امرأة مشلولة تقود أحدث طائرة مقاتلة.. بالعقل فقط

إشاراتها العصبية تحكمت في نظام محاكاة لطيرانها

امرأة مشلولة تقود أحدث طائرة مقاتلة.. بالعقل فقط
TT

امرأة مشلولة تقود أحدث طائرة مقاتلة.. بالعقل فقط

امرأة مشلولة تقود أحدث طائرة مقاتلة.. بالعقل فقط

جان شيورمان امرأة مصابة بالشلل الرباعي تطوعت في برنامج الاختبارات الروبوتية التي تجريها وزارة الدفاع الأميركية (البنتاغون)، لكنها استمرت في تسجيل فتوحات جديدة على صعيد تحرير العقل من قبضة الجسد. وفي عام 2012، وهي في سن الخامسة والخمسين، وأم لولدين، وافقت على زرع قطبين في دماغها للتحكم بذراعها الروبوتية. وأخيرا تمكنت من قيادة الطائرة المقاتلة الضاربة «إف - 35» على جهاز المحاكاة مستخدمة أفكارها فقط، كما ذكر المسؤولون.
وكشفت أراتي برابهاكار، مديرة وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (داربا)، عن هذا الاختراق العلمي أخيرا في أول مؤتمر سنوي عن مستقبل الحروب، الذي نظمته مؤسسة «نيو أميركا فونديشن»، وهي منظمة أبحاث غير منحازة أو متحزبة، مقرها العاصمة الأميركية واشنطن.

* قيادة مباشرة
* وتمكنت شيورمان التي أصيبت بالشلل قبل سنوات نتيجة مرض وراثي نادر، من تحمل القطبين اللذين هما بحجم حبتي بازلاء، واللذين زرعا في القشرة الحركية اليسرى من دماغها، بشكل جيد، مما سمح لها بأن توسع مشاركتها لتطال مشروع «داربا» هذا. وعلى الرغم من أن القشرة الحركية اليسرى كما هو معروف، تتحكم بحركة الجانب الأيمن من الجسم، فإن شيورمان تمكنت من تحريك الذراعين الروبوتيتين اليمنى واليسرى. لكن مثل هذه التجارب ليست مقيدة أو محصورة في الأعضاء الصناعية فحسب، بل إن الإشارات العصبية هي في لب هذا البحث أيضا، لذا قررت شيورمان أنها راغبة عن طريق جهاز المحاكاة، في تجربة قيادة «إف - 35»، أحدث مقاتلة ينتجها البنتاغون وذات البرنامج الأكثر تكلفة حتى الآن، وفقا لبرابهاكار.
وبدلا من التفكير في التحكم بعصا القيادة، وغيرها من أدوات التحكم التي يستخدمها الطيارون لدى قيادة هذه الطائرة، كانت شيورمان تفكر في قيادة هذه الطائرة مباشرة، أي مثل أي شخص لم يقد طائرة بحياته، فهي ليست قائدة طائرة في واقع حياتها، لكنها كانت تقود جهاز المحاكاة مباشرة عن طريق إشاراتها العصبية». وتضيف برابهاكار أن هذا البحث لا يزال بعيدا من أن يصبح واقعا حقيقيا، لكن على الرغم من ذلك، فإنها تقر أنه قد يثير مسائل أساسية وأخلاقية حول التداخل بين علم البيولوجيا والروبوتات.
وأشارت إلى أنه «مع هذا العمل، فتحنا الأبواب أيضا لنرى المستقبل، حيث يمكننا تحرير الدماغ من قيود الجسم البشري، مما يجعلنا نتخيل حصول أمور مدهشة، وأمور سيئة في الجانب الآخر من الباب».
ويقول جيوفري لينغ، مدير التقنيات البيولوجية في «داربا»، وأحد العلماء الكبار وراء هذا المشروع، إنه اندهش هو الآخر عندما رأى شيورمان تتحكم بذراعها الروبوتية للمرة الأولى، مثلما اندهش عندما رأى البث التلفزيوني الحي لنيل آرمسترونغ وهو يطأ القمر. وأضاف: «لقد شعرت بالوخز ذاته في جسدي عندما أدركت أننا اجتزنا عتبة مهمة نحو ما قد يتوقعه المرضى والمصابون على صعيد الترميم. وهذا مهم للغاية، لا على صعيد التأهيل فحسب، بل على صعيد استعادة ما فقدوه أيضا».
وقالت شيورمان التي شاركت في هذا البحث عن طريق مركز الدراسات الطبية التابع لجامعة بتسبيرغ، لقناة «سي بي إس» التلفزيونية، إنها سعيدة للغاية بلعب دور في تأمين الدور الطليعي هذا، «فقد شعرت دوما أن هنالك غرضا ما لمرضي». وتقوم وزارة الدفاع الأميركية بتمويل بعض هذه الأبحاث لمساعدة المصابين من جنودها.



حشرات روبوتية لتلقيح المحاصيل الزراعية

الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)
الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)
TT

حشرات روبوتية لتلقيح المحاصيل الزراعية

الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)
الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)

طوّر باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في الولايات المتحدة روبوتات صغيرة بحجم الحشرات، قادرة على الطيران لفترات طويلة، مما يمهد الطريق لاستخدامها في التلقيح الميكانيكي للمحاصيل.

وأوضح الباحثون أن هذه الابتكارات تهدف إلى مساعدة المزارعين في مزارع متعددة المستويات، مما يعزز الإنتاجية ويقلل من الأثر البيئي للزراعة التقليدية، ونُشرت النتائج، الأربعاء، في دورية (Science Robotics).

ويُعد تلقيح المحاصيل عملية أساسية لضمان إنتاج الفواكه والخضراوات، ويعتمد عادةً على الحشرات الطبيعية مثل النحل. إلا أن التغيرات البيئية واستخدام المبيدات أدّيا إلى تراجع أعداد النحل بشكل ملحوظ؛ مما يبرز الحاجة إلى حلول مبتكرة.

في هذا السياق، يشير الفريق إلى أن الروبوتات الطائرة يمكن أن تأتي بديلاً واعداً، حيث يمكنها محاكاة وظائف النحل بدقة وسرعة في تلقيح النباتات بفضل تقنيات متقدمة تشمل الأجنحة المرنة والمحركات الاصطناعية، تمكّن هذه الروبوتات من أداء مناورات معقدة والطيران لفترات طويلة.

وأوضح الفريق أن الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق، ويتميز بقدرته على الطيران لمدة 17 دقيقة، وهو رقم قياسي يزيد بمائة مرة عن التصاميم السابقة. كما يمكنه الطيران بسرعة تصل إلى 35 سم/ثانية، وأداء مناورات هوائية مثل الدوران المزدوج في الهواء.

ويتكون الروبوت من أربع وحدات بأجنحة مستقلة، مما يحسن من قوة الرفع ويقلل الإجهاد الميكانيكي. ويتيح التصميم مساحة لإضافة بطاريات وأجهزة استشعار صغيرة مستقبلاً، ما يعزز إمكانيات الروبوت للاستخدام خارج المختبر.

وأشار الباحثون إلى أن العضلات الاصطناعية التي تحرك أجنحة الروبوت صُنعت باستخدام مواد مرنة مدعومة بالكربون النانوي، الأمر الذي يمنحها كفاءة أكبر. كما تم تطوير مفصل جناح طويل يقلل الإجهاد في أثناء الحركة، باستخدام تقنية تصنيع دقيقة تعتمد على القطع بالليزر.

ونوّه الفريق بأن هذه الروبوتات تُعَد خطوة كبيرة نحو تعويض نقص الملقحات الطبيعية مثل النحل، خصوصاً في ظل التراجع العالمي في أعدادها.

ويأمل الباحثون في تحسين دقة الروبوتات لتتمكن من الهبوط على الأزهار والتقاط الرحيق، إلى جانب تطوير بطاريات وأجهزة استشعار تجعلها قادرة على الطيران في البيئة الخارجية.

كما يعمل الباحثون على إطالة مدة طيران الروبوتات لتتجاوز ساعتين ونصف ساعة؛ لتعزيز استخدامها في التطبيقات الزراعية وتحقيق الزراعة المستدامة.