🔺 پرواز در تاریکی مطلق و دود: پهپادهای مینیاتوری با الهام از سبیل موش راه خود را لمس می‌کنند
🔹 موش‌ها و جوندگان می‌توانند در تاریک‌ترین و پیچیده‌ترین فضاها، از غارهای بدون نور گرفته تا لوله‌های باریک، با سرعت بدوند و راه خود را بیابند. راز این چابکی حیرت‌انگیز نه در چشمان آن‌ها، بلکه در سبیلک‌های لمسی بسیار حساس روی صورتشان نهفته است. اکنون مهندسان دانشگاه صنعتی دلف در هلند با الهام از همین سازوکار طبیعی، حسگرهای لمسی سبکی ساخته‌اند که نتایج آن در ژورنال معتبر Nature Communications منتشر شده و به ریزپهپادها امکان می‌دهد بدون دوربین و با تکیه بر حس لامسه در تاریکی و دود پرواز کنند.
❕ چرا ریزپهپادها توان استفاده از دوربین و لیدار را ندارند؟
پهپادهای کوچک با وزن کمتر از ۱۰۰ گرم برای عملیات‌های امداد و نجات در آوارهای فروریخته و لوله‌های باریک ایده‌آل هستند، اما تجهیزات بینایی نظیر دوربین‌های دید در شب یا رادارهای لیزری (LiDAR) وزن بالایی دارند و انرژی باتری را به سرعت می‌بلعند. علاوه بر این، در صحنه‌های آتش‌سوزی و ریزش آوار، هوا پر از دود غلیظ و گردوغبار می‌شود که دوربین‌ها را کاملاً از کار می‌اندازد و سیگنال‌های مکان‌یاب GPS نیز در زیر زمین یا میان بتن‌ها مسدود می‌شوند.
🔹 پژوهشگران برای حل این بحران، شاخک‌هایی مصنوعی شبیه به سبیل موش ساختند که کل وزن آن تنها ۳.۲ گرم است. در انتهای هر شاخک، حسگرهای فشار مینیاتوری تعبیه شده که خمیدگی آن را در سه بعد اندازه‌گیری می‌کنند. با تماس‌های بسیار ملایم این شاخک‌ها با دیوارها یا موانع در حین پرواز، فاصله و زاویه سطوح با دقت میلی‌متری محاسبه شده و به مغز پردازنده پهپاد ارسال می‌شود.
❕ شاهکار الگوریتمی: تفکیک باد پروانه‌ها تنها با ۳۴ کیلوبایت حافظه
بزرگ‌ترین چالش مهندسی این پروژه، جریان تند هوای ناشی از ملخ‌های پهپاد بود که حسگرها را مدام دچار لرزش و نویز می‌کرد. دانشمندان نرم‌افزاری ابداع کردند که می‌تواند این باد شدید را فیلتر کرده و تنها سیگنال‌های ظریف ناشی از برخورد با اجسام را استخراج کند. نکته شگفت‌انگیز این است که تمام این محاسبات پیچیده و تصمیم‌گیری لحظه‌ای برای تغییر مسیر، بدون وابستگی به رایانه‌های خارجی و تنها با مصرف ۳۴ کیلوبایت از حافظه یک میکروکنترلر کوچک انجام می‌گیرد.
🔹 این پرنده در آزمایش‌ها موفق شد در تاریکی مطلق و بدون حتی یک برخورد شدید، دیواره‌های پیچیده را دنبال کند، نقشه لمسی محیط بسته را ترسیم نماید و مسیر خروج را بیابد. این دستاورد نشان می‌دهد حس لامسه می‌تواند راه‌حلی انقلابی برای ربات‌های کاوشگری باشد که ناچارند در تاریک‌ترین و مرگبارترین محیط‌های زمین به نجات انسان‌ها بپردازند.
[منبع]
🆔 @Science_Focus
#رباتیک #پهپاد #فناوری #بیومیمتیک #هوش_مصنوعی #NatureCommunications
Tech Xplore
Bio-inspired whiskers enable tiny drones to navigate in darkness using touch
Rats and mice can scurry through dark, tight spaces with ease—in caves, underground burrows, buildings or sewers. Their superpower is their whiskers. Now, tiny autonomous drones could soon navigate through ...
2October 1, 2026 199 6
