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

صمم للمساعدة في عمليات الإغاثة من الكوارث

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

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

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

عالم الروبوتات لا يعرف حدوداً في الإبداع. ولن يقتصر التطور على إنشاء روبوتات شبيهة بالإنسان قادرة على المشي والرفع وأداء مهام مختلفة، بل يتبنى باحثون في إيطاليا نهجاً جديداً جريئاً. إنه أول روبوت شبيه بالإنسان يعمل بقوة الدفع النفاثة في العالم!

في المعهد الإيطالي للتكنولوجيا (IIT)، يعمل فريق من علماء الروبوتات على تطوير (iRonCub) «آيرون كب» الذي تم تصميمه بقدرة فريدة على المساعدة في عمليات الإغاثة من الكوارث.

بماذا يتميز «آيرون كب»؟

«آيرون كب» هو روبوت شبيه بالبشر يتميز عن سابقه بسبب نظام الدفع الذي يعمل بالطاقة النفاثة. على عكس الروبوتات التقليدية التي تعتمد على المشي أو الحركة فقط باستخدام العجلات، تم تصميمه للتحليق في السماء. كما جُهز بـ4 محركات نفاثة، منها اثنان مثبتان على ذراعيه، والآخران على حقيبة نفاثة مثبتة على ظهره. يسمح هذا التكوين لـ«آيرون كب» بتحقيق القدرة على الحركة الجوية، ما يوفر ميزة كبيرة في السيناريوهات حيث يكون الوصول إلى مناطق معينة بسرعة، أو التغلب على العقبات، أمراً بالغ الأهمية.

تطلب تطوير «آيرون كب» تعديلات جوهرية على أجهزة الروبوت. لدعم المحركات النفاثة الخارجية، تم تجهيز الروبوت بعمود فقري من التيتانيوم، وأغطية مقاومة للحرارة، وهي ضرورية لتحمل درجات الحرارة القصوى التي تولدها المحركات. يبلغ وزن المحركات نحو 70 كيلوغراماً، ويمكنها إنتاج قوة دفع قصوى تزيد عن 1000 نيوتن، مع درجات حرارة العادم التي تتجاوز 600 درجة مئوية.

ترتبط القيود الأساسية بعمر بطارية الروبوت والتكلفة العالية للإنتاج (IIT)

التطبيقات المحتملة في الإغاثة

يتصور الباحثون أن «آيرون كب» سيلعب دوراً حيوياً في جهود الاستجابة للكوارث. في حالات الطوارئ، مثل الزلازل أو الفيضانات أو الحوادث الصناعية، قدرة «آيرون كب» على الطيران ستمكنه من الوصول إلى المناطق التي يتعذر لرجال الإنقاذ دخولها بواسطة الروبوتات الأرضية. على سبيل المثال، يمكن للروبوت التنقل عبر المباني المنهارة، أو التحليق فوق المناطق المغمورة بالمياه، أو نقل الإمدادات والمعدات الطبية إلى مواقع معزولة.

التطوير المستمر والآفاق المستقبلية

«آيرون كب» الآن في المرحلة التجريبية، مع وجود نموذجين أوليين «v2.5» و«v3.0» يخضعان لاختبارات صارمة. تم عرض أحدث إصدار من الروبوت مؤخراً في لقطات جديدة توضح استعداده للإقلاع. وفي حين أن تطوير «آيرون كب» مستمر منذ عدة سنوات، فإن الفريق البحثي يعمل باستمرار على تحسين الروبوت بناءً على البيانات التي تم جمعها أثناء الاختبارات.

قدرة «آيرون كب» على الطيران ستمكنه من الوصول إلى المناطق التي يتعذر على رجال الإنقاذ دخولها (IIT)

التحديات أمام «آيرون كب»

الطريق إلى إتقان «آيرون كب» ليس خالياً من التحديات. وترتبط القيود الأساسية بعمر بطارية الروبوت والتكلفة العالية للإنتاج. لا تسمح استقلالية البطارية الحالية إلا بفترات قصيرة من الطيران، وتظل التكلفة الإجمالية لتطوير مثل هذه الروبوتات المتقدمة كبيرة. ومع ذلك، فإن الباحثين متفائلون بأنه مع نضوج التكنولوجيا وزيادة الإنتاج، يمكن التغلب على هذه العقبات. ففي حين أن «آيرون كب» قد لا يزال في مراحله المبكرة، فإن الوعد الذي يحمله لمستقبل الاستجابة للطوارئ هائل.

تطور الروبوتات الشبيهة بالإنسان

حقّقت الروبوتات الشبيهة بالإنسان خطوات كبيرة على مرّ السنين، مع التقدم في الحركة والبراعة وتنفيذ المهام. وقد أظهرت شركات مثل «تسلا» و«يوني تري» قدرة روبوتاتها على أداء مهام مفيدة، من العمل اليدوي إلى المناورات المعقدة. على سبيل المثال، أثبتت روبوتات «أوبتيموس» (Optimus) من «تسلا» قدرتها على المساعدة في بيئات العمل، بينما يتميز روبوت «G1» من «يوني تري» بمفاصل تدور بزاوية 360 درجة، والقدرة على الانهيار من أجل الحركة الفعالة.

على الرغم من هذه التطورات، لا يزال أحد مجالات الروبوتات الشبيهة بالبشر غير مستكشف إلى حد كبير، وهو الحركة الجوية. يعتقد فريق بحثي أن دمج قدرات الطيران في الروبوتات الشبيهة بالبشر يمكن أن يفتح آفاقاً جديدة في مجال الروبوتات، وخاصة في التطبيقات، حيث لا تكفي الحركة الأرضية وحدها.


مقالات ذات صلة

تسخير الروبوت لمكافحة النمل

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

تسخير الروبوت لمكافحة النمل

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

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
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.