گروهی از محققان زیست‌شناس، تحقیقات جدیدی درباره سیستم‌های عصبی جانوران که شامل مطالعه دریافت حسی لامسه‌ای روی ستاره دریایی و خرچنگ دریایی است، انجام داده‌اند. ربات‌های زیر آب در تاریکی باید به حس لامسه‌ای و هیدرودینامیکی خود تکیه کنند. در این خصوص شاخک‌های حساس و آنتن‌مانند، گزینه‌های انتخابی مناسبی به نظر می‌رسند. دانشمندان امیدوار به تولید مدل رباتیکی آبی هستند که با استفاده از کنترلر سیستم‌های عصبی الکترونیکی (ENS) قادر به تقلید سیستم‌های عصبی جانوران باشد. بسختی می‌توان رباتی یافت که در چنین محیط‌های غیرقابل پیش‌بینی بتواند کارایی لازم را داشته باشد. آنچه محققان درصدد رسیدن به آن هستند، این است که درک درستی از چگونگی عملکرد سیستم‌های عصبی در مدل‌های جانوری پیدا کنند. آنها معتقدند چنانچه موفق به ساخت ربات زیست‌تقلید شوند، می‌توانند تصویری مربوط به ? میلیون سال را مجسم کنند. این گروه به مقایسه ریشه‌های حساس و انعطاف‌پذیر ستاره دریایی و شاخک‌های سفت‌تر در خرچنگ دریایی پرداختند. خرچنگ‌ها از یک سیستم احساس مرکزی متمرکز استفاده می‌کنند، اما ستاره دریایی به وسیله استفاده از یک مدل سازماندهی عصبی متفاوت، محیط اطرافش را درک می‌کند. محققان خواستند بدانند چه تفاوتی در مکانیسم هیدرودینامیکی و حسگرهای آنها وجود دارد. نرون‌های حسگر در ستاره دریایی مانند یک شبکه عصبی است که سراسر رشته‌های حساس و مدارهای محلی روی ریشه‌ها پخش شده و از طریق یک مغز مرکزی کنترل و تنظیم می‌شود. مقصود این بود که بدانند چه اندازه پردازش‌های موضعی در سیستم عصبی پیرامونی روی ریشه‌ها رخ می‌دهد. محققان با استفاده از علم عصبی زیست شناختی که از بررسی ستاره دریایی به دست آمد قادر خواهند بود شبکه‌های نرونی که ریشه‌ها (شاخک‌های) حساس را کنترل می‌کند، ایجاد کنند. مدل رباتیکی تحت این شبکه، فرضیه‌های مکانیسم عملکرد سیستم عصبی جانوران تحت شرایط بسته را آزمایش می‌کند. این تحقیقات به منظور ایجاد شاخک‌های حساس جدید برای رباتها که با همان خصوصیات کنترلی در ستاره دریایی و خرچنگ دریایی عمل می‌کند است. تجسم‌های قبلی از موجودات دریایی نظیر مار ماهی و خرچنگ دریایی برای یافتن معادن زیر آب و به‌کارگیری آن در علم رباتیک باعث محدود شدن کارایی رباتها در محیط‌های غیرقابل پیش‌بینی شده بود. دانشمندان معتقدند چنانچه تمامی شرایطی که ممکن است یک ربات در آن قرار گیرد، پیش‌بینی و برنامه‌ریزی شود، باز هم امکان گیر کردن ربات وجود دارد، در صورتی که جانوران هرگز در وضعیت خاصی گیر نمی‌کنند. کاری که آنها انجام می‌دهند استفاده از الگوهای کنترلی نامنظم است. بتازگی این تحقیقات با عنوان ربات‌های زیست تقلید کنترلی زیر آب با سیستم‌های عصبی الکترونیکی در کتاب زیست مکانیک‌های شنا و پرواز نوشته پروفسور ژورف آیرز به چاپ رسیده است. محققان تاکید دارند که مدل رباتیک کامل یک حیوان نمی‌تواند مستقل عمل کند و خود پیرو (خود مختار) باشد، اما می‌تواند تحت مجموعه‌ای از رفتارهای مستقل واکنشی نظارت شده کار کند. فرض کنید که همراه یک سگ در ساحل قدم می‌زنید. حال اگر توپی را به داخل آب پرت کنید سگ به داخل آب می‌رود و با توپ برمی‌گردد و شما ناظر این عمل هستید. حال به ربات یک هدف واگذار می‌کنید. ربات مانند سگ تحت یک رفتار مستقل واکنشی بدون آن که به او بگویید چه کاری انجام دهد، عمل می‌کند. قسمت سخت کار این است که ما از رباتها بخواهیم در محیط‌های غیرقابل پیش‌بینی که قادر به دیدن و کنترل آن نیستیم، عمل کنند. هیچ کس از یک ربات تقاضای انجام رفتاری کاملا مستقل ندارد، اما کنترل نظارتی ضروری به نظر می‌رسد. به گفته دانشمندان، یکی از کاربردهای ممکن این رباتها کشف و خنثی سازی معادنی است که در مناطق ساحلی قرار دارد. حدود ???میلیون معدن زیر آب‌های سراسر جهان وجود دارد که بسیاری از آنها بر اثر فرسایش در مسیر رودخانه‌ها از بین رفته‌اند؛ بنابراین وجود یک ضرورت، انسان را وادار به ساخت سکوهای رباتیک می‌کند که بتواند در محیط‌های پیچیده مثل نهرها و رودخانه‌ها مفید باشد. انجام چنین کارهایی در محیط‌های زیر آب بسیار خطرناک و خسته‌کننده است، طوری که هیچ انسانی حاضر به انجام آن نیست. هدف دانشمندان یافتن راهی برای حل این مشکل و ساخت رباتی سودمند است.
منبع: PHYSOR
__________________
ارسال شده در
87/11/14:: 2:3 عصر
توسط جواد ابراهیم پور
