزای خارجی جدید مجاز نیست.
محققان امیدوار هستند در آینده از این رباتهای ماژولار و دگرشکلپذیر در مأموریتهای امدادی پس از بلایای طبیعی و عملیات اکتشافی در فضا استفاده شود.
هرچند پیش از این نیز رباتهای تغییرشکلپذیری مانند GOAT bot، ATMO bot و نمونههایی از دانشگاه ویرجینیا تک معرفی شده بودند، اما پروژه دانشگاه کلمبیا نخستین نمونهای است که مجموعهای از رباتها را با توانایی ساخت، ترمیم و کمک متقابل ارائه میدهد. این رباتها از برخی جهات یادآور پروژه M-Blocks دانشگاه MIT در سالهای گذشته هستند.
لیپسون در واکنش به نگرانیها درباره سناریوهای علمی-تخیلی و رباتهای خودتکثیرشونده، عنوان کرد: «تصویر رباتهایی که خود را بازتولید میکنند ممکن است برای برخی نگرانکننده باشد، اما واقعیت این است که ما روزبهروز وظایف بیشتری از زندگی خود را از خودروهای خودران گرفته تا صنایع دفاعی و فضایی به رباتها میسپاریم. در چنین شرایطی، ما نمیتوانیم برای تعمیر و نگهداری همه این ماشینها فقط به انسانها متکی باشیم. رباتها باید یاد بگیرند که خود از خود مراقبت کنند.»
