טכנולוגיית חילוץ והצלה מחקה מודל בלתי צפוי

This post is also available in: English (אנגלית)

חוקרים באוניברסיטת Purdue בארה"ב פיתחו רובוטים מעופפים שמתנהגים כמו ציפור יונק הדבש. אלגוריתמים של למידת מכונה מאמנים אותם על בסיס טכניקות שונות בהן משתמש הציפור באופן טבעי ויומיומי. כך, בעקבות למידה מסימולציה הרובוט "יודע" איך לנוע בסביבה בעצמו, ולדעת למשל מתי לבצע תמרון הימלטות.

לאמצעי הרובוטי נדרשים שני מנועים בלבד, והוא מסוגל לשלוט בכל כנף בנפרד, בדומה לצורה שבה בעלי חיים מבצעים תמרונים מהירים בטבע.

“הרובוט מסוגל בקלות לייצר מפה בלי לראות את סביבתו. הדבר יכול לשמש במצבים בהם הוא מחפש ניצולים במקומות חשוכים, ופירוש הדבר פחות חיישן אחד כשמאפשרים לרובוט את היכולת לראות", מסביר זיניאן דמג, מהמחלקה להנדסת מכונות באוניברסיטה.

באמצעות החושים של הרובוט הריאליסטי, הציפורים הרובוטיות האלה לא רק יסייעו במשימות חילוץ והצלה אלא גם יאפשרו לחוקרי ביולוגיה ללמוד מקרוב יותר את התנהגות יונק הדבש בסביבתו הטבעית.

בינה מלאכותית בשילוב כנפים גמישות מאפשרת לרובוט גם ללמד את עצמו תרגילים חדשים. למרות שהוא עדיין אינו מסוגל לראות, לדוגמא, הרובוט חש באמצעות נגיעה במשטחים. כל נגיעה משנה זרם חשמלי, ואחריו החוקרים יכולים לעקוב.

לא ניתן להקטין את מימדיהם של רחפנים בצורה אינסופית, בגלל האופי האווירודינמי של פעולתם. הם לא יהיו מסוגלים לייצר מספיק כוח עילוי כדי לתמוך במשקלם. אבל ציפור יונק הדבש אינה משתמשת בשיטות אווירודינמיות רגילות, וכנפיה חזקות מאוד.

במשך שנשים ניסו חוקרים לפענח את אופן התעופה של ציפור זו כדי לאפשר לאמצעים רובוטיים להחליף מטוסים. ב-2011, חברת AeroVironment בנתה עבור דארפ"א, הסוכנות האמריקאית למחקר ביטחוני מתקדם, יונק דבש רובוטי שהיה כבד יותר מהציפור האמיתית ולא מהיר כמוה. הכלי היה מצויד באמצעי בקרת טיסה בדומה למסוק ויכולת התמרון שלו היתה מוגלת. נדרש מפעיל אנושי מרחוק לכל פעולה.

צוות המחקר מאוניברסיטת Purdue תיעד תמרונים של הציפור, כמו סיבוב מהיר של 180 מעלות, ותרגם אותם לאלגוריתמים שהרובוט יוכל ללמוד באמצעות חיבור לסימולציה. המשך מחקר על ההיבטים הפיזיקליים של חרקים וציפורי יונק הדבש אפשר לחוקרים לבנות רובוטים שהם קטנים יותר מיונק הדבש, ואף בגודל של חרק, זאת בלי להתפשר על אופן התעופה שלהם. ככל שהמימדים קטנים יותר, התדירות של תנועת הכנף גדולה יותר, טוען דנג.

גופם של האמצעים הרובוטיים שפותחו הודפס במדפסת תלת-מימד. הכנפים יוצרו מסיבי פחם וממברנות בחיתוך לייזר. החוקרים יצרו רובוט אחד כזה במשקל 12 גר', משקלה הממוצע של ציפור בוגרת, וכן רובוט נוסף בגודל חרק, שמשקלו 1 גר' בלבד. הרובוט הראשון מסוגל להרים יותר ממשקלו העצמי, עד משקל של 27 גר'.

תכנון הרובוטים עם עילוי גבוה יותר מאפשר לחוקרים יותר מקום להוסיף סוללה וטכנולוגיית חישה, כגון מצלמה או GPS. בינתים, עדיין נדרש לקשור את הרובוט למקור אנרגיה בזמן התעופה, אבל בקרוב, כך מקווים החוקרים, הדבר לא יידרש.

הרובוטים מסוגלים לטוס בשקט בדיוק כמו הציפור ששימשה להם מודל, מה שהופך אותם לאידיאלים למבצעים חשאיים. כמו כן הם שומרים על יציבות במערבולות, דבר שהודגם על ידי החוקרים בהפעלת הדגמים בתוך מיכל שמן. זאת לפי sciencedaily.com.