ساخت ربات با الهام از مورچه ها

با مطالعه مورچه های آتش در آزمایشگاه با استفاده از تجهیزات رهگیری ویدویی و پرتونگاری مقطعی محاسبه شده اشعه ایکس، محققان اصول بنیادین حرکتی را دریافتند که تیم ربات ها میتوانند روزی برای سفر سریع و آسان از خلال تونل های زیرزمینی از آن بهره برند. در میان این اصول، میتوان به ساخت محیط های تونلی اشاره کرد که به حرکت به اطراف با لغزش ها و سقوط های محدودکننده و کاهش نیاز به فرایند عصبی پیچیده، کمک میکند. اولین مشاهده مبنی بر این که مورچه ها در فضاهای محدود از شاخک هایشان برای حرکت و حس محیط استفاده میکنند، تعجب دانشمندان مدرسه فیزیک موسسه فناوری جورجیا را برانگیخت. در مجموعه ای از مطالعات که توسط نیک گراویش، دستیار تحقیقاتی انجام شد، گروهی از مورچه های آتش (Solenopsis invicta) درون لوله های خاک قرار داده شدند و به آن ها امکان حفر تونل ها به مدت 20 ساعت، داده شد. به منظور شبیه سازی طیفی از شرایط محیطی، گراویش و همکارش اندازه ذرات خاک را از 20 میکرون به بیش از 600 میکرون تغییر دادند.آن ها همچنین محتوای رطوبت را از یک تا 20 درصد تغییر دادند. در حالی که تغییر در اندازه ذره و محتوای رطوبت، تغییراتی را در حجم تونل های ایجاد شده و عمقی که مورچه ها حفر کردند، ایجاد کرد، قطر تونل ها ثابت باقی ماند. اندازه قطر حدود 3.5 میلیمتری با اندازه جثه خود این حشرات قابل مقایسه بود. اندازه تونل ها یک اصل طراحی برای مورچه هاست و برای مورچه ها امکان بهترین استفاده از شاخک ها، جوارح و بدنشان برای صعود و و فرود در تونل ها را با برقراری تعامل با دیوارها و محدودکردن طیف گام های اشتباه، فراهم میکند. محققان از پرتونگاری مقطعی محاسبه شده اشعه ایکس برای مطالعه تونل های مورچه ها در اتاقک های آزمایش بهره بردند و موفق به جمع آوری 168 مشاهده شدند.