عبور از محدودیت‌های فیزیکی در عملیات آواربرداری

پس از لرزش‌های مهیب 24 ژوئن در ونزوئلا که بیش از 5000 جان گرفت و 16740 نفر را زخمی کرد، تیم‌های امدادی با چالش بی‌سابقه‌ای مواجه شدند: عبور از میان توده‌های متراکم بتن و فولاد در ساختمان‌های فروریخته. در این شرایط، ربات‌های مارگونه دانشگاه کارنگی ملون وارد میدان عمل شدند و با خزیدن در تنگ‌ترین شکاف‌ها، دید بصری نجات‌دهندگان را به نقاطی گسترش داد که انسان و ماشین‌آلات سنگین هرگز به آن‌ها دسترسی نداشتند.

عملکرد فنی و کنترل هوشمند پدیده‌ای جدید

عملیات جستجو در محیط‌های به‌هم‌ریخته، شباهت بسیاری به جراحی کم‌تهاجمی دارد. هوای چاست، مدیر آزمایشگاه بایورباتیک در دانشگاه مذکور، این قابلیت را چنین توضیح می‌دهد: «ربات‌های مارگونه می‌توانند وارد حجم‌هایی شوند که ماشین‌آلات و نیروی انسانی از رسیدن به آن‌ها ناتوان‌اند. این ویژگی دقیقاً همان چیزی است که در عملیات آواربرداری به آن نیاز داریم تا ایمن‌ترین مسیر بصری را برای تیم‌های امدادی فراهم کنیم.» در حالی که روش‌های سنتی مانند سگ‌های جستجوگر، لوله‌های صوتی و دوربین‌های لرزه‌ای همچنان بخشی از فرآیند نجات‌اند، ورودی‌های محدود این ربات‌ها می‌تواند جان افراد بیشتری را زنده نگه دارد.

معماری ماژولار و الگوریتم‌های حرکتی خودکار

هر واحد ربات مارگونه حدود 4 فوت (نزدیک به 1.2 متر) طول دارد و ویژگی بارز آن طراحی کاملاً ماژولار است. قطعات بدنه به گونه‌ای مهندسی شده‌اند که در صورت آسیب‌دیدگی، سریعاً قابل تعویض یا ارتقا باشند. اپراتورهای زمینی برای هدایت این ماشین‌های پیشرفته از یک کنترلر بازی‌های ویدئویی و یک لپ‌تاپ مخصوص استفاده می‌کنند. اما نکته تحسین‌برانگیز، سیستم نرم‌افزاری خودکار پشت صحنه است. الگوریتم‌های پیشرفته به ربات اجازه می‌دهند تا بدون نیاز به هماهنگی لحظه‌ای و پیچیده توسط انسان، حرکات بخش‌های مختلف بدن را برای حرکت میان دو نقطه به صورت خودکار همگام‌سازی کند. این سطح از اتوماسیون، بار کاری عملیات را به شدت کاهش می‌دهد.

تجربیات میدانی و افق آینده فناوری امداد

تیم چاست دو دهه را صرف بهبود این فناوری کرد تا آن را به فراتر از محیط‌های خشکی برساند. نمونه‌های اولیه و نهایی این ربات‌ها در محیط‌های زیرآبی، کاوش‌های باستان‌شناسی و حتی اتاق‌های عمل جراحی آزمایشگاهی به کار گرفته شده‌اند. با این حال، اولین آزمون واقعی و حساس آن‌ها در عملیات زلزله 2017 مکزیکوسیتی رخ داد. تیم تحقیقاتی در آن زمان با تزریق ربات‌ها به داخل یک ساختمان مسکونی فرو ریخته، توانست وضعیت داخلی آوارها را به طور دقیق ردیابی کند و تجربه‌ای ارزشمند برای مدیریت بحران‌های شهری مدرن ایجاد نماید.

تکامل سریع رباتیک نوین نشان می‌دهد که آینده‌ی عملیات‌های امدادی در گرو ادغام عمیق‌تر هوش مصنوعی با مکانیسم‌های حرکتی طبیعی است. انتظار می‌رود نسل‌های بعدی این ماشین‌های خزنده با سنسورهای پیشرفته‌تر و قابلیت تصمیم‌گیری مستقل‌تر، مرزهای زمان و ایمنی در نجات جان انسان‌ها را جابجا کنند.