طراحی روبات های زیرآبی ماهی نما در دریاچه ونیز

یک تیم بین المللی از دانشمندان اروپایی، پروژه اکتشافی بی سابقه ای را در آبراه های زیرزمینی ونیز طراحی نموده است.  این طرح شامل روباتهای ماهی نما است که قادرند زیر آب با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. در طراحی این روباتها از "بیومیمتیک"، یعنی تقلید از رفتار حیوانات الگو برداری شده است. این روباتها اطلاعاتی را جمع آوری کرده  و به سطح آب می فرستد که برای ارزیابی و حفاظت از محیط زیست تالابهای شهر"ونیز" مورد استفاده قرار می گیرد. محصول این طرح، یک روبات ماهی نما، یک روبات صدف نما و روباتی شبیه نیلوفر دریایی است که می توانند زیر آب با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و تبادل اطلاعاتی انجام دهند. وجه اشتراک این رباتها این است که ، سیستم ارتباطی و سخت افزار آنها با الهام از عناصر طبیعت طراحی شده است. این طرح «سابکولترون» نام دارد و هدفش این است که رباتها  بتوانند مدت زمان طولانی تری زیر آب به طور مستقل عمل کنند. از این رو طراحی روبات بر اساس الگوی خودسازماندهی حیوانات اجتماعی در طبیعت صورت گرفته وهدف محققان اروپایی این بوده که گروهی از رباتهای قوی و انعطاف پذیری طراحی کنند.

بطوریکه این روباتها قادر باشند خود را سازماندهی کنند. این روباتها براساس دانشی که  «بیومیمیتیک» (تقلید زیستی) نام دارد،  طراحی شده اند. به این معنی که درسیستم ارتباطی و سخت افزاری آنها از الگوی رفتاری حیوانات اجتماعی، الهام گرفته شده است."آلکساندر کامپو"، متخصص علوم کامپیوتر از دانشگاه آزاد بروکسل، که با این طرح همکاری می کند، می گوید: «در آزمایشگاه رفتارحیوانات اجتماعی را مورد مطالعه قرار می دهیم و سازمانی را که در قلمرو، این حیوانات تشکیل می شود، بررسی کنیم.  ابتدا الگوی رفتارهای اجتماعی در طبیعت رابررسی می کنیم و سپس با ساخت مدلهایی براساس  معادلات ریاضی، به باز سازی  این الگوهای رفتاری در روباتها می پردازیم. یکی از چالش های اصلی، توسعه یک سیستم ارتباطی برای روبات ها است، چرا که WIFIو GPSدر زیر آب کار نمی کنند. » دانشمندان یک گام فراتررفته و به به فناوری های "سونار" روی آورده اند."توماس اشمیکل"، زیست شناس از دانشگاه "گراتس" در اتریش ومسئول هماهنگ کننده این طرح ،درباره اینکه روباتها برای ارتباط در زیر آب از چه فناوری استفاده می کنند، می گوید: « ما برای برقراری ارتباط، فناوریهایی طراحی کرده و ساخته ایم. برای مثال در این روبات صدف نما حسی به وجود آورده ایم که در برخی از ماهیهای آفریقا و آمریکای جنوبی، در اثر تکامل به وجود آمده است. این حس می تواند میدان های الکتریکی در طبیعت را تشخیص دهد. روبات های ما هم می توانند با ایجاد میدان الکتریکی در آبهای متلاطم "ونیز" با یکدیگر ارتباط برقرار و محیط را رصد کنند و نسبت به تغییرات محیط زیر آب واکنش نشان دهند.» دانشمندان باید راههایی خلاقانه پیدا کنند تا روباتها بتوانند انرژی مورد نیاز خود را زیر آب تأمین کنند. زیرا این روباتها را می توان طوری برنامه ریزی کرد که ساعت ها تا ماه ها زیر آب مستقل عمل کنند."سزاراستفانینی"، مهندس مکاترونیک ازایتالیا می گوید:« برای تامین انرژی روباتها باید از روشهایی استفاده می کردند که منجر به زنگ زدگی یا نشت آب در داخل روبات نشود. وی افزود: « این روباتها وقتی از زیر آب بیرون می آیند، می توانند با نزدیک شدن به یک کشتی یا یک ایستگاه انرژی، بدون نیاز به کابل شارژ شوند. به این ترتیب می توان انرژی روبات را تامین کرد بدون اینکه نیاز باشد در آن را باز کنیم ، یا کارهایی دیگر که منجر به زنگ زدگی ربات  یا نشت آب به داخل آن می شود، انجام دهیم. حسگرهایی که دراین روباتها کارگذاشته شده  ، می توانند گیاهان و جانواران زیر آب را تحت نظر گرفته وهمچنین تاثیر فعالیتهای صنعتی و گردشگری بر اکوسیستم پیچیده  زیر تالابهای ونیز را کنترل کند. "کورلیا پیرپائولو"، مهندس برق و مدیر موسسه، که با این طرح همکاری می کند می گوید: «  این روبات،  می تواند مدتی روی بستر دریا بماند و به محض اینکه حس کند فشار آب در اثر عبور قایق تغییر کرده است فعال شود. پس از آن می تواند به دقت ارتفاع موجی را که قایق ایجاد کرده است اندازه بگیرد. این اندازه گیری برای اطلاع ازتأثیرعبورقایق ها بر محیط زیست، بسیار مفید است. بر اساس این اطلاعات می توان با تعیین حداکثر سرعت مجاز و ایجاد محدودیت های ترافیکی، به شکل دقیق تری به مدیریت محیط زیست پرداخت.»  سر انجام ونیز توانست در مجموع، با 120 دستگاه در این تجربه آزمایشی ،  ساخت بزرگترین ربات در جهان را به خود اختصاص دهد ، دانشمندان امیدوارند که در آینده بتوانند با اهدافی درازمدت، به ساخت چنین روبات هایی بپردازند.