الإنسان طول ما هو عايش في الكون بيحاول إنه دايمًا يبتكر ويخترع، وفي أوقات كتير، الأفكار اللي بتخطر على بالنا بتكون بسبب حاجة شوفناها قدامنا في الطبيعة، إخترعنا الطيارات كـ محاكاة للطيور اللي بتحلق في السما، والسُفن والبواخر كانت محاكاة لقدرة المخلوقات البحرية على التحرك على سطح المياه، الطبيعة هي أكتر حاجة الإنسان بيستمد منها أفكاره، وفي عصرنا الحالي مع التكنولوجيا الحديثة ظهرت بعض الربوتات المستوحاه من الطبيعة بشكل مباشر، بعضها على شكل حشرات والبعض الأخر على شكل طيور أو حيوانات، بل إن البعض منها مستوحى من مخلوقات بحرية.
روبوتات النّمل – BionicANTs
النمل بيعتبر أحد الحشرات المُثيرة للاهتمام لدى الباحثين في المجتمع العلمي؛ وده لأن النمل منظم جدًا، ودايمًا بيشتغل في مجموعات، وبيقدر يحقق حاجات كتير مذهلة مقارنة بحجمه الصغير، فـ مثلًا النمل الأحمر اللي بنشوفه ده، لما الباحثين درسوه إكتشفوا إنه بيقدر يرفع حاجة وزنها ضعف وزنه الأصلي بحوالي 50 مرة ومش بس كده، بل ده كمان بيقدر يعوم بيها ويمشي بيها لمسافات طويلة جدًا؛ الصّفات دي وجهت فضول وتفكير الإنسان إنه يحاول يستغلها في مجالات عمله المختلفة، وكان أحد الناس دي هو “جيمس ماكلوركين James McClurkin” المُهندس وخبير تصميم الروبوتات معهد MIT للعلوم والتكنولوجيا، وبعد مجموعة أبحاث وتطبيقات قام بيها قِدر في الآخر إنه يطلع لنا روبوت يشبه النملة في شكله ويتصرف بطبيعة مشابهة لطبيعة النمل كمان.
والروبوت ده وزنه كان بيُقدر بحوالي 311.84 جرام، وقطره بيوصل لحوالي 10 سم، بالإضافة لطول 5 سم، والعلماء قدروا يطوروا النوع ده من الروبوتات علشان يكون سريع نسبيًا في الحركة، وبالفعل توصلوا لإنهم يخلوه يتحرك مسافة 25.4 سم في الثانية، وبالإضافة لإنهم قدروا كمان يبرمجوا النمل الاصطناعي ده من خلال عملية نقل السلوك التعاوني للنمل من عالم الحقيقة لعالم التكنولوجيا، والعملية دي تمت باستخدام مجموعة من الخورزميات المعقدة، فـ مثلًا هتلاقي النمل الاصطناعي بيقوموا بعمليات الاتصال والتنسيق بينهم وبين بعض أثناء القيام بمهمة معينة زي ما بيحصل في مستعمرات النمل الحقيقية بالظبط.
روبوتات النّحل – RoboBees
النمل والنحل ما بيختلفوش عن بعض كتير من حيث عمليات التنسيق والنظام، وده دفع الباحثين في هارفارد SEAS إنهم يحاولوا يعملوا حاجة على نفس المنوال السابق، وبالفعل بدءوا إنهم يصمموا روبوتات صغيرة تشبه النحلة وسموها “RoboBees”، وعملية التصميم والتطوير اللي قام بيها العلماء دول استغرقت سنوات علشان يقدروا يطلعوا حاجة تقدر تأدي وظيفتها على أكمل وجه؛ والسبب الرئيسي في استغراقهم للمدة دي كلها بيرجع لـ مجموعة الخوارزميات المعقدة المستخدمة في تشغيل روبوت بالحجم الصغير ده، لكنهم بالفعل قدروا يتوصلوا لحل علشان يعلنوا عن أول RoboBee في عام 2013، ومش بس كده لكن مع الوقت كمان قدروا إنهم يخلوا النوع ده من الروبوتات يقدر يقوم بأكتر من مهمة في نفس الوقت، ولعل من أبرز التطورات دي هو إنهم خلوه بيقدر ينتقل من الهوا للمياه مع قدره على الاستمرار في السباحة والغطس لفترة طويلة، أما عن الحجم، فـ حجم كل روبو نحلة بيكون تقريبًا نص حجم مشبك الورق، بالإضافة لجناحات تُشبه جناحات النحل علشان تمكن الروبوت من الطيران في الهواء بشكل أفضل، والهدف الرئيسي لـ RoboBees هو إنه يتم استخدامه في عمليات المراقبة البيئية، وعمليات البحث والإنقاذ اللي بتتم للبحث عن الناجين بعد الكوارث الطبيعية.
روبوت الأخطبوط – Octobot
ومن عالم البر نروح لعالم البحار وتحديدًا للاخطبوط، الـ Octobot هو روبوت مصنوع على شكل الأخطبوط، ومصنوع من مواد هلامية متفاوتة الصلابة زي السيليكون، والنوع ده من الروبوتات مش بيحتوي على أي أسلاك ولا بطاريات ولا أي مكونات صلبة على الإطلاق، ولكنه بيشتغل عن طريق تفاعل كيميائي بيقوم بدفع غاز معين من خلال فجوات أو حجرات موجودة في الأذرُع المطاطية عن طريق خلية وقود صغيرة مملوءة بـ بيروكسيد الهيدروجين واللي بتتفاعل مع جزيئات من البلاتين الموجودة داخل النظام.
وبيتم التحكم في الـ Octorobot عن طريق سلسلة من الأطراف اللي تم برمجتها مُسبقًا من خلال لوحة دوائر كهربائية مبنية من أنابيب صغيرة مثبتة جواه، لكن بالرغم من كل المميزات اللي بيتمتع بيها الروبوت ده، إلا إن الحلو ما بيكملش دايمًا؛ فـ النوع ده من الروبوتات بطئ جدًا في حركته وفي العمليات اللي بيقوم بيها وعلشان يقدر يضخ المادة اللي قلنا عليها فوق من خلال الأذرُع لازم يقف ويستقر في مكانه لفترة معينة، ومن الجدير بالذكر بقى هو إن الباحثين القائمين على الموضوع ده ذكروا في مقال ليهم في مجلة Nature قالوا فيه إنه بالرغم من إن نظام الروبوت بتاعهم بطئ وحركته محدودة؛ إلا إنهم شايفين إنه بيمثل خطوة رئيسية في عالم الروبوتات اللينة في المستقبل، وإنهم بيعملوا بصفة مستمرة على تطويره لتقليل المشاكل دي لأدنى درجة.
روبوت مانتا راي| MantaDroid
مازلنا في أعماق البحر والمرة دي مع حاجة إسمها الـ MantaDroid أو الـ MantaRay، أسماك الـ MantaRays بتعتبر أحد أمهر وأسرع الكائنات البحرية على الإطلاق؛ وده بيرجع لحجمها الصغير ووزنها الخفيف على عكس معظم الكائنات البحرية التانية، بالإضافة لإن الـ MantaRays بتمتلك آلية دفع فريدة، واللي بتساعدها إنها تتنقل براحتها بين الأمواج المضطربة وبتقدر تعمل ده عن طريق رفرفة زعانفها الصدرية بشكل سريع، وكالعادة أي حاجة فيها صفات مميزة بالشكل ده، أثارت فضول الباحثين وبدءوا يفكروا في كيفية دمج الآليات دي كلها مع بعض في روبوت صغير.
مجموعة من الباحثين في جامعة سنغافورة قدروا يبتكروا روبوت بيشتغل تحت المياه، وتم تصميم علشان يتم استخدامه في عمليات المراقبة ودراسة التنوع البيولوجي للكائنات البحرية، وبعض الباحثين في المجتمع العلمي بيعتبروا إن الروبوت ده بديل ممتاز للمركبات التقليدية المستخدمة حاليًا، بيبلغ طول الروبوت المائي ده حوالي 35 سم، وبعرض بيوصل لـ 63 سم، أما عن وزنه فهو صغير جدًا، ووزنه بيساوي 700 جرام، والروبوت بيقدر يعوم في المياه بسرعة ثابتة، ولمدة بتوصل لـ 10 ساعات كاملين، وحاليًا بيتم تشغيل الـ MantaDroid بواسطة زعانف صدرية مرنة مصنوعة من مادة الـ (PVC)، والزعانف الصدرية دي بيتم استخدامها بدلًا من مراوح الدفع العادية؛ لأنها بالإضافة لسُرعتها، فهي عندها القُدرة للعمل بشكل أفضل، ولمدة أطول تحت المياه.
روبوت الخفّاش – Bat-Bots
ومن البحر نرجع للبر مرة تانية وتحديدًا الجو، الخفافيش عبارة عندها قدرة عبقرية على تغيير شكل أجنحتها أثناء الطيران الأكتاف والأرجُل والمرافق والمعصمين كل دول بتقدر الخفافيش تحركهم مع بعض دُفعة واحدة، يعني بنتكلم عن حزمة مميزة جدًا من آليات الطيران، واللي بتعتبر بالنسبة للعلماء من أكتر آليات الطيران تعقيدًا في عالم الحيوان، فـ العلماء والباحثين في مجال الذكاء الاصطناعي في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا قرروا يطلقوا العنان لخيالهم علشان يطلعوا لنا حاجة بتمتاز بخفة الحركة دي في الهوا، لكن قابلتهم مشكلة وهي إن زي ما قلنا من شوية، حركات أجنحة الخفافيش مُعقّدة مقارنة بالطيور والحشرات واللي كان بمثابة تحدي قوي للباحثين في مجال الروبوتات إنهم يقدروا يترجموا الحركة الطبيعية دي، لحركة تقنية بنفس الشكل، لكن بعد مدة من عمليات البحث والتجربة قدروا يطلعوا لنا بالابتكار ده “BatBoot”، والباحثين بيتوقعوا إن الروبوت ده هيساعد فيما بعد في تطوير الروبوتات القادرة على الطيران، بشكل أفضل مما هي عليه دلوقتي، بالإضافة لإنه بيدي للباحثين فرصة إنهم يدرسوا الطريقة اللي بتستعملها الخفافيش في الطيران بدقة، وده معناه إننا ممكن نستفاد من الدراسة دي دلوقتي في أي مجال من مجالات العلوم اللي تخص الطيران.
روبوت الثعبان – Snakebots
التعابين هي واحدة من أعجب المخلوقات في العالم؛ لأنها بتعتبر سريعة وذكية وفعالة في حركتها وفوق كل ده طبيعة أجسامهم وشكلها اللي مش بيشبه أي كائن حي تاني، واللي بيسمح لها تلتف وتدور حوالين نفسها، وتنحني بعدة طرق مختلفة حسب الحاجة، فـ تلاقيها بتطلع فوق الشجر، وبتدخل أصغر الثقوب، وبتعوم في المياه، وبتعمل حاجات كتير مفيش مخلوقات تانية غيرها تقدر تجمعهم مع بعض، وبسبب بقى الصفات دي كلها فـ الباحثين والعلماء في ناسا وجهوا أنظارهم تجاه التعبان، وبالفعل الباحثين والمهندسين في مركز أبحاث “أميس Ames Research Center” التابع لوكالة ناسا للفضاء، قدروا إنهم يطوروا نوع جديد من المسابير الآلية علشان يستخدموه في أبحاثهم واستكشافهم للفضاء، والمسبار ده كان على شكل تعبان.
وبالرغم من إن وكالة ناسا أرسلت قبل كده رحلات كتير لروبوتات لاستكشاف الفضاء وتحديدًا المريخ، إلا إن الـ SnakeBots هتدي نظرة مختلفة للعالم كله عن المريخ من جديد، فـ بحسب كلام المهندس “Gary Haith”، المهندس المسئول عن الـ SnakeBot، إن النوع ده من الروبوتات عنده القُدرة على التنقل بحرية في المناطق والتضاريس الوعرة والمنحدرة والثقوب الصغيرة كمان، وده اللي ما بتقدرش تعمله المركبات والروبوتات العادية، واللي حجمها بيكون كبير، بالإضافة لكونها مش هيكون عليها نفس الخطر اللي بيُحيط بالروبوتات التانية واللي ممكن تتقلب ويحصل فيها خلل بسبب المنحدرات الكتير اللي موجودة على سطح المريخ.
وأضاف في النهاية كمان إن الـ SnakeBots ممكن تكون مفيدة في مجالات تانية كتير زي المجالات الصناعية والطبية والميكانيكية داخل حيز كوكب الأرض.