جولان روبات‌ها در اقیانوس‌

روبات‌های زیر آب از بررسی تغییرات اقلیمی تا مأموریت‌های نظامی

انقلاب صنعتی چهارم نه تنها روی زمین که در اعماق اقیانوس‌ها و زیر دریاها هم در حال رخ دادن است. پیشرفت سریع در توسعه علم روباتیک، فناوری هوش مصنوعی، حسگرهای قوی و سیستم‌های ماهواره‌ای، بخش‌های جدیدی از فناوری‌های مرتبط با انقلاب صنعتی چهارم در دنیای زیر آب محسوب می‌شوند و در این میان روبات‌های هوشمند نقش‌آفرینی ویژه‌ای دارند که دامنه فعالیت این روبات‌ها از بررسی تغییرات اقلیمی تا انجام مأموریت‌های نظامی گسترده است.

 آرزو کیهان
خبر نگار

رصد تغییرات اقلیمی با 4 هزار روبات
 مقابله با تغییرات آب و هوایی یکی از دغدغه‌های دانشمندان و فعالان حوزه علوم روباتیک بوده و از آنجا که بخشی از تغییرات اقلیمی را می‌توان از تغییرات دما، فشار و میزان شوری آب تشخیص داد، از سال 2000 میلادی یک طرح تحقیقاتی با عنوان «آرگو» درحال اجراست. در این طرح تحقیقاتی، بیش از 30 کشور جهان حضور دارند و از داده‌های روبات‌ها برای بررسی تغییرات اقلیمی استفاده می‌کنند. در حال حاضر حدود 4 هزار روبات زیردریایی در سراسر اقیانوس‌های جهان به‌صورت تمام وقت در حال جمع‌آوری اطلاعات هستند و هزاران متر غواصی می‌کنند. برخی از این روبات‌ها با جریان‌های اقیانوسی هر 10 روز یک بار به سطح زمین آورده می‌شوند تا اطلاعات خود را به مراکز داده برسانند و در اختیار محققان قرار دهند. البته برخی روبات‌ها هم قابلیت ارسال داده‌ها را به‌صورت لحظه‌ای دارند و محققان می‌توانند از این داده‌ها بهره بگیرند.
یکی از روبات‌هایی که به جمع‌آوری داده‌های مربوط به تغییر دمای زیر آب، میزان شوری و تغییرات مناطق خاص اقیانوس‌ها می‌پردازد، SLOCUM است که به گلایدر شهرت دارد. این روبات به‌دلیل استقامت زیاد مورد توجه تیم‌های تحقیقاتی قرار گرفته است. این روبات پرنده بدون سرنشین می‌تواند با تغییر حجم حرکت ‌کند و ماه‌ها در آب مستقر باشد تا با طی کردن هزاران کیلومتر، اطلاعات زیادی از دنیای زیر آب در اختیار دانشمندان قرار دهد.

شناسایی دنیای ناشناخته زیر آب
علاوه بر بررسی آخرین تغییرات آب و هوایی، روبات‌های زیر دریا می‌توانند اطلاعات مربوط به دنیای ناشناخته زیر آب را در اختیار بشر قرار دهند و نقش کلیدی در نجات دریاها و شناسایی آبزیان ناشناخته یا جانداران درمعرض خطر انقراض ایفا کنند. یکی از این فناوری‌ها روبات تصویربردار 3 بعدی Holoplanktic polychaete است. این روبات که توسط تیم تحقیقاتی دانشگاه رودآیلند ساخته شده، می‌تواند در عرض چند دقیقه پس از مواجه شدن با یک جاندار دریایی خاص در اعماق اقیانوس، به طور دقیق اندازه آن را اعلام و حرکتش را ثبت کند. این روبات چندوجهی بلافاصله می‌تواند ژنوم این جاندار را دسته‌بندی کرده و فهرستی جامع از ژن‌های کامل آن را در اختیار محققان قرار دهد. دقت روبات در تصویربرداری و ارائه تصویر 3بعدی به‌دلیل چند وجهی بودن روبات اهمیت بسیاری دارد.
 به عقیده دانشمندان، برخی موجودات دریایی بافت بدنی بسیار ظریفی دارند و این درحالی است که در صورت زنده‌گیری ممکن است به آنها آسیب وارد شود اما این روبات مشکل را برطرف می‌کند تا بتوان بدون نگرانی، از موجودات ناشناخته تصویربرداری کرد. این درحالی است که در گذشته سال‌ها زمان لازم بود تا محققان بتوانند ماهیت هر موجود دریایی را شناسایی کنند.
یکی دیگر از روبات‌هایی که امروزه در جمع‌آوری داده‌های زیر آب به کار می‌رود، دلقک ماهی است. این پهپاد زیر آب به تعدادی دوربین و حسگر مجهز است و با استفاده از آنها میزان اکسیژن، شوری و سطح pH آب و میزان آلودگی دریا را اندازه‌گیری می‌کند. طول این روبات حدود 1.3 متر است و 30 کیلوگرم وزن دارد. این پهپاد زیر آب شبیه ماهی است و یک دم برای حرکت دارد و می‌تواند به جمع‌آوری اطلاعات بیشتر دنیای زیر آب کمک کند.

بررسی سلامت صخره‌های مرجانی
یکی از روبات‌هایی که می‌تواند با غواصی در زیر دریاها گونه‌های دریایی جدید را شناسایی کند، روبات پرنده Hydrus است که توسط محققان استرالیایی Advanced Navigation طراحی شده است. این پهپاد زیر آب که به چراغ‌های قدرتمند مجهز است، می‌تواند تا عمق 3 هزار متری زیر سطح اقیانوس غواصی کند و علاوه بر شناسایی گونه‌های دریایی جدید، سلامت صخره‌های مرجانی را هم بررسی کند که این موضوع در حفاظت از اکوسیستم زیر دریا بسیار مؤثر است.

این روبات باستانشناس
محققان به ماجراجویی و اکتشاف در دنیای زیر آب علاقه زیادی دارند و OceanOneK، این روبات انسان‌نمای غواص می‌تواند به بخش زیادی از درخواست‌های محققان پاسخ دهد. این روبات می‌تواند به حوزه باستانشناسی هم ورود کند و با شناسایی آثار باستانی و بقایای کشتی‌ها و هواپیماهای غرق شده موجود در بستر دریا، اطلاعات دقیقی از موقعیت آنها را در اختیار دانشمندان قرار دهد. نیمه بالایی این روبات شبیه به انسان و نیمه پایین تنه باریک‌تر است تا امکان مانور بیشتری در مسیرهای باریک داشته باشد. OceanOneK می‌تواند تا اعماق دریا نفوذ کند و از آنجا که به سیستم‌های بازخورد لمسی مجهز است، به اپراتورهای انسانی که در خشکی ساکن هستند این امکان را می‌دهد که احساس کنند خود در حال شنا کردن در اعماق اقیانوس‌اند و با محیط تعامل داشته  باشند. در واقع سیستم بازخورد لمسی روبات و دید استریوسکوپی آن، احساس واقع‌بینانه‌ای را برای اپراتورها ایجاد می‌کند. همچنین قدرت لمس این روبات در 8 جهت است و می‌تواند روی صخره‌های مرجانی در اعماق زیاد و دور از دسترس حرکت کند و اطلاعات مربوط به سلامت آنها یا خطرهایی که تهدیدشان می‌کند را به اپراتورها اطلاع دهد.

حفاظت از نهنگ‌ها با روبات هوشمند
طبق اعلام سازمان دریایی بین‌المللی، سالانه 30 هزار نهنگ در اثر برخورد با کشتی‌ها کشته یا زخمی می‌شوند. نهنگ‌ها بزرگترین گونه‌های در معرض خطر انقراض هستند و حالا محققان معتقدند که با استفاده از روبات Whale Safe مجهز به هوش مصنوعی می‌توانند این معضل را برطرف کنند. این روبات در واقع یک شناور صوتی برای گوش دادن به صدای نهنگ‌هاست تا با ارسال هشدار به کشتی‌ها برای کاهش سرعت هنگام مواجهه با این جانداران، مانع مرگ آنها شود.

مأموریت‌های نظامی بدون حضور انسان
مأموریت‌های نظامی دریایی یکی از مواردی است که این روزها با دنیای روبات‌ها پیوند خورده است. محققان معتقدند یکی از روبات‌هایی که می‌تواند طیف گسترده‌ای از مجموعه مأموریت‌های دریایی را بدون حضور انسان انجام دهد، روبات Manta Ray  است. این روبات پرنده که در زیر دریا پرواز می‌کند در تازه‌ترین آزمایش‌های نیروی دریایی امریکا موفق عمل کرده و گفته می‌شود می‌تواند برای انجام مأموریت‌های طولانی مدت بدون نیاز به سوخت‌گیری، مأموریت‌های محوله را به طور دقیق انجام دهد. این پهپاد دریایی که شبیه سفره ماهی است می‌تواند در عملیات‌های بلندمدت ساعت‌ها در کف دریا به خواب زمستانی برود تا در مصرف انرژی صرفه‌جویی شود و در مواقع لزوم مورد استفاده قرار بگیرد.

 

صفحات
آرشیو تاریخی
شماره هشت هزار و چهارصد و شصت و سه
 - شماره هشت هزار و چهارصد و شصت و سه - ۲۶ اردیبهشت ۱۴۰۳