.svg)
پرنده‌های روباتیک؛ نسل جدید ناوگان هواپیمای بدون سرنشین
پارسینه: پرنده‌های روباتیک در چندسال اخیر پیشرفت قابل‌توجهی داشته‌اند و می‌توانند نسل جدید ناوگان هواپیماهای بدون سرنشین باشند.
برای سال‌های زیادی، موجودات پرنده مورد علاقه انسان‌ها بوده‌اند و برای آنها انگیزه‌ای برای دسترسی به آسمان‌ها ایجاد کرده‌اند.
یک حیوان کوچک توانسته به‌قدری روی انسان تأثیر بگذارد تا او را به طراحی و ساخت ماشین‌ها و دستگاه‌های پروازی مجاب کند. اما بشر یک‌بار دیگر برای پیشرفت در این حوزه، به حیوانات بالدار متوسل شده است.
نکته جالب در مورد روبات‌ها این است که امروزه در همه شکل و اندازه در دسترس هستند. آن‌قدر تنوع روبات‌ها زیاد شده است که شما هرگز نمی‌توانید پیش‌بینی کنید که چه‌چیزی می‌تواند یک روبات باشد. اما "پرندگان روباتیک" روبات‌های عصر جدید روباتیک هستند که قرار است پیشرفت و ترقی بزرگی در پهپادها و هواپیماها باشند.
روبات‌های زمینی در حال حاضر به قابلیت‌های خودکفایی مؤثری مجهز هستند، برای مثال این قابلیت‌ها به آنها اجازه می‌دهند از برخورد با موانع خودداری کنند، محیط اطراف خود را شناسایی کرده و بهترین تصمیم را در هر زمان اتخاذ کنند. اما درمقابل همتایان آنها در آسمان (پهپادها) فاصله طولانی برای نمایش چنین قابلیت‌هایی دارند و نیز استفاده فوری از چنین قابلیت‌هایی می‌تواند مشکل‌ساز باشد. ازاین‌رو، طرح و کنترل روبات‌های بالدار حیوان‌نما مورد توجه بسیاری از دانشمندان و محققان قرار گرفته و قصد دارند با استفاده از ویژگی‌های ذکر شده، پرندگان روباتیک را توسعه دهند.
مدل‌ها و کاربردهای یک پرنده کاملاً مشخص است، اما یک مسئله وجود دارد که محققان روی آن توافق نظر دارند؛ واقعیت این است که نمایش پرواز یک پرنده بسیار سخت است. سیر پیشروی بال‌زدن پرندگان حیرت‌انگیز و گیج‌کننده است تا جایی که علم کنونی تابه‌حال این گزینه را نداشته که با استفاده از روش‌ها و شرایط علمی مختلف، آنها را فوراً به تصویر بکشد.
همه‌چیز برای ساخت یک روبات پرنده فراهم است اما این نکته را باید درنظر گرفت که طراحی سینماتیک و پویای روبات‌های پرنده بسیار سخت‌تر از روبات‌های معمولی است. برای ایجاد یک پرنده روباتیک مکانیکی، ابتدا باید یک شبیه‌سازی کامپیوتری را در مورد هر جنبه فیزیکی و دینامیکی پرنده انجام دهیم.
برای تفکر درباره این گجت پروازی، دانشمندان در سراسر جهان به‌طور گسترده مدلهای پروازی پرنده، شکل بال‌ها، دینامیک پَر را مورد بررسی و مطالعه قرار دادند. آنها متوجه شدند که پرندگان با یک حرکت مستقیم مچ می‌توانند پرهای خود را حرکت دهند.
ساختار جدید روبات‌های پرنده به‌گونه‌ای طراحی شده که بال‌های پرندگان قابل کنترل است (درست شبیه به پرندگان واقعی). همچنین مواردی مانند پرش با سرعت زیاد، چرخش و سایر حرکات پرندگان در هوا در نظر گرفته شده است.
پرندگان روباتیک امروزه با در نظر گرفتن آئرودینامیک هر مدل، در اشکال و اندازه‌های مختلفی ایجاد می‌شوند و حرکت آنها بسیار واقعی و شبیه به پرندگان است، به‌طوری‌که برخی از پرندگان روباتیک حتی طبیعت را فریب داده اند. برای مثال چند نمونه اولیه توسط شاهین‌ها نابود شدند!
توسعه مدلهای پروازی باید از استانداردهایی همچون همسانی، کوتاه بودن و قدرت پیروی کنند. ازاین‌رو، قالب و بدنه چوبی با توجه به ضخامت کم و سهولت استفاده از آن، یکی از مواد اساسی در ساخت پرندگان روباتیک است. قسمت اصلی یک پرنده بال آن است. درواقع این قسمت تولید قدرت لازم برای بلندکردن پرنده از زمین را انجام می‌دهد. بنابراین در توسعه بال تجزیه و تحلیل اساسی باید صورت بگیرد و نیاز به مراقبت و توجه ویژه دارد.
یکی از نمونه‌های معروف پرنده‌های روباتیک "PigeonBot" است. در حال حاضر، کارشناسان با استفاده از بینش‌های جدید در مورد اینکه چگونه مفاصل کبوترها بازشدن پرها را کنترل می‌کند، کبوتر خودکاری را به نام PigeonBot ساخته‌اند که بال‌های آن مانند حیوان واقعی تغییر می‌کند. این تحقیق راه را برای ایجاد هواپیماهای چابک‌تر در آینده هموار می‌کند.
هواپیماها بال‌های غیرانعطاف‌پذیری دارند و پهپادها نیز پیشرفت‌های دورانی خوبی کسب کرده‌اند. با به‌کارگیری چنین نوآوری‌ها روی یک هواپیما، می‌توان بدنه سبک‌تری ایجاد کرد و درنتیجه این امر منجر به مصرف سوخت کمتر می‌شود.
پرندگان روباتیک با بال‌های شبیه پرنده می‌توانند چرخش‌های سریع و دقیق‌تری در فضاهای پرتلاطم، به‌عنوان‌مثال در اطراف ساختمان‌ها یا جنگل‌ها داشته باشند و در هوای نامطلوب راحت‌تر حرکت کنند. چندین پرنده روباتیک دیگر نیز براساس حرکات مختلف پرندگان طراحی شده‌اند. اگرچه کشف حرکات پیچیده حیوانات در حال پرواز کمی دشوار است، اما همیشه امکان بهبود وجود دارد.
نکته منفی‌ای که وجود دارد این است که به دلیل ساختار پرنده‌های روباتیک، احتمال دارد ارتش بخواهد از آنها برای اهداف جاسوسی استفاده کند.
اینکه دنیای ماکیان با وجود بسیاری از پیشرفت‌های فناوری، می‌تواند به ما فن‌هایی را آموزش بدهد، احساس خوبی است. ما علیرغم همه‌چیز، تلاش می‌کنیم دنیای موجودات پرنده را تجربه کنیم؛ روشی که آنها بادقت آسمان را طی می‌کنند، زمین را می‌بینند و اشیاء مختلف را از هم تشخیص می‌دهند.
مطالعات جدید همراه با پیشرفت‌های جدید در تولید، ما را به روزی نزدیک می‌کنند که هواپیماها و پهپادهایی که آسمان جهان را اشغال کرده‌اند، توسط پرندگان روباتیک مکانیکی که بسیار طبیعی جلوه می‌کنند، جایگزین شوند.
با وجود صدها سال بررسی، انسان‌ها به‌تازگی شروع به باز کردن رمز و راز‌های طبیعت کرده‌اند که این ایده‌ها می‌توانند کمک بسیار بزرگی به انسان‌ها بکنند.
یک حیوان کوچک توانسته به‌قدری روی انسان تأثیر بگذارد تا او را به طراحی و ساخت ماشین‌ها و دستگاه‌های پروازی مجاب کند. اما بشر یک‌بار دیگر برای پیشرفت در این حوزه، به حیوانات بالدار متوسل شده است.
نکته جالب در مورد روبات‌ها این است که امروزه در همه شکل و اندازه در دسترس هستند. آن‌قدر تنوع روبات‌ها زیاد شده است که شما هرگز نمی‌توانید پیش‌بینی کنید که چه‌چیزی می‌تواند یک روبات باشد. اما "پرندگان روباتیک" روبات‌های عصر جدید روباتیک هستند که قرار است پیشرفت و ترقی بزرگی در پهپادها و هواپیماها باشند.
روبات‌های زمینی در حال حاضر به قابلیت‌های خودکفایی مؤثری مجهز هستند، برای مثال این قابلیت‌ها به آنها اجازه می‌دهند از برخورد با موانع خودداری کنند، محیط اطراف خود را شناسایی کرده و بهترین تصمیم را در هر زمان اتخاذ کنند. اما درمقابل همتایان آنها در آسمان (پهپادها) فاصله طولانی برای نمایش چنین قابلیت‌هایی دارند و نیز استفاده فوری از چنین قابلیت‌هایی می‌تواند مشکل‌ساز باشد. ازاین‌رو، طرح و کنترل روبات‌های بالدار حیوان‌نما مورد توجه بسیاری از دانشمندان و محققان قرار گرفته و قصد دارند با استفاده از ویژگی‌های ذکر شده، پرندگان روباتیک را توسعه دهند.
مدل‌ها و کاربردهای یک پرنده کاملاً مشخص است، اما یک مسئله وجود دارد که محققان روی آن توافق نظر دارند؛ واقعیت این است که نمایش پرواز یک پرنده بسیار سخت است. سیر پیشروی بال‌زدن پرندگان حیرت‌انگیز و گیج‌کننده است تا جایی که علم کنونی تابه‌حال این گزینه را نداشته که با استفاده از روش‌ها و شرایط علمی مختلف، آنها را فوراً به تصویر بکشد.
همه‌چیز برای ساخت یک روبات پرنده فراهم است اما این نکته را باید درنظر گرفت که طراحی سینماتیک و پویای روبات‌های پرنده بسیار سخت‌تر از روبات‌های معمولی است. برای ایجاد یک پرنده روباتیک مکانیکی، ابتدا باید یک شبیه‌سازی کامپیوتری را در مورد هر جنبه فیزیکی و دینامیکی پرنده انجام دهیم.
برای تفکر درباره این گجت پروازی، دانشمندان در سراسر جهان به‌طور گسترده مدلهای پروازی پرنده، شکل بال‌ها، دینامیک پَر را مورد بررسی و مطالعه قرار دادند. آنها متوجه شدند که پرندگان با یک حرکت مستقیم مچ می‌توانند پرهای خود را حرکت دهند.
ساختار جدید روبات‌های پرنده به‌گونه‌ای طراحی شده که بال‌های پرندگان قابل کنترل است (درست شبیه به پرندگان واقعی). همچنین مواردی مانند پرش با سرعت زیاد، چرخش و سایر حرکات پرندگان در هوا در نظر گرفته شده است.
پرندگان روباتیک امروزه با در نظر گرفتن آئرودینامیک هر مدل، در اشکال و اندازه‌های مختلفی ایجاد می‌شوند و حرکت آنها بسیار واقعی و شبیه به پرندگان است، به‌طوری‌که برخی از پرندگان روباتیک حتی طبیعت را فریب داده اند. برای مثال چند نمونه اولیه توسط شاهین‌ها نابود شدند!
توسعه مدلهای پروازی باید از استانداردهایی همچون همسانی، کوتاه بودن و قدرت پیروی کنند. ازاین‌رو، قالب و بدنه چوبی با توجه به ضخامت کم و سهولت استفاده از آن، یکی از مواد اساسی در ساخت پرندگان روباتیک است. قسمت اصلی یک پرنده بال آن است. درواقع این قسمت تولید قدرت لازم برای بلندکردن پرنده از زمین را انجام می‌دهد. بنابراین در توسعه بال تجزیه و تحلیل اساسی باید صورت بگیرد و نیاز به مراقبت و توجه ویژه دارد.
یکی از نمونه‌های معروف پرنده‌های روباتیک "PigeonBot" است. در حال حاضر، کارشناسان با استفاده از بینش‌های جدید در مورد اینکه چگونه مفاصل کبوترها بازشدن پرها را کنترل می‌کند، کبوتر خودکاری را به نام PigeonBot ساخته‌اند که بال‌های آن مانند حیوان واقعی تغییر می‌کند. این تحقیق راه را برای ایجاد هواپیماهای چابک‌تر در آینده هموار می‌کند.
هواپیماها بال‌های غیرانعطاف‌پذیری دارند و پهپادها نیز پیشرفت‌های دورانی خوبی کسب کرده‌اند. با به‌کارگیری چنین نوآوری‌ها روی یک هواپیما، می‌توان بدنه سبک‌تری ایجاد کرد و درنتیجه این امر منجر به مصرف سوخت کمتر می‌شود.
پرندگان روباتیک با بال‌های شبیه پرنده می‌توانند چرخش‌های سریع و دقیق‌تری در فضاهای پرتلاطم، به‌عنوان‌مثال در اطراف ساختمان‌ها یا جنگل‌ها داشته باشند و در هوای نامطلوب راحت‌تر حرکت کنند. چندین پرنده روباتیک دیگر نیز براساس حرکات مختلف پرندگان طراحی شده‌اند. اگرچه کشف حرکات پیچیده حیوانات در حال پرواز کمی دشوار است، اما همیشه امکان بهبود وجود دارد.
نکته منفی‌ای که وجود دارد این است که به دلیل ساختار پرنده‌های روباتیک، احتمال دارد ارتش بخواهد از آنها برای اهداف جاسوسی استفاده کند.
اینکه دنیای ماکیان با وجود بسیاری از پیشرفت‌های فناوری، می‌تواند به ما فن‌هایی را آموزش بدهد، احساس خوبی است. ما علیرغم همه‌چیز، تلاش می‌کنیم دنیای موجودات پرنده را تجربه کنیم؛ روشی که آنها بادقت آسمان را طی می‌کنند، زمین را می‌بینند و اشیاء مختلف را از هم تشخیص می‌دهند.
مطالعات جدید همراه با پیشرفت‌های جدید در تولید، ما را به روزی نزدیک می‌کنند که هواپیماها و پهپادهایی که آسمان جهان را اشغال کرده‌اند، توسط پرندگان روباتیک مکانیکی که بسیار طبیعی جلوه می‌کنند، جایگزین شوند.
با وجود صدها سال بررسی، انسان‌ها به‌تازگی شروع به باز کردن رمز و راز‌های طبیعت کرده‌اند که این ایده‌ها می‌توانند کمک بسیار بزرگی به انسان‌ها بکنند.
منبع:
آنا
ارسال نظر