New-Tech Military Magazine | Q3 2024 | Digital Edition

מודל לחיקוי

אמיר בר-שלום »

דביקים של חרקים, עכבישים ושממיות. במחקר הנוכחי של חרק האורז הסיני, Proceedings שתוצאותיו פורסמו במגזין , of the National Academy of Sciences חרקים למיכל שקוף 15 הכניסו החוקרים וצילמו במשך זמן רב את התנועות שלהם במצלמות מהירות. הצילומים הועברו לעיבוד ממוחשב כדי לנתח את המוטוריקה של כל שלבי התנועה: במהלך השהייה במים, בשלב הניתור והיציאה מהם ובזמן המעוף עד לנחיתה במשטח יבש. בסך הכל מהלכי 54 ניסיונות קפיצה ו 48 נותחו שחיה. בעזרת הצילומים שעברו ניתוח ביו דינמי, בנו החוקרים את המודל המתמטי של התנועה. המיקוד היה ביכולת לנתח את המנגנונים שיצרו את התנועה במים, כולל ניתוח הידרו דינמי של תנועת הרגלים. "עד היום היכולות האלה לא נחקרו", אומר פרופסור גרוב, " המחקר שלנו חשף את היכולות המשולבות של החרק, שמאפשרות תנועה אופטימלית במים ובאוויר, שתי סביבות מחייה שונות ועל ידי כך התאפשר לנו להעתיק את היכולות הללו לרובוטים בעלי יכולת תנועה במשטחים מגוונים". במהלך המחקר נבדק משקל הגוף של

החרקים ביחס לתנועה במים ולכוח הנדרש מהם בכדי לנתר מסביבה נוזלית ולא קשיחה. החידוש במחקר הזה היה הגילוי כי לצורך הניתור, משקל הגוף של החרק יוצר לחץ הידרוסטטי בתוך המים, מעין מקפצה שמותאמת לגוף החגב, ומאפשרת לו את הניתור העוצמתי, בבת אחת לאוויר. כלומר, כל חגב, למרות גודלו השונה הצליח לייצר במים את האנרגיה המספיקה לנתר. מסקנה נוספת הייתה כי תנועות הגפיים של החגב בתוך המים תוך כדי הסנכרון ביניהן, מאפשרות לו תנועה מהירה שבהמשך מתורגמת לאנרגיה ולקפיצה. הרובוט שנבנה בעקבות המחקר היה בן שש רגליים, והוא חיקה את התנועה במים המאפשרת את יצירת "המקפצה" ההידרוסטטית. נדגיש רק כי הטכנולוגיה החדשה הזו עדיין לא יושמה באפליקציות אזרחיות או צבאיות. בינה טבעית של פרפרים חוקרים באוניברסיטת פנסילבניה ניסו לחקות את פעולת המוח של פרפר מסוג הליקוניוס שבמהלך עונת ההזדווגות, מזהה את הנקבה על פי שני פרמטרים, ריח ומראה. מתברר שלמרות המוח

מדי כמה גיליונות אנחנו חוזרים לטכנולוגיות חדשות המחקות את הטבע. הפעם נסקור שלושה מחקרים שכל אחד מהם מתחקה אחרי יכולת אחרת של בעלי חיים: יכולת ההיצמדות של זרועות התמנון, בינה טבעית של פרפרים לצורך פיתוח אלגוריתמים מתקדמים ופיתוח רובוטים על בסיס ביו מוטוריקה של חרקים. חגב המים הסיני חוקרים בגרמניה, חברו לצוות מחקר סיני בכדי להתחקות אחרי התנועות של חגב מים סיני ייחודי בשם "חגב האורז" - או בשמו . לחגב הזה יש יכולת Oxya chinensis המדעי שחיה מהירה וניתור ייחודי מתוך המים, שמשכו את תשומת הלב של החוקרים. ראש צוות המחקר, פרופסור סטניסלב גורב, מדען חומרים ומומחה לביוניקה, מהמחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת קיל בגרמניה, החליט לחקור את התכונות הייחודיות הללו כדי לבנות רובוט דומה. פרופסור גורב נחשב למומחה עולמי בתחום הביו מוטוריקה, אחרי שצוות בראשותו פיתח רובוט דו זרועי שנבנה על סמך מחקר שהתמקד באיברים

New-Tech Military Magazine l 24