الكشف عن روبوت جديد قادر على استكشاف الفضاء ودراسة الكواكب عن قرب
طور باحثون في مختبر الروبوتات والآليات (RoMeLa) بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (UCLA) نظامًا روبوتيًا جديدًا قادرًا على استكشاف الكواكب من خلال القفز المربوط، وتم تصميم الروبوت المسمى SPLITTER (روبوت استكشاف تكنولوجيا الربط الذكي للأطراف الفضائية والكواكب) كنظام معياري متعدد الروبوتات يتكون من روبوتين رباعيي الأرجل متصلين بحبل.
وتم تصميم النظام، المتوقع تقديمه في مؤتمر IEEE للطيران والفضاء (AeroConf) 2025، للتنقل في بيئات منخفضة الجاذبية مثل القمر والكويكبات، وتشير التقارير إلى أن النظام الروبوتي يمكنه القيام بقفزات متتالية أثناء جمع البيانات العلمية، مما يوفر بديلاً للمركبات الكوكبية التقليدية والطائرات بدون طيار.
تصميم SPLITTER وقدراته
وفقا للدراسة المنشورة على خادم arXiv preprint، يتكون SPLITTER من روبوتين Hemi-SPLITTER متصلين بحبل، مما يشكل بنية تشبه الدمبل ، ويتيح الحبل الحركة والاستقرار أثناء السفر في الهواء، مما يلغي الحاجة إلى آليات التحكم في الموقف الإضافية مثل محركات الغاز أو عجلات رد الفعل.
وتم تصميم النظام لتغيير عزمه الذاتي ديناميكيًا عن طريق ضبط أوضاع الأطراف وطول الحبل، مما يضمن الاستقرار أثناء الطيران ، وكان تطوير SPLITTER مدفوعًا بالقيود المفروضة على المركبات الكوكبية التقليدية ، والتي غالبًا ما تكون بطيئة ومرهقة، وعدم جدوى الطائرات بدون طيار بسبب غياب الظروف الجوية على الأجرام السماوية مثل القمر والكويكبات.
آلية عمل SPLITTER
تشير التقارير إلى أن SPLITTER يشتمل على آلية تحول بالقصور الذاتي تعتمد على وحدة تحكم تنبؤية نموذجية (MPC) لتنظيم اتجاهه أثناء الحركات في الهواء ، ويعتمد المفهوم على نظرية مضرب التنس، والمعروفة أيضًا باسم تأثير Dzhanibekov، والتي تصف كيف تخضع الأشياء ذات القصور الذاتي غير المتماثل لانقلابات دورانية تلقائية.
وأخبر يوسوكي تاناكا، المؤلف الرئيسي للدراسة، أن التقنية تسمح بتثبيت قوي لرحلة الروبوت في الهواء من خلال تعديلات القصور الذاتي المتحكم فيها ، وقد اقترح أن هذه الطريقة تعزز بشكل كبير من كفاءة استكشاف الكواكب من خلال ضمان الاستقرار دون الاعتماد على آليات القوة الخارجية.
التطبيقات المحتملة والأبحاث المستقبلية
وأشار فريق البحث إلى أنه يمكن نشر SPLITTER في مهام استكشاف الكواكب كسرب من الروبوتات، مما يسمح بعبور تضاريس شاسعة وغير منظمة بكفاءة.
ويمكن لآلية الربط أيضًا تمكين وحدة واحدة من استكشاف الحفر أو الكهوف بينما تظل الوحدة الأخرى ثابتة، مما يوفر الدعم.
ومن المتوقع أن تعمل الدراسات المستقبلية على التحقق من صحة آلية التحول بالقصور الذاتى من خلال عمليات محاكاة عالية الدقة، مع الهدف طويل الأمد المتمثل في تعزيز قدرات SPLITTER لتطبيقات الفضاء فى العالم الحقيقى.