تصور کنید پهپادی که آنقدر سریع میچرخد که به سختی دیده میشود، درست مثل یک لکه محو در هوا. این ایده عجیب و جذاب به واقعیت پیوسته است. محققان دانشگاه نورثوسترن ایلینوی پهپادی به نام «فانتوم توییست» ساختهاند که با چرخش شاسی با سرعت ۲۵ دور در دقیقه، به لطف ویژگی خاص بینایی انسان که به آن تاری حرکتی (motion blur) میگویند، تقریباً نامرئی میشود. این پهپاد در کنفرانس رباتیک: علوم و سیستمها ۲۰۲۶ رونمایی شد و توجه بسیاری را به خود جلب کرد.
طراحی منحصربهفرد و عملکرد فانتوم توییست
برخلاف چهارپرههای معمولی، فانتوم توییست فقط یک موتور و یک پروانه دارد. پروانه در یک جهت میچرخد و بقیه بدنه پهپاد در جهت مخالف. این طراحی خلاقانه باعث میشود پهپاد در هوا پایدار بماند و همزمان با چرخش سریع، از دید پنهان شود. عکس ثابت این پهپاد نشاندهنده ساختاری کاملاً متفاوت با پهپادهای سنتی است. مایکل روبنشتاین، رهبر این پروژه، میگوید: «بیشتر تلاشها برای مخفیسازی پهپادها روی شبیهسازی با محیط متمرکز است، اما ما از خود حرکت برای کاهش دید استفاده کردیم.»
نقش هوش مصنوعی در بهینهسازی
تیم تحقیقاتی با استفاده از یک مدل محاسباتی، حدود ۲۰,۰۰۰ پیکربندی مختلف برای پهپاد تولید کردند. سپس با کمک هوش مصنوعی و الگوریتمهای بهینهسازی، اجزایی مثل موتور، پروانه، مدار، وزنه تعادل و باتریها را بارها چیدمان کردند. از میان ۵۰۰ طرح نهایی، با شبیهسازی روی صدها پسزمینه واقعی و ارزیابی دید، بهترین گزینه انتخاب شد. نتیجه نهایی پهپادی است که بر اساس معیارهای محققان «۱۰ برابر کمتر از یک چهارپره معمولی قابل مشاهده است.»
چالشها و چشمانداز آینده
اگرچه این پهپاد از نظر دید بسیار مؤثر است، اما تیم میداند که سر و صدای نسبتاً زیادی تولید میکند و سیمها و میلههای پشتیبانی آن از نظر بصری قابل بهبود هستند. برنامههای آینده شامل استفاده از مواد شفافتر و سیستمهای پیشرانه آرامتر است. این نوآوری میتواند کاربردهای گستردهای در نظارت، جاسوسی و حتی سرگرمی داشته باشد. فانتوم توییست نمونهای از همافزایی مهندسی مکانیک و هوش مصنوعی برای غلبه بر محدودیتهای طبیعی بینایی انسان است.
