سنيكبوت

الروبوت الثعباني ، أو ما يُعرف أيضًا بالروبوت الثعباني، هو روبوت حيوي الشكل يشبه الثعبان . [ 1 ] تتشابه استخدامات الروبوتات الثعبانية مع استخدامات أنواع معينة من الروبوتات المرنة . [ 2 ]
تتفاوت روبوتات الثعبان بشكل كبير في الحجم والتصميم. تسمح لها نسبة مساحة مقطعها العرضي إلى طولها الصغيرة بالمناورة في المساحات الضيقة. كما أن قدرتها على تغيير شكلها تمكنها من اجتياز تضاريس متنوعة. [ 3 ]
تُصمَّم الروبوتات الشبيهة بالثعابين عادةً عن طريق ربط عدة أجزاء مستقلة، مما يوفر لها خاصية التكرار ويُمكّنها من مواصلة العمل حتى في حال تلف بعض أجزائها. وقد طُرحت هذه الروبوتات لمجموعة واسعة من التطبيقات العملية. [ 4 ] [ 5 ]
يختلف الروبوت الثعباني عن الروبوت ذي الذراع الثعبانية في أن الروبوتات الثعبانية عادة ما تكون مكتفية ذاتيًا، بينما تحتوي الروبوتات ذات الذراع الثعبانية عادةً على آليات بعيدة عن الذراع نفسها، وربما تكون متصلة بنظام أكبر.
التطبيقات
بفضل محاكاة حركة الثعابين، يمكن استخدام الروبوتات الشبيهة بالثعابين في مهام متعددة في قطاعات صناعية مختلفة، والتي قد تجدها الروبوتات التقليدية أو العمال البشريون صعبة أو مستحيلة الإنجاز بأمان. [ 6 ] وقد تم النظر في استخدام الروبوتات الشبيهة بالثعابين في التطبيقات التالية:
- عمليات البحث والإنقاذ : تم نشر روبوت على شكل ثعبان لعمليات البحث والإنقاذ بعد زلزال سبتمبر 2017 في مدينة مكسيكو . [ 7 ]
- الفحص والصيانة : يمكن استخدام هذه الروبوتات أيضًا لفحص المناطق التي يصعب الوصول إليها، مثل الأنابيب وخطوط الأنابيب والجسور وعناصر البنية التحتية الأخرى. [ 7 ]
- التطبيقات الطبية : في مجال التكنولوجيا الطبية، طُوّرت نسخ مصغّرة من روبوتات سنيكبوت لإجراءات التنظير الداخلي والإجراءات طفيفة التوغل. [ 8 ] ومن الأمثلة على ذلك روبوت سنيكبوت الطبي الذي طُوّر في جامعة كارنيجي ميلون ، والقادر على المناورة حول الأعضاء داخل تجويف الصدر البشري. [ 9 ]
- الاستخدامات العسكرية والمراقبة : نظرًا لحركتها الهادئة والرشيقة، يتم النظر في استخدام الروبوتات الشبيهة بالثعابين في مهام الاستطلاع والمراقبة في البيئات العسكرية والدفاعية.
- استكشاف الفضاء : تستكشف وكالات الفضاء استخدام الروبوتات الشبيهة بالثعابين للتنقل في التضاريس خارج كوكب الأرض، مثل الأسطح الصخرية غير المستوية للمريخ أو القمر، [ 10 ] [ 11 ] بما في ذلك الفوهات العميقة. [ 12 ] على عكس المركبات الجوالة التقليدية، التي قد تعلق على الأراضي غير المستوية، تستطيع هذه الروبوتات التكيف مع التضاريس الصعبة، حيث تنزلق فوق الصخور أو تتسلل إلى الشقوق لجمع البيانات في أماكن يصعب الوصول إليها. ومن الأمثلة على ذلك مركبة Exobiology Extant Life Surveyor المصممة لاستكشاف سطح ومحيطات إنسيلادوس ، أحد أقمار زحل. [ 13 ]
الحركة
تتحرك روبوتات الثعابين التقليدية بتغيير شكل جسمها، على غرار الثعابين الحقيقية. وقد تم ابتكار العديد من النماذج التي تستخدم العجلات أو الجنازير للحركة. وحتى الآن، لم يتم التوصل إلى أي روبوت ثعباني يحاكي بدقة حركة الثعابين الحقيقية. مع ذلك، ابتكر الباحثون أساليب حركة جديدة لا تحدث في الطبيعة، مثل التبديل بين الحركة الانزلاقية والتدحرجية بناءً على نوع السطح [ 14 ] .
في أبحاث الروبوتات الشبيهة بالثعابين، تُعرَّف المشية بأنها نمط دوري للحركة. ويُعدّ كلٌّ من التمايل الجانبي والتموج الجانبي مثالين على المشيات. غالبًا ما تُصمَّم مشيات هذه الروبوتات من خلال دراسة التغيرات الدورية في شكلها. فعلى سبيل المثال، تتحرك اليرقة بتغيير شكل جسمها ليُطابق موجة جيبية . وبالمثل، يمكن للروبوت الشبيه بالثعبان أن يتحرك بتكييف شكله مع دوال دورية مختلفة. [ 15 ]
تستطيع أفاعي الجرس الجانبية تسلق المنحدرات الرملية عن طريق زيادة مساحة جسمها الملامسة للرمل لموازنة قوة الانحناء المنخفضة للرمل المائل، مما يسمح لها بتسلق أقصى منحدر رملي ممكن دون انزلاق. [ 16 ] يمكن لروبوتات الأفاعي التي تتحرك جانبياً محاكاة هذا الصعود. [ 16 ]
البحوث الحالية
يجري حاليًا بحث روبوتات الثعبان كنوع جديد من المجسات الروبوتية بين الكواكب من قبل مهندسين في مركز أبحاث ناسا أميس . كما تعمل ناسا على تطوير برمجيات خاصة بروبوتات الثعبان ، بحيث يمكنها التعلم من خلال اكتساب مهارات تسلق العوائق وتذكر التقنيات. [ 17 ]
يجري أيضاً تطوير روبوتات على شكل ثعبان لأغراض البحث والإنقاذ في مختبر الروبوتات الحيوية بجامعة كارنيجي ميلون . [ 18 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ بيترسن، كي واي (سبتمبر 2017). "روبوتات الثعبان" . المراجعات السنوية في التحكم . 44 : 19-44 . doi : 10.1016/j.arcontrol.2017.09.006 .
- ↑ سيجا، جي.؛ أروكيا سيلفاكومار أروكيا، دوس؛ برلين هينسي، في. (8 سبتمبر 2022). "دراسة استقصائية حول حركة الروبوت الثعباني" . IEEE Access . 10 : 112109-112110 . Bibcode : 2022IEEEA..10k2100S . doi : 10.1109/ACCESS.2022.3215162 .
- ↑ ليو، جيندونغ؛ تونغ، يوتشوانغ؛ ليو ، جينغوو (18 أبريل 2021). "مراجعة لروبوتات الثعبان في البيئات المقيدة" . الروبوتات والأنظمة المستقلة . 141. doi : 10.1016/j.robot.2021.103785 . ISSN 0921-8890 – عبر دار النشر Elsevier.
- ↑ ترانسيث، أكسل أندرياس؛ بيترسن، كريستين يترستاد (ديسمبر 2006). "تطورات في نمذجة وحركة روبوت الثعبان". المؤتمر الدولي التاسع للتحكم والأتمتة والروبوتات والرؤية لعام 2006. الصفحات 1-8 . doi : 10.1109/ICARCV.2006.345142 . ISBN 978-1-4244-0341-7. S2CID 2337372 .
- ^ ليلجيباك، ص. الأماكن القريبة : ستافدال، Ø. جرافدال، جي تي (2013). الروبوتات الأفعى - النمذجة والميكاترونكس والتحكم . التقدم في التحكم الصناعي. سبرينغر. دوى : 10.1007/978-1-4471-2996-7 . رقم ISBN 978-1-4471-2995-0.
- ↑ "تصميم وتخطيط حركة ثعبان ميكانيكي" (ملف PDF) . ykoren.engin.umich.edu .
- 1 2 "استخدام روبوت على شكل ثعبان من جامعة كارنيجي ميلون في البحث عن ناجين من زلزال المكسيك" . www.cmu.edu . 27 سبتمبر 2017. تاريخ الاطلاع: 18 نوفمبر 2024 .
- ↑ سولبرغ، إيريك (20 سبتمبر 2012). "مختبر الروبوتات الحيوية في جامعة كارنيجي ميلون يبتكر روبوتًا على شكل ثعبان مستوحى من الطبيعة" .
- ↑ "روبوت الثعبان الطبي" . medrobotics.ri.cmu.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-10-2024 .
- ↑ "نظام EELS الشبيه بالثعبان التابع لمختبر الدفع النفاث يشق طريقه إلى مجال جديد في علم الروبوتات" . مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 نوفمبر 2024 .
- ↑ ماكدونالد، بوب (12 مايو 2023). "مهندسو ناسا يأملون في إرسال ثعبان آلي لاستكشاف قمر إنسيلادوس الجليدي التابع لكوكب زحل" . هيئة الإذاعة الكندية . تم الاطلاع عليه في 9 نوفمبر 2024 .
- ↑ ""ثعابين" على سطح القمر؟ قد تنضم هذه الكائنات المساعدة قريبًا إلى مهمتنا القمرية" . مجلة ساينس . ١٠ ديسمبر ٢٠٢٤. تاريخ الاطلاع: ١٠ ديسمبر ٢٠٢٤ .
- ↑ "كيف يمكن لتقنية EELS أن تغير مستقبل الاستكشاف الروبوتي" . الجمعية الكوكبية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 ديسمبر 2024 .
- ↑ https://doi.org/10.1016/j.robot.2026.105370
- ↑ "Snakebot" . www.cs.rochester.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16-10-2024 .
- مارفي ، حميد رضا ( 10 أكتوبر 2014). "التسلق الجانبي بأقل انزلاق: صعود الثعبان والروبوت للمنحدرات الرملية" . مجلة ساينس . 346 (6206): 224-229 . arXiv : 1410.2945 . Bibcode : 2014Sci...346..224M . doi : 10.1126/science.1255718 . PMID: 25301625. S2CID : 23364137. تاريخ الاسترجاع: 4 مايو 2016 .
- ↑ "نظام EELS الشبيه بالثعبان التابع لمختبر الدفع النفاث يشق طريقه إلى مجال جديد في علم الروبوتات" . مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 مايو 2024 .
- ↑ "SnakeBots - جامعة كارنيجي ميلون" . www.cmu.edu . تاريخ الاسترجاع: 2024-02-02 .
روابط خارجية
- ROBOTNOR - المركز النرويجي للروبوتات المتقدمة في NTNU وSINTEF
- صفحات موقع SINTEF الإلكتروني
- روبوتات الثعبان بجامعة كارنيجي ميلون
- روبوتات الثعبان المعيارية
- روبوت أومني تريد المتعرج التابع لجامعة ميشيغان
- كيف تعمل الأشياء يا سنايكبوت
- ثعابين الروبوت للدكتور جافين ميلر
- مشروع الأفعى الروبوتية سيربنترونيك
- ثعبان آلي مذهل من جامعة كارنيجي ميلون يتسلق شجرة حقيقية
- "الحدود الجديدة" التالية للذكاء الاصطناعي
- روبوت ثعبان سنيل السابح
- ثعابين آلية
- تكنولوجيا
- هندسة
- الروبوتات عن طريق طريقة الحركة
