اخترع باحثون من قسم العلوم الميكانيكية والهندسة الحيوية بجامعة أوساكا نوعًا جديدًا من الروبوتات المشيية التي تستفيد من عدم الاستقرار الديناميكي للتنقل. ومن خلال تغيير مرونة أدوات التوصيل، يمكن جعل الروبوت يدور دون الحاجة إلى أنظمة تحكم حسابية معقدة. قد يساعد هذا العمل في إنشاء روبوتات إنقاذ قادرة على اجتياز التضاريس غير المستوية.
لقد طورت معظم الحيوانات على وجه الأرض نظامًا قويًا للحركة باستخدام الأرجل التي توفر لها درجة عالية من الحركة في نطاق واسع من البيئات. ومن المخيب للآمال إلى حد ما أن المهندسين الذين حاولوا تكرار هذا النهج وجدوا في كثير من الأحيان أن الروبوتات ذات الأرجل هشة بشكل مدهش. يمكن أن يؤدي انهيار ساق واحدة بسبب الإجهاد المتكرر إلى الحد بشدة من قدرة هذه الروبوتات على العمل. بالإضافة إلى ذلك، فإن التحكم في عدد كبير من المفاصل حتى يتمكن الروبوت من عبور البيئات المعقدة يتطلب الكثير من قوة الكمبيوتر. ستكون التحسينات في هذا التصميم مفيدة للغاية لبناء روبوتات مستقلة أو شبه مستقلة يمكنها العمل كمركبات استكشاف أو إنقاذ ودخول المناطق الخطرة.
طور باحثون من جامعة أوساكا الآن روبوتًا «عديد الأرجل» يحاكي الكائنات الحية، ويستفيد من حالة عدم استقرار طبيعية يمكنها تحويل المشي المستقيم إلى حركة منحنية. وفي دراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة «سوفت روبوتيكس»، وصف باحثون من جامعة أوساكا روبوتهم، الذي يتكون من ستة مقاطع (تتصل بكل مقطع منها ساقان) ومفاصل مرنة. ويمكن تعديل مرونة الوصلات أثناء المشي باستخدام محركات وبرغي قابل للضبط. وأظهر الباحثون أن زيادة مرونة المفاصل تؤدي إلى حالة تُسمى «تشعب مذراة»، يصبح فيها المشي المستقيم غير مستقر. وبدلًا من ذلك، ينتقل الروبوت إلى المشي بنمط منحني، إما إلى اليمين أو إلى اليسار. عادةً ما يسعى المهندسون إلى تجنب إحداث حالات عدم الاستقرار. لكن الاستفادة منها بطريقة مضبوطة قد تتيح قدرة فعالة على المناورة. ويقول شينيا آوي، أحد مؤلفي الدراسة: «استلهمنا الفكرة من قدرة بعض الحشرات فائقة الرشاقة على التحكم في عدم الاستقرار الديناميكي لحركتها، لإحداث تغييرات سريعة في الحركة». ولأن هذا النهج لا يوجّه حركة محور الجسم مباشرة، بل يتحكم في المرونة، فإنه يمكن أن يقلل كثيرًا من التعقيد الحسابي ومتطلبات الطاقة معًا.
اختبر الفريق قدرة الروبوت على الوصول إلى مواقع محددة، ووجد أنه يستطيع التنقل باتباع مسارات منحنية نحو الأهداف. ويقول ماو أداشي، وهو مؤلف آخر للدراسة: «يمكننا تصور تطبيقات في مجموعة واسعة من السيناريوهات، مثل البحث والإنقاذ، والعمل في بيئات خطرة، أو الاستكشاف على كواكب أخرى». وقد تتضمن الإصدارات المستقبلية مقاطع وآليات تحكم إضافية.