پیشرفت ربات‌ها با الهام گرفتن از موجودات دریایی
گروهی از محققان زیست‌شناس، تحقیقات جدیدی درباره سیستم‌های عصبی جانوران كه شامل مطالعه دریافت حسی لامسه‌ای روی ستاره دریایی و خرچنگ دریایی است، انجام داده‌اند. ربات‌های زیر آب در تاریكی باید به حس لامسه‌ای و هیدرودینامیكی خود تكیه كنند. در این خصوص شاخك‌های حساس و آنتن‌مانند، گزینه‌های انتخابی مناسبی به نظر می‌رسند.
دانشمندان امیدوار به تولید مدل رباتیكی آبی هستند كه با استفاده از كنترلر سیستم‌های عصبی الكترونیكی (ENS) قادر به تقلید سیستم‌های عصبی جانوران باشد.
بسختی می‌توان رباتی یافت كه در چنین محیط‌های غیرقابل پیش‌بینی بتواند كارایی لازم را داشته باشد. آنچه محققان درصدد رسیدن به آن هستند، این است كه درك درستی از چگونگی عملكرد سیستم‌های عصبی در مدل‌های جانوری پیدا كنند. آنها معتقدند چنانچه موفق به ساخت ربات زیست‌تقلید شوند، می‌توانند تصویری مربوط به ۴ میلیون سال را مجسم كنند.
این گروه به مقایسه ریشه‌های حساس و انعطاف‌پذیر ستاره دریایی و شاخك‌های سفت‌تر در خرچنگ دریایی پرداختند. خرچنگ‌ها از یك سیستم احساس مركزی متمركز استفاده می‌كنند، اما ستاره دریایی به وسیله استفاده از یك مدل سازماندهی عصبی متفاوت، محیط اطرافش را درك می‌كند. محققان خواستند بدانند چه تفاوتی در مكانیسم هیدرودینامیكی و حسگرهای آنها وجود دارد.
نرون‌های حسگر در ستاره دریایی مانند یك شبكه عصبی است كه سراسر رشته‌های حساس و مدارهای محلی روی ریشه‌ها پخش شده و از طریق یك مغز مركزی كنترل و تنظیم می‌شود. مقصود این بود كه بدانند چه اندازه پردازش‌های موضعی در سیستم عصبی پیرامونی روی ریشه‌ها رخ می‌دهد.
محققان با استفاده از علم عصبی زیست شناختی كه از بررسی ستاره دریایی به دست آمد قادر خواهند بود شبكه‌های نرونی كه ریشه‌ها (شاخك‌های) حساس را كنترل می‌كند، ایجاد كنند. مدل رباتیكی تحت این شبكه، فرضیه‌های مكانیسم عملكرد سیستم عصبی جانوران تحت شرایط بسته را آزمایش می‌كند. این تحقیقات به منظور ایجاد شاخك‌های حساس جدید برای ربات‌ها كه با همان خصوصیات كنترلی در ستاره دریایی و خرچنگ دریایی عمل می‌كند است.
تجسم‌های قبلی از موجودات دریایی نظیر مار ماهی و خرچنگ دریایی برای یافتن معادن زیر آب و به‌كارگیری آن در علم رباتیك باعث محدود شدن كارایی ربات‌ها در محیط‌های غیرقابل پیش‌بینی شده بود.
دانشمندان معتقدند چنانچه تمامی شرایطی كه ممكن است یك ربات در آن قرار گیرد، پیش‌بینی و برنامه‌ریزی شود، باز هم امكان گیر كردن ربات وجود دارد، در صورتی كه جانوران هرگز در وضعیت خاصی گیر نمی‌كنند. كاری كه آنها انجام می‌دهند استفاده از الگوهای كنترلی نامنظم است.
بتازگی این تحقیقات با عنوان ربات‌های زیست تقلید كنترلی زیر آب با سیستم‌های عصبی الكترونیكی در كتاب زیست مكانیك‌های شنا و پرواز نوشته پروفسور ژورف آیرز به چاپ رسیده است.
محققان تاكید دارند كه مدل رباتیك كامل یك حیوان نمی‌تواند مستقل عمل كند و خود پیرو (خود مختار) باشد، اما می‌تواند تحت مجموعه‌ای از رفتارهای مستقل واكنشی نظارت شده كار كند.
فرض كنید كه همراه یك سگ در ساحل قدم می‌زنید. حال اگر توپی را به داخل آب پرت كنید سگ به داخل آب می‌رود و با توپ برمی‌گردد و شما ناظر این عمل هستید. حال به ربات یك هدف واگذار می‌كنید. ربات مانند سگ تحت یك رفتار مستقل واكنشی بدون آن كه به او بگویید چه كاری انجام دهد، عمل می‌كند.
قسمت سخت كار این است كه ما از ربات‌ها بخواهیم در محیط‌های غیرقابل پیش‌بینی كه قادر به دیدن و كنترل آن نیستیم، عمل كنند. هیچ كس از یك ربات تقاضای انجام رفتاری كاملا مستقل ندارد، اما كنترل نظارتی ضروری به نظر می‌رسد.
به گفته دانشمندان، یكی از كاربردهای ممكن این ربات‌ها كشف و خنثی سازی معادنی است كه در مناطق ساحلی قرار دارد.
حدود ۱۰۰میلیون معدن زیر آب‌های سراسر جهان وجود دارد كه بسیاری از آنها بر اثر فرسایش در مسیر رودخانه‌ها از بین رفته‌اند؛ بنابراین وجود یك ضرورت، انسان را وادار به ساخت سكوهای رباتیك می‌كند كه بتواند در محیط‌های پیچیده مثل نهرها و رودخانه‌ها مفید باشد.
انجام چنین كارهایی در محیط‌های زیر آب بسیار خطرناك و خسته‌كننده است، طوری كه هیچ انسانی حاضر به انجام آن نیست. هدف دانشمندان یافتن راهی برای حل این مشكل و ساخت رباتی سودمند است.
منبع: PHYSOR
