מאת: יובל שרמן
משפחת בעלי חיים רובוטיים, שנוצרו על ידי
החברה הגרמנית פסטו (Festo), גדלה. כחלק מרשת הלמידה הביומימטית, הציגה החברה שלושה רובוטים חדשים:
נחיל של נמלים שיכולות לעבוד בשיתוף פעולה, רובוט פרפר המתעופף בקלילות של החרק, וזרוע
אחיזה רובוטית המבוססת על לשון הזיקית.
הנמלה הביונית, הנקראת BionicANTS, קיבלה השראה לא רק מהצורה
הפיזית של גוף החרק, אלא גם מאינטליגנציית הנחיל שלו. בפעם הראשונה, גם ההתנהגות השיתופית
של היצורים הועברה לעולם של טכנולוגיה באמצעות אלגוריתמי בקרה מורכבים.
"כמו מודל החיקוי הטבעי
שלהם, הנמלים הביוניות עובדות יחד תחת כללים ברורים", אומרים בפסטו. "הן
מתקשרות ביניהן ומתאמות את הפעולות ואת התנועות שלהן. כל נמלה מקבלת את החלטותיה באופן
עצמאי, אבל היא תמיד כפופה למטרה המשותפת ובכך היא ממלאת את תפקידיה למען ביצוע המשימה"
.
כל נמלה כזו, שגודלה 13.5 ס"מ, עוצרת
נשימה מבחינה חזותית, כאשר כל המעגלים החשמליים שלה מוטבעים על גבי המבנה החיצוני,
ומשמשים כחלק מהעיצוב שלה, ולא לתפקוד בלבד.
מודול רדיו בבטן של הנמלה מאפשר לנמלים
לתקשר ביניהן, ומתקנים פייזו-קרמיים (המייצרים תנועה מכנית כתוצאה של מתח חשמלי,
ללא שימוש במנוע) מאפשרים לרגליים ולצבתות לעבוד במהירות ובדיוק. מצלמת תלת-ממד בראשה
של הנמלה מאפשרת לה לראות, וחיישן אופטי אינפרא אדום בחלק התחתון שלה רושם את המרחק
שהיא מכסה על הרצפה. שתי סוללות ליתיום מספקות עד 40 דקות של אנרגיה לפעולה עצמאית,
לפני שהנמלים יגיעו בעצמן לתחנת הטעינה שלהן, אליה יתחברו באמצעות המחושים.
גם התעופה של הפרפרים העדינים, הנקראים EMotionButterflies,
מתואמת ביניהם באמצעות מערכת רשת חכמה.
"תעופה היא מוטיב חוזר ברשת הלמידה הביונית", אומרים ב-Festo. "המפתחים השתמשו בידע
שצברו מפרויקטים קודמים שעסקו בתעופה, ושילבו את המבנה האולטרה-קל של חרקים מלאכותיים
עם התנהגות של תעופה מתואמת בנחיל".
המערכת מורכבת מעשר מצלמות אינפרא-אדום
בעלות מהירות גבוהה, המותקנות במרחב שבו הפרפרים עפים. המצלמות עוקבות אחרי סמני אינפרא
אדום על הפרפרים הרובוטים, מעבירות נתונים בזמן אמת למחשב ראשי מרכזי, המרכז את התנועות
של הפרפרים, ומונע מהם מלהתנגש זה בזה - בהחלט הישג, בהתחשב במוטת הכנפיים בת 50 הסנטימטרים
של הפרפרים.
כל פרפר שוקל רק 32 גרם, וכולל שני מנועי
סרוו, מעגל אלקטרוני ושתי סוללות ליתיום קטנות, והכל ארוז על גוף זעיר. הסוללות מספיקות
רק לארבע דקות של תעופה, עם זמן טעינה של 15 דקות.
"עם הפרפרים האלה מתקדמת חברת פסטו
צעד נוסף בתחום המזעור, הבנייה הקלה והאינטגרציה התפקודית. הפרפרים
הרובוטיים הם מרשימים, יש להם מערכת מכאנית נבונה
ויחידת הכוח הקטנה ביותר האפשרית במרחב המצומצם ביותר. צמצום השימוש בחומרים מאפשר
התנהגות תעופתית הנאמנה לטבע", אומרים ב- Festo.
כמו כל בעלי החיים הרובוטיים של Festo, סביר שגם אלה לא יגיעו
לייצור סדרתי, וישמשו למטרות פיתוח של רובוטים תעשייתיים בעתיד. לעומתם, הפיתוח
הבא שימושי מאוד ברובוטים התעשייתיים של החברה.
מדובר בזרוע רובוטית, המסוגלת לתפוש עצמים
במגוון רחב מאוד, בדיוק ובעדינות רבה. הזרוע מבוססת על יכולת התפיסה המרשימה של
לשון הצייד של הזיקית. הזיקית מסוגלת לתפוס מגוון רחב של חרקים על ידי כך שהיא
עוטפת אותם בלשונה. התקן ה-FlexShapeGripper משתמש בעיקרון
זה לאחיזת המגוון הרחב ביותר של אובייקטים באופן ההולם את צורתם. ע"י שימוש בכיסוי
סיליקון אלסטי, ההתקן יכול אפילו להרים כמה חפצים ביחד ולהניחם בחזרה בתנועה אחת.
פרויקט זה הוא תוצאה של שיתוף פעולה
בין חברת פסטו ואוניברסיטת אוסלו, והוא מראה כי חברת פסטו משתמשת בביומימיקרי
כמנוע חדשנות לפיתוח פתרונות לאוטומציה תעשייתית.
