ربات‌های کاربردی که با الهام از حیوانات ساخته شده اند

گورخرماهی بیوهیبرید (Biohybrid Zebrafish)

به نظر عجیب می‌رسد که یک ماهی رباتیک کوچک بتواند راه ایجاد قلب مصنوعی در انسان‌ها را هموار کند، این موضوع دقیقاً همان چیزی است که دانشمندان در هاروارد در حال تلاش برای آن هستند. قلب به خودی خود یک ماشین بیولوژیکی پیچیده است و دانشمندان امیدوارند با درک اجزای تشکیل دهنده آن، بتوانند این عضو را از پایه بسازند.

ماهیچه‌های جفت شده دم ماهی از برخی جهات شبیه به فعالیت ماهیچه‌های جفت شده در قلب هستند. ماهی‌ها در نتیجه یک رابطه مکانیکی- الکتریکی بین دو طرف دم خود قادر به شنای مداوم هستند. این شبیه به روشی است که قلب انقباض مداوم را مدیریت می‌کند. با در نظر گرفتن این موضوع، دانشمندان یک گورخرماهی بیوهیبرید ساختند که از کاغذ، ژلاتین و سلول‌های قلب انسان ساخته شده است و این ربات می‌تواند پایه‌ای برای یک قلب مصنوعی کاربردی ایجاد کند.

ازدحام مورچه‌های رباتیک (Robotic Ant Swarm)

نحوه همکاری مورچه‌ها موضوع بسیار مهمی است که توجه بسیاری از دانشمندان را در حیطه‌های مختلف به خود جلب کرده است. هنگامی که جمعیتی از گونه Eciton hamatum مورچه‌ها به بیرون از خانه خود می‌روند، اغلب با شکاف‌های بسیار بزرگی روبرو می‌شوند که نمی‌توانند از آن عبور کنند. وقتی این اتفاق می‌افتد، آن‌ها با هم متحد می‌شوند تا پل‌های زنده بسازند و مسیر جدیدی با بدن خود ایجاد کنند. این توانایی مورچه‌ها چیزی است که دانشمندان امیدوارند در ماشین‌ها نیز آن را تکرار کنند.

ربات‌ها در انجام برخی کار‌ها بسیار بهتر از انسان‌ها عمل می‌کنند به طور مثال به یک ربات مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها و محیطی بدون تغییر بدهید، سپس خواهید دید که آن‌ها شبانه روزی کار خواهند کرد، اما وقتی با شرایطی مواجه می‌شوند که پیش بینی نمی‌کردند، با مشکل مواجه می‌شوند. دانشمندان دانشگاه نوتردام و موسسه فناوری جورجیا با ساختن انبوهی از ربات‌های چاپ سه‌بعدی قابلیت همکاری در این مورچه‌های رباتیک را ایجاد کرده اند.

در آزمایش‌ها، ربات‌ها به تنهایی کار‌های ساده‌ای را انجام می‌دادند، اما وقتی با مشکلی فراتر از توانایی خود مواجه می‌شدند، این مورچه‌های رباتیک در هنگام خطر یا مشکل سیگنالی را به دوستان خود ارسال می‌کردند که بیایند و به مبارزه بپیوندند همچنین گروه‌هایی از ربات‌ها برای حمل بار‌های سنگین یا غلبه بر موانع با هم کار می‌کردند آن‌ها حتی پل‌هایی نیز برای همکاری ایجاد کردند.

مترسک‌های بدون سرنشین (Drone Scarecrows)

مترسک‌ها روشی قدیمی هستند که برای ترساندن پرندگان استفاده می‌شوند. حداقل ۳۰۰۰ سال است که از آن‌ها برای حفظ میوه‌ها و غلات استفاده می‌کنیم، اما باید توجه کرد که حتی ترساندن پرندگان به چیزی شبیه به یک مسابقه تسلیحاتی تکنولوژیک تبدیل شده است و کشاورزان مدرن به دنبال سیستم‌های پیشرفته تری برای محافظت از محصولات خود هستند.

برای این منظور، دانشمندان در حال بررسی کارآمدی هواپیما‌های بدون سرنشین، که بیشتر به عنوان پهپاد‌ها یا کوادکوپتر‌ها شناخته می‌شوند، هستند. این وسایل به عنوان نسل بعدی مترسک‌ها شناخته می‌شوند. دانشمندان سعی کردند تا واقعا پهباد‌هایی شبیه حیوانات ایجاد کنند.

این پهپاد‌ها به جای داشتن یک کنترل‌کننده انسانی، طوری برنامه‌ریزی شده بودند که گشت‌های منظم را به پرواز درآورند و پرندگان را قبل از اینکه بتوانند در یک مزرعه کاری انجام دهند، بترسانند. نسخه‌های آینده این سیستم حتی ویژگی‌های حیوانی بیشتری را در خود جای خواهند داد، از جمله پوشاندن پهپاد‌ها به گونه‌ای که شبیه پرندگان شکارچی به نظر برسند و سیستم‌های بلندگو که صدای پرندگان درنده را پخش می‌کنند.

ربات شاخک مغناطیسی (Magnetic Tentacle Robot)

علاقه قابل توجهی به توسعه ماشین‌هایی وجود دارد که بتوانند بدون استفاده از چاقوی جراحی به گوشه‌ها و سوراخ‌های بدن انسان وارد شوند. امروزه، زمانی که جراحان نیاز دارند وارد ریه‌ها شوند، از یک دستگاه نازک و نیمه سفت استفاده می‌کنند.

دانشمندان دانشگاه لیدز برای طراحی نسل بعدی ابزار‌های تحقیقاتی و درمانی از اختاپوس و سایر حیوانات شاخک‌دار الگو گرفته‌اند. این دستگاه اجازه می‌دهد تا جراح بدون دستکاری دستی به عمق ریه‌ها راه پیدا کند. علاوه بر این، این فرآیند شامل گرفتن اسکن‌های پیشرفته از آناتومی ریه بیمار می‌شود.