הרובוט שמשנה צורה ומתמודד עם כל סוג שטח

Image from ZARROUK LAB on Youtube
Image from ZARROUK LAB on Youtube

This post is also available in: English (אנגלית)

רובוטים קרקעיים נתקלים שוב ושוב באותה בעיה: כל סוג שטח דורש אסטרטגיית תנועה אחרת. משטחים חלקים מתאימים לגלגלים, הריסות דורשות זחילה, ומעברים צרים מחייבים גמישות קיצונית. רוב הרובוטים מצליחים להתמודד היטב עם חלק מהתנאים — אך כמעט לעולם לא עם כולם. פרויקט מחקר ישראלי חדש מנסה לגשר על הפער הזה באמצעות פלטפורמה המסוגלת להתאים את צורתה תוך כדי תנועה.

הרובוט DSTAR, שפותח במעבדת זרוק (Zarrouk Lab) באוניברסיטת בן־גוריון, מבוסס על הרעיון שהתאמת צורה יכולה להרחיב משמעותית את יכולות התנועה של רובוטים קרקעיים. במקום שלד קבוע, הרובוט משלב שני מנגנונים המאפשרים לו להתרחב, להתכווץ, להתרומם או לרדת, בהתאם לתנאי השטח. כך הוא יכול לבחור את סגנון ההליכה הנכון: גלגול, זחילה או טיפוס — לפי המכשולים שלפניו.

על פי דיווח של Interesting Engineering, הבעיה המרכזית שהרובוט מטפל בה היא מעבר מכשולים אמיתיים מבלי להיתקע. בניסויים הוא עבר דרך פתח ברוחב 10 ס"מ, טיפס על קרש בגובה 20 ס"מ, עלה על מדרגת בטון בגובה 15 ס"מ, חצה מרווח אופקי והתמודד עם מדרגות לא אחידות ומשטחים משופעים. חלק מן המשימות דרשו שינוי מצב הידיים הגלגליות כדי להשיג אחיזה, או הזזת מרכז הכובד לשמירה על יציבות — יכולות שלרובוטים גלגליים רגילים אין.

תנועתו של הרובוט נשענת על שילוב של:
• מנגנון "התפשטות" שמרחיב או מצר את זרועות הגלגלים להתאמת רוחב העמידה.
• שני מנגנוני FBEM – מנגנוני הארכה בעלי ארבעה מוטות, המאפשרות להרים או להנמיך צדדים שונים של הרובוט.

בעזרת כלים אלה, הרובוט מסוגל להתאים את תנוחתו בדומה לבעל חיים: לאמץ הליכת "צב" בשטח גבוה, להרחיב עמידה בקרקע רופפת, או להרים צד אחד כדי לעבור בפתח צר. לפי החוקרים, הגישה ההיברידית הזו משפרת את ביצועי הטיפוס ב־66% ביחס לעיצובים סימטריים קודמים.

עבור גופי ביטחון, ביטחון־פנים וכוחות הצלה, יכולת תנועה מסתגלת כזו מהווה יתרון בכך שרובוטים המסוגלים לעבור בין הריסות, מסלולים חסומים או אזורים עמוסים פסולת יכולים לסייע בסיור, באיתור לכודים ובהערכת סיכונים — מבלי לחשוף צוותים לסכנה. יכולתם לנוע בשטח צפוף או לא יציב הופכת אותם למועילים גם לבדיקת מנהרות, סיורי גבול וטיפול באירועי חומרים מסוכנים (CBRN).

הפרויקט מדגים כיצד שילוב בין שינוי מבני מכני לבין בחירת סגנון תנועה חכמה יכול לייצר רובוט המתגבר על תנאי שטח שמכניעים פלטפורמות קרקעיות קונבנציונליות. עם המשך המחקר, ייתכן שרובוטים משני־צורה יהפכו לכלים חיוניים במשימות חילוץ וביטחון, שם היכולת להסתגל חשובה לא פחות מהיכולת לשרוד.

המחקר פורסם כאן.