نجح فريق بحثي من الصين في تطوير جيل جديد من الروبوتات الطائرة المستوحاة من الطيور، أطلقوا عليه اسم «فالكون 2»، يتميز بقدرته على الإقلاع الذاتي والتحليق بسرعات منخفضة.
وأوضح الباحثون من كلية الطيران بجامعة نورث وسترن بوليتكنيكال الصينية في النتائج المنشورة يوم الجمعة بدورية «Science Advances»، أن الروبوت الجديد يمثل قفزة نوعية في عالم الروبوتات الطائرة ويفتح آفاقاً واسعة لاستخدامه في تطبيقات عملية مثل مهام الإنقاذ والمراقبة البيئية بدقة عالية.
واعتمدت غالبية الروبوتات الطائرة المستوحاة من الكائنات الحية في السابق على حركة أجنحة أحادية النطاق الحر (DOF) تشبه أسلوب الطنين المتناظر لدى الحشرات أو الطيور الطنانة، في حين أن الطيور الكبيرة والخفافيش تستخدم 3 نطاقات للحركة هي: الرفرفة، والمسح، والطي. ولتطبيق هذه الحركات المعقدة، طوّر الباحثون آليات جديدة تتيح دمج الحركات الثلاث معاً في ضربة جناح واحدة.
وكان الفريق ذاته قد ابتكر في عام 2021 النسخة الأولى من الروبوت «فالكون»، بآلية مستوحاة من حركة أجنحة الخفافيش، لكنه لم يكن قادراً على الإقلاع من تلقاء نفسه أو الطيران بسرعات منخفضة. أما النسخة الجديدة «فالكون 2»، التي يبلغ وزنها 800 غرام فقط، فقد زُوّدت بنظام أجنحة متطور يجمع بين الرفرفة والمسح والطي في ضربة واحدة، وهو ما أتاح لها تقليد الطيور الكبيرة مثل الصقور في أسلوب الطيران والإقلاع.
ووفق النتائج، مكّنت هذه التقنية الروبوت من الإقلاع دون أي مساعدة خارجية، إضافة إلى الطيران بثبات عند سرعات منخفضة، وهو أمر أساسي للمهام الدقيقة مثل المراقبة الجوية أو عمليات البحث والإنقاذ في المناطق الوعرة. واختبر الباحثون الروبوت الجديد من خلال نفق هوائي ومحاكاة رقمية وتجارب ميدانية. وأظهرت النتائج أن زيادة زاوية المسح الجانبي للأجنحة تعزز قوة الرفع والتحكم في الميلان، ما يتيح للروبوت الإقلاع بثبات والسيطرة على اتجاهه أثناء الطيران.
وأكدت التجارب العملية أن نظام الأجنحة الجديد يمكّن الروبوت من الإقلاع باستخدام ضربات الجناح الأمامية السفلية، والعودة بضربات مطوية، وهي التقنية ذاتها التي تستخدمها الطيور عند الإقلاع. وبحسب الفريق، فإن التصميم الجديد يقترب أكثر من تقليد الميكانيكا الحيوية للفقاريات الطائرة مثل الصقور والخفافيش، وإن هذه النتائج تساهم في فهم أفضل لآليات الطيران عند الطيور، ما يفتح المجال أمام تطوير استراتيجيات جديدة في تصميم أنظمة الطيران الصناعي.
وخلص الباحثون إلى أن هذا الابتكار لا يقتصر على الجانب التقني فحسب، بل يفتح الباب أمام تطبيقات عملية واسعة النطاق، بدءاً من مراقبة الحياة البرية ورصد البيئة، وصولاً إلى عمليات الاستطلاع والبحث والإنقاذ في المناطق التي يصعب الوصول إليها، أو حتى مهام عسكرية، نظراً لقدرة الروبوت على الإقلاع الذاتي والطيران بسرعات منخفضة تسمح بدقة أكبر في المناورة.
