רובוטים בהשראת תולעי אדמה מציעים גישה חדשה לרובוטיקה של חיפוש והצלה

This post is also available in: English (אנגלית)

בהשראת מקור בלתי צפוי – תולעת קליפורנית שחורה (California blackworm) – צוות חוקרים מאוניברסיטת הרווארד פיתח דור חדש של רובוטים נחיליים שמסתבכים פיזית זה בזה ונעים כיחידה אחת. העיצוב מחקה את הדרך שבה התולעים האמיתיות יוצרות גושים חיים כדי לשרוד תנאי סביבה קשים, להגן על עצמן ולנוע ביעילות בקבוצה.

הרובוטים הגמישים, באורך של כ-30 ס"מ כל אחד, בנויים מחומרים פולימריים רכים ומכילים תאים פנימיים הניתנים ללחיצה כדי לגרום להם להתפתל. כאשר ממקמים אותם בקרבה זה לזה, הם מתלפפים ונאחזים זה בזה באופן טבעי – ויוצרים מבנה דמוי גוש שמתפקד כיחידה אחת. תצורה זו מאפשרת לנחיל לנוע על פני משטחים או לצוף במים תוך שמירה על אחידות, וללא צורך בשליטה מרכזית.

שלא כמו רובוטים נחיליים מסורתיים הנשענים על תקשורת דיגיטלית כדי לתאם, מערכת זו משתמשת בתכונות הפיזיקליות של הסתבכות מכנית כדי לשמור על אחדות מבנית. כעת בוחנים החוקרים האם ניתן גם להעביר מידע בין הרובוטים באמצעות מתיחה, תנועה ושינויי צורה – מעין "שיחה פיזית" ללא תקשורת דיגיטלית ישירה.

הטכנולוגיה זכתה להכרה בזכות ההנדסה החדשנית שלה, וזכתה בפרס Best Paper on Mechanisms and Design בכנס הבינלאומי IEEE לרובוטיקה ואוטומציה. מעבר למקור ההשראה הביולוגי יוצא הדופן, הפלטפורמה מציעה כיוונים חדשים לרובוטיקת נחילים – במיוחד בתרחישים שבהם תקשורת דיגיטלית אינה זמינה או אינה ישימה.

יישומים פוטנציאליים כוללים ניטור סביבתי עצמאי, תגובה למצבי חירום באזורים סגורים או בעלי שטח לא סדיר, וכן שינוע קבוצתי של עצמים גדולים או מורכבים מכפי שיחידת רובוט אחת תוכל להתמודד עמם.

למרות שהמערכת הנוכחית עדיין דורשת מקור כוח חיצוני, הצוות פועל כעת לפיתוח גרסה חסרת חיבורים שתכלול מערכות הפעלה ובקרה מובנות – אולי באמצעות טכנולוגיית מיקרו-נוזלים (microfluidics). עם המשך הפיתוח, הרובוטים בהשראת תולעי האדמה מוכיחים כיצד מערכות ביולוגיות יכולות להוות השראה לפתרונות הנדסיים עמידים, גמישים ומסתגלים.