This post is also available in:
English (אנגלית)
טיסה אוטונומית בקנה מידה של חרק הייתה במשך שנים אחד האתגרים הגדולים ברובוטיקה. מיקרו־רובוטים קיימים מסוגלים לרחף או לנוע במסלולים מבוקרים, אך לרוב חסר להם המהירות והזריזות הנחוצים למשימות אמיתיות. מגבלה זו בולטת במיוחד במקומות כמו מבנים שקרסו, מנהרות צרות או סביבות פנימיות עמוסות — מקומות שאליהם רחפנים רגילים לא יכולים להיכנס בבטחה, ושבהם רובוטים זעירים וזריזים יכולים להעניק תמיכה קריטית לכוחות חילוץ או סיור.
חוקרים ב־MIT הדגימו כעת מיקרו־רובוט מעופף המסוגל לטוס במהירות ובזריזות הדומה לזו של חרקים אמיתיים. באמצעות מנגנון בקרה חדש המופעל על ידי בינה מלאכותית, הרובוט מסוגל לבצע היפוכים מהירים, פניות חדות ומסלולי תנועה מורכבים שבעבר לא היו אפשריים בקנה מידה זה. השיפור ניכר במספרים: מהירות גבוהה ב־447%, האצה גבוהה ב־255%, והרובוט ביצע 10 סלטות רצופות בתוך 11 שניות, גם ברוחות משבשות.
האתגר המרכזי היה השליטה. מיקרו־רובוטים קלי משקל המונעים על ידי “שרירים מלאכותיים” הפורטים במהירות רגישים מאוד לכל הפרעה, ובקרות קודמות שהתבססו על כוונון ידני לא הצליחו להתמודד עם מסלולים לא־חלקים או תמרונים חדים. כדי לפתור זאת, הצוות פיתח ארכיטקטורת בקרה דו־שלבית:
- בקר חיזוי־מקדמי (Model Predictive Control) לתכנון תמרונים מורכבים.
- מדיניות למידה עמוקה שאומנה בשיטת חיקוי, המאפשרת פעולת בקרה מהירה ויציבה בזמן אמת.
על פי דיווח של TechXplore, שילוב הזה מאפשר לרובוט לבצע התנהגויות המזכירות את הביומכאניקה של חרקים, כמו סקדות — תנועות "הבזק" מהירות של הטיה ועצירה, המשמשות לניווט ולייצוב. יכולות אלה הופכות משמעותיות במיוחד כאשר יותקנו על הרובוט מצלמות או חיישנים, מה שיאפשר לו לנווט אוטונומית מחוץ למעבדות מבוססות לכידת־תנועה.
עבור גופי ביטחון וביטחון־פנים, רובוטים זעירים וזריזים במיוחד עשויים לתמוך במשימות הדורשות כניסה למרחבים צרים ומסוכנים שאליהם רחפנים גדולים אינם יכולים להגיע. הם יכולים למפות הריסות לאחר פיצוץ, לבדוק חללים מבניים או לאסוף מודיעין בשקט בתוך מבנים — משימות שבדרך כלל מסכנות צוותים אנושיים.
הפיתוח העתידי יתמקד במערכת חישה ועיבוד מלאה על גבי הרובוט עצמו, וכן בתיאום בין מספר רובוטים והימנעות מהתנגשויות. בזכות ההתקדמות הזו, תחום המיקרו־רובוטיקה מתקרב לפלטפורמות מבצעיות ממשיות — המשלבות זריזות קיצונית עם ערך תפעולי משמעותי.
המחקר פורסם כאן.
