تا حالا به روبات‌هایی که مثل تیم‌های زنبورها، با هم همکاری کنن فکر کردی؟ دانشمندای دانشگاه فناوری کمنیتس آلمان یه نسل جدید از روبات‌های فوق کوچیک رو ساختن به اسم “اسمارت‌لت” که فقط یه میلی‌متر عرض دارن! یعنی به زور می‌تونی با چشم معمولی ببینیشون. این کوچولوها نه‌تنها می‌تونن توی آب حرکت کنن، بلکه می‌تونن با بقیه روبات‌های هم‌اندازه خودشون ارتباط بگیرن و کار گروهی انجام بدن.
این اسمارت‌لت‌ها از موادی ساخته شدن که ایده‌ش رو از اوریگامی (همون هنر تا زدن کاغذ و ساختن شکل‌های جورواجور) گرفتن. یعنی خودشون رو مثل یه مکعب توخالی تا می‌زنن. این ساختار باعث میشه چون هم داخل دارن و هم بیرون، کلی امکانات توی یه محیط کوچیک جا بشه؛ مثلاً سلول خورشیدی برای گرفتن انرژی نور، میکروچیپ برای تصمیم‌گیری، و سیستم انتقال نور بین همدیگه.
برخلاف روبات‌های قبلی که باید با وسایل خارجی مثل آهنربا یا سیم کنترلشون می‌کردن، این نسل جدید خودشون همه چی رو درونشون دارن: هم سلول‌های خورشیدی (برای گرفتن انرژی از نور)، هم چیپ‌های سیلیکونی و سیستم‌های ارتباط با نور. حتی میکرو LED و فوتودیود (حسگرهایی برای دریافت نور) دارن که باهاش می‌تونن به بقیه سیگنال بدن یا از اون‌ها پیام بگیرن.
پروفسور اولیور اشمیت، مدیر علمی این پروژه گفته: «این اولین باره که ما یه پلتفرم کامل و مستقل میکرو روباتیک داریم که نه فقط می‌تونه تو آب حرکت کنه و وضعیت رو حس کنه، بلکه کاملاً برنامه‌پذیر و بدون دخالت بیرونی با همتای خودش همکاری می‌کنه.»
طرز حرکتشون هم خیلی جالبه: مثل موتورهای حباب‌ساز کوچیک دارن! یعنی یه موتور ریزدارن که حباب درست می‌کنه و باعث میشه تو آب بالا و پایین برن. از اون طرف، می‌تونن با پرتاب نور به بقیه، اطلاعات و دستورالعمل بفرستن، پس همه‌ی اسمارت‌لت‌ها با هم هماهنگ حرکت می‌کنن.
یه نکته جالب دیگه اینه که هم انرژی و هم اطلاعاتشون رو از طریق نور می‌گیرن؛ دیگه دوربین و آنتن و آهنربا نمی‌خواد! دانشمندها بهش می‌گن “wireless communication loop” یعنی یه شبکه ارتباطی بی‌سیم که خود روبات‌ها با نور راهش انداختن. هر اسمارت‌لت یه چیپ داره که مثل مغزش بهش برنامه دادن تا بتونه سیگنال‌های نوری رو بفهمه و طبقش عمل کنه. حتی این چیپ‌های خیلی کوچیک رو هم روی لایه‌های اوریگامی با چسب‌های نرم وصل کردن. (به این چیپ‌های ریز می‌گن lablets)
این سیستم غیرمتمرکز باعث میشه آینده‌ای برای روبات‌های کلونی‌باز (یعنی اینایی که تیمی با هم کار می‌کنن) تصور بشه که خودشون تصمیم بگیرن و خودشون هماهنگ بشن؛ درست مثل موجودات زنده کوچولو در طبیعت.
پژوهشگر دیگه‌ای از این تیم گفته: «ما هنوز زیاد مونده تا به حیات مصنوعی واقعی برسیم، ولی داریم می‌بینیم که هوش پخش شده (distributed intelligence یعنی چندتا مغز کوچیک به هم وصل، که همه با هم تصمیم می‌گیرن) و قطعات سخت‌افزاری ماژولار چه جوری می‌تونن سیستم‌هایی بسازن که کم‌کم به رفتار جاندارهای واقعی نزدیک بشن.»
حالا به کاربردهاش! چون این دستگاه‌ها اصلاً سیم و بند به جایی ندارن (بهش می‌گن untethered یعنی رها از سیم)، و با محیط زیست هم سازگارن (biocompatible)، میشه رو کاربردشون توی پزشکی یا حتی چک‌کردن کیفیت آب حساب کرد. مثلاً یه روزی شاید بتونن وارد بدن یا بافت زنده بشن و اطلاعات بفرستن یا بیماری پیدا کنن بدون اینکه آسیبی وارد کنن.
تیم تحقیقاتی گفته دارن روی چیزی کار می‌کنن که علاوه‌بر نور، حسگرهای شیمیایی و صوتی هم بهشون اضافه کنن تا این اسمارت‌لت‌ها همه فن حریف‌تر بشن. یعنی بتونن توی محیط‌های پیچیده، خودشون رو با شرایط جدید هماهنگ کنن، اطلاعات جمع کنن و سریع واکنش نشون بدن. خلاصه مثل یه کلونی دیجیتالی واقعی.
حتی آینده رو اینجوری می‌بینن که هر اسمارت‌لت یه کار خاص انجام بده؛ یکی فقط اطلاعات جمع کنه، یکی فقط حرکت کنه، یکی فقط پیام برسونه؛ مثل دسته‌های حیوونای دریایی که می‌تونن کارایی بکنن که تکی امکان‌پذیر نیست.
در نهایت، با ترکیب انرژی خورشیدی، مغز هوشمند سیلیکونی و ارتباط نوری توی این سیستم کوچولوها، دانشمندای دانشگاه کمنیتس دارن پایه‌های روبات‌های جمعی آینده رو می‌سازن؛ روبات‌هایی که شاید یه روز تو قطره آب، یا تو بافت بدن ما حسابی مشغول کار بشن!
اگه دوست داری بیشتر بخونی، این تحقیق توی مجله Science Robotics چاپ شده.
منبع: +
