تیمی از محققان دانشگاه کالیفرنیا، دانشگاه کارولینای شمالی در چاپل هیل و آزمایشگاه ملی اقیانوس آرام دریافته اند که حشرات از نواسانات طبیعی برای تثبیت پرواز خود استفاده می کنند. محققان بر روی عواملی که در بالا نگه داشتن ربات سنجاقک نقش دارند، تحقیقاتی انجام داده اند که در مجله “علم رباتیک” منتشر کرده اند.
دانشمندان صدها سال است که در حال مطالعه پرواز حشرات و پرندگان هستند. اخیراً تحقیقات در زمینه رباتیک پرنده بسیار انجام شده است. در این تحقیق، محققان بر روی مکانیزم بال زدن حشرات و مرغ مگس خوار با پایداری بالا مطالعه کرده اند. محققان دریافتند که حشرات با استفاده از نحوه بال زدن شان، پایداری خود را حفظ می کنند. اما با رعایت اصول بال زدن حشرات، باز هم به پایداری نمی رسند.
چگونه ربات سنجاقک با ثبات پرواز می کند؟
دانشمندان به این نتیجه رسیدند که معیارهای دیگری نیز در پایداری پرواز ربات سنجاقک دخالت دارند. محققان متوجه شدند که حشرات هنگام بال زدن دچار ارتعاش و لرزش می شوند که این امر سبب شد از فرمول ” chronological calculus” (حساب کرونولوژی یک فرمول برای تجزیه و تحلیل جریان سیستم های دینامیکی غیر خودمختار است) برای توصیف نحوه بال زدن حشرات از طریق ریاضیات، استفاده کنند. آنها دریافتند زمانیکه نوسان و لرزش طبیعی به بال ها اضافه کنند، ثبات و پایداری بهبود می یابد. همچنین خاطر نشان کردند که وقتی حشرات یا رباتهای سنجاقک دچار اختلال شوند، ارتعاشات نقش مهمی در ایجاد ثبات دارد.
محققان همچنین دریافتند که برای حشرات کوچک، ارتعاشات موجب پایداری کمتر می شود. اما در پرندگان بزرگتر مانند شاهین و مرغ مگس خوار ثبات و پایداری بیشتری را ایجاد می کند. این یافته ها برای مهندسانی که رباتهای بالدار طراحی می کنند، بسیار مفید و کاربردی است.
ویدیوی عملکرد ربات سنجاقک
طبق ویدیوی زیر می بینید که ربات سنجاقک با وجود ارتعاش و لرزش به پایداری می رسد. بال زدن با فرکانس پایین موجب ایجاد حرکت غیر پایدار می شود و در صورتیکه ربات خراب شده باشد، به راحتی جا به جا می شود. در مقابل، بال زدن با فرکانس بالا منجر به لرزش و پایداری ربات می شود که به ربات در حفظ ثبات حتی در صورت جابجایی موقعیت مکانی، کمک می کند.
