تسخير الروبوت لمكافحة النمل

الروبوت يوفر طريقة آلية للكشف عن أعشاش النمل  (أكاديمية قوانغدونغ للعلوم في الصين)
الروبوت يوفر طريقة آلية للكشف عن أعشاش النمل (أكاديمية قوانغدونغ للعلوم في الصين)
TT

تسخير الروبوت لمكافحة النمل

الروبوت يوفر طريقة آلية للكشف عن أعشاش النمل  (أكاديمية قوانغدونغ للعلوم في الصين)
الروبوت يوفر طريقة آلية للكشف عن أعشاش النمل (أكاديمية قوانغدونغ للعلوم في الصين)

استخدم فريق بحثي متعدد التخصصات من الصين والبرازيل روبوتاً على شكل كلب يعمل بالذكاء الاصطناعي لتطوير نظام جديد للكشف عن أعشاش نمل النار الأحمر.

وأوضح الباحثون، أن النظام الروبوتي يتفوق بشكل كبير على وسائل البحث التقليدية بواسطة البشر بمعدل 3 أضعاف، ونشرت النتائج، الأربعاء، في دورية (Pest Management Science).

ويعد نمل النار الأحمر من أكثر الآفات تدميراً في العالم، حيث انتشر بشكل كبير في الولايات المتحدة في ثلاثينات القرن الماضي، ثم في مناطق عدة مثل الصين واليابان وأوروبا، مما تسبب في أضرار بيئية واقتصادية واسعة.

ويعد هذا النوع من النمل آفة غازية تتكاثر بسرعة وتغزو مناطق جديدة، ما يضر بالنظام البيئي عبر تهديد الأنواع المحلية وتدمير النباتات، كما أن لدغاته مؤلمة وقد تسبب ردود فعل تحسسية خطيرة، بالإضافة إلى أضرار زراعية كبيرة تتضمن تلف المحاصيل وزيادة تعرض النباتات للأمراض.

وقام الباحثون بدمج روبوت يدعى (CyberDog) مع نموذج ذكاء اصطناعي لتوفير طريقة آلية لمراقبة وإدارة نمل النار الأحمر.

وتم تدريب الروبوت على الكشف عن الأعشاش باستخدام مجموعة بيانات تتضمن أكثر من 1100 صورة لعش نمل النار، مما حقق دقة في الكشف تزيد على 90 في المائة.

وفي الاختبارات الميدانية، تمت برمجة الروبوت للضغط على العش باستخدام قدمه الأمامية؛ وعندما يتم إزعاج العش، يخرج النمل العامل من الشقوق ويعرض سلوكاً عدوانياً، ما يساعد في تحديد الأعشاش النشطة.

وأظهرت الاختبارات الميدانية أن النظام الروبوتي يتفوق بشكل كبير على المفتشين البشريين، حيث تمكّن من تحديد 3 أضعاف عدد الأعشاش بدقة أكبر.

وقال الباحث المشارك في الدراسة بجامعة ولاية جوياس في البرازيل إدواردو فوك، إن أعشاش نمل النار يصعب تحديدها وتأكيدها في الميدان، والبحث في مناطق واسعة يمكن أن يكون مستهلكاً للوقت ومُتعباً تحت الشمس الحارقة.

يمكن للروبوت تحديد الأعشاش تلقائياً دون الحاجة لأفراد مدربين (أكاديمية قوانغدونغ للعلوم في الصين)

وأضاف فوك عبر موقع الجامعة، أنه يمكن للروبوت تحديد الأعشاش تلقائياً دون الحاجة لأفراد مدربين بشكل خاص والعمل في أوقات مختلفة من اليوم بغض النظر عن ظروف الحرارة.

وعلى الرغم من النتائج المشجعة، يواجه الباحثون تحديات في توسيع استخدام التكنولوجيا، مثل قصر مدة بطارية الروبوت.

ومع ذلك، يأمل الباحثون في أن تسهم هذه التكنولوجيا في تحسين سياسات مكافحة الآفات وزيادة الوعي العام حول خطر نمل النار الغازي.


مقالات ذات صلة

أول روبوت «بشري» في العالم يطير بقوة الدفع النفاثة!

تكنولوجيا يستعد هذا الروبوت المسمى «آيرون كاب» لإحداث ثورة في كيفية استجابتنا لحالات الطوارئ (IIT)

أول روبوت «بشري» في العالم يطير بقوة الدفع النفاثة!

جُهز بأربعة محركات نفاثة، اثنان منها مثبتان على ذراعيه والآخران على حقيبة نفاثة مثبتة على ظهره.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا الروبوت خلال إجراء الجراحة (شركة Perceptive)

لأول مرة في العالم... روبوت يجري عملية جراحية كاملة بالأسنان

أجرى روبوت عملية أسنان آلية بالكامل على إنسان، في سابقة هي الأولى من نوعها في العالم.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
الولايات المتحدة​ إيلون ماسك (رويترز)

مسؤولون أميركيون: روبوت الدردشة الخاص بماسك نشر معلومات مضللة عن الانتخابات

أرسل 5 مسؤولين في السياسة الخارجية الأميركية رسالة إلى إيلون ماسك يطالبونه فيها بإصلاح روبوت الدردشة التابع لـ«إكس»، بعد أن شارك معلومات مضلّلة حول الانتخابات.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
يوميات الشرق التكنولوجيا حين تمنح الأمل (جامعة نوتنغهام)

روبوت قابل للارتداء يُحسِّن حركة المصابين بالشلل الدماغي

أظهرت دراسة إكلينيكية أُجريت في كوريا الجنوبية أنَّ تدريب المشي باستخدام روبوت جديد قابل للارتداء يُحسّن الوظائف الحركية لدى الأطفال المصابين بالشلل الدماغي. 

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
تكنولوجيا الروبوت أظهر القدرة على تنفيذ الحركات التي تعلَّمها (جامعة كاليفورنيا)

تدريب روبوت على الرقص والتلويح ومصافحة البشر

استطاع مهندسون في جامعة كاليفورنيا الأميركية تدريب روبوت على تعلّم وتنفيذ مجموعة متنوّعة من الحركات التعبيرية للتفاعل مع البشر، بما في ذلك رقصات بسيطة وإيماءات.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )

​أول ملابس تتكيف تلقائياً مع الحرارة المحيطة بها

تضمن الملابس الروبوتية الناعمة من خلال تكيفها تلقائياً مع درجات الحرارة المحيطة سلامة العمل في البيئات الحارة (جامعة بوليتكنيك هونغ كونغ)
تضمن الملابس الروبوتية الناعمة من خلال تكيفها تلقائياً مع درجات الحرارة المحيطة سلامة العمل في البيئات الحارة (جامعة بوليتكنيك هونغ كونغ)
TT

​أول ملابس تتكيف تلقائياً مع الحرارة المحيطة بها

تضمن الملابس الروبوتية الناعمة من خلال تكيفها تلقائياً مع درجات الحرارة المحيطة سلامة العمل في البيئات الحارة (جامعة بوليتكنيك هونغ كونغ)
تضمن الملابس الروبوتية الناعمة من خلال تكيفها تلقائياً مع درجات الحرارة المحيطة سلامة العمل في البيئات الحارة (جامعة بوليتكنيك هونغ كونغ)

يدفع ارتفاع درجات الحرارة التي يشهدها كثير من المناطق حول العالم إلى ابتكار حلول للعاملين في بيئات ذات درجات حرارة عالية، سواء في الداخل أو الخارج، ليس لضمان راحتهم فقط، بل للحفاظ على الصحة والسلامة.

ولمواجهة هذا التحدي المُلح، ابتكر فريق من الباحثين بقيادة الدكتور داهوا شو، الباحث في تقنيات المنسوجات المتقدمة وأستاذ مشارك في كلية الأزياء والمنسوجات بجامعة هونغ كونغ للفنون التطبيقية ملابس روبوتية ناعمة وفريدة من نوعها. تتميز بكونها معزولة حرارياً وقابلة للتنفس. كما يمكنها التكيف تلقائياً مع درجات الحرارة المحيطة المتغيرة. يحمل هذا الابتكار القدرة على تحسين سلامة وراحة العمال المعرّضين للحرارة الشديدة بشكل كبير.

تحدي التنظيم الحراري

يُعد الحفاظ على درجة حرارة الجسم مستقرة أمراً حيوياً في أي بيئة، ولكنه يصبح تحدياً بشكل خاص في درجات الحرارة العالية. إن التعرض للحرارة لفترات طويلة قد يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة، مما يؤدي إلى الإجهاد الحراري، وتفاقم كثير من الحالات الصحية، مثل أمراض القلب والأوعية الدموية والسكري ومشاكل الجهاز التنفسي. كما يمكن للحرارة الشديدة أن تزيد من خطر انتقال الأمراض المعدية.

وفقاً لمنظمة الصحة العالمية، توفي ما يقرب من 489 ألف شخص سنوياً بسبب ارتفاع الحرارة بين 2000م و2019م. نصفها في آسيا ونسبة كبيرة في أوروبا. وتؤكد هذه الإحصاءات على الحاجة الملحة إلى ملابس حرارية واقية وفعالة، خصوصاً لرجال الإطفاء وعمال البناء الذين يتعرضون بشكل روتيني للحرارة الشديدة.

تحافظ على درجات حرارة السطح الداخلي أقل بمقدار 10 درجات مئوية على الأقل من الملابس القياسية (شاترستوك)

الملابس الروبوتية الناعمة

لمعدات الحماية الحرارية التقليدية قيود، وذلك بسبب مقاومتها الحرارية الساكنة. في الظروف المعتدلة، يمكن أن تسبب هذه المعدات ارتفاع درجة الحرارة وعدم الراحة، بينما في المواقف القصوى، قد لا يوفر عزلها الحماية الكافية.

لمعالجة هذه التحديات، طور الدكتور شو وفريقه نظام ملابس روبوتية ناعمة ذكية توفر التكيف الحراري الديناميكي والعزل الفائق في البيئات الحارة.

مستوحاة من الطبيعة، خصوصاً التنظيم الحراري التكيفي الذي نراه في طيور الحَمَام، تحاكي ابتكارات الفريق كيفية نفخ الحَمَام لريشه لحبس الهواء والاحتفاظ بالدفء. تستخدم الملابس الواقية نسيجاً آلياً ناعماً مصمماً لإدارة الحرارة الديناميكية. يشتمل هذا النظام على محركات ناعمة - مصممة مثل الهيكل الخارجي البشري - تحتوي على سائل غير سام وغير قابل للاشتعال. عند تعرضه لدرجات حرارة مرتفعة، يتحول السائل من سائل إلى غاز، مما يتسبب في تمدد المحركات. يزيد هذا التمدد من سمك النسيج، مما يخلق فجوات هوائية تضاعف المقاومة الحرارية، وتعزل مرتاديها بشكل فعال.

منظمة الصحة العالمية: ما يقرب من 489 ألف حالة وفاة مرتبطة بالحرارة سنوياً بين عامي 2000 و2019 (شاترستوك)

الميزات والفوائد المتقدمة

تقدم الملابس الآلية الناعمة التي طورها فريق الدكتور شو كثيراً من المزايا الرئيسية مقارنة بالملابس التقليدية المقاومة للحرارة. جدير بالذكر أن قدرتها على الحفاظ على درجات حرارة السطح الداخلي أقل بمقدار 10 درجات مئوية على الأقل من الملابس القياسية، حتى عندما تصل درجات الحرارة الخارجية إلى 120 درجة مئوية. يعزز هذا الانخفاض الكبير في نقل الحرارة راحة وسلامة مرتديها في الظروف القاسية.

المادة المستخدمة في الملابس مصنوعة من مادة البولي يوريثين الحرارية، وهي ليست ناعمة ومتينة فحسب، بل إنها أيضاً صديقة للبشرة. وعلى عكس الملابس الأخرى المستجيبة لدرجة الحرارة والتي تعتمد على سبائك الذاكرة الشكلية، فإن هذا القماش قابل للتنفس ومرن وقابل للتعديل، مما يجعله مناسباً لمجموعة واسعة من التطبيقات.

وأثبتت المحركات الناعمة أنها شديدة المرونة، ولا تظهر أي علامات تسرب بعد اختبارات الغسل الصارمة. تعمل بنية الحياكة المسامية والمتباعدة للقماش على تقليل انتقال الحرارة بالحمل الحراري مع الحفاظ على قابلية عالية لنفاذ الرطوبة، مما يضمن بقاء الملابس مريحة حتى في البيئات الصعبة.

من المهم أن هذه الملابس المبتكرة لا تعتمد على مصادر الطاقة الخارجية، مثل الرقائق الحرارية الكهربائية أو أنظمة التبريد السائلة الدائرية، لتنظيم درجة الحرارة. بدلاً من ذلك، تتكيف بشكل مستقل مع التغيرات البيئية، مما يوفر حلاً خفيف الوزن وكفؤاً في استخدام الطاقة للتنظيم الحراري.

التطبيقات والإمكانات المستقبلية

يتصور الدكتور شو مجموعة واسعة من التطبيقات لهذه الملابس الروبوتية الناعمة القابلة للتكيف. وبالإضافة إلى استخدامها في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة، يمكن تطبيق هذه التكنولوجيا على الملابس الرياضية والسترات الشتوية وملابس الرعاية الصحية ومعدات الهواء الطلق. كما أن لديها القدرة على المساهمة في ممارسات البناء المستدامة من خلال توفير عزل قائم على المنسوجات يتكيف مع درجات الحرارة المتغيرة، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة.

في المستقبل، يعمل الدكتور شو وفريقه على توسيع أبحاثهم لتطوير سترات قابلة للنفخ وقابلة للتنفس وملابس دافئة للبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة. وقد يكون هذا الابتكار مفيداً بشكل خاص للأفراد الذين تقطعت بهم السبل في ظروف باردة، حيث يساعدهم في الحفاظ على درجة حرارة الجسم آمنة حتى يتم إنقاذهم.