زهپادها، کاشفان اعماق دریا می‌شوند

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از WebExplore، زهپادها یا زیردریایی هدایت‌پذیر از دور (با نماد اختصاری چشم دریا)، رباتی است که به هدایتگر این امکان را می‌دهد که این وسیله را در ژرفای آب کنترل و هدایت کند و از طریق اعمال فرامین عملیات مورد نظر را از طریق تجهیزات ربات، انجام دهد و به همین دلیل «چشم دریا» نیز خوانده می‌شود.

انواع این ربات‌ها از نمونه‌های کوچک و ساده‌ای که صرفا مجهز به دروبین فیلم برداری کوچکی هستند تا گونه‌های پیشرفته و بسیار پیچیده‌ای که در اعماق بیش از 6000 متری دریا امکان انجام عملکردهای متنوع و متعددی را دارند، شامل می‌شوند. اجزای چشم دریا که توسط کابل ارتباطی به اپراتور واقع در سطح دریا متصل است، عبارتند از سیستم هدایتی جهت کنترل ربات، سیستم رانش، سیستم به آب‌ انداختن، منابع تامین قدرت و کابل ارتباطی که توان لازم جهت عملکرد پروانه‌ها و نیز دستورات و سیگنال‌های کنترلی را به ربات و داده‌های تولید شده توسط حسگرها را به اپراتور در سطح دریا منتقل می‌کنند.

محققان فرانسوی به تازگی زهپادی را طراحی کرده‌اند که توسط کشتی تخقیقاتی «یانوس» حمل می‌شود و وظیفه مشاهده یا تغییر اشیای کف دریا را به عهده دارد. این زهپاد مقاوم در برابر فشار که با یک کابل بسیار بلند به کشتی متصل است.​

پیتر ویس، مهندس رباتیک و اتوماسیون می‌گوید: «برای انسان فرو رفتن تا عمق زیاد بسیار دشوار است و اگر بخواهیم به عمق بیشتر از ۷۰۰ متر برویم، تقریبا ناممکن است. بنابراین نیاز به یک ربات داریم تا برای عملیات در اعماق دریا از آن استفاده کنیم.»

ین سامانه زهپاد مجهز به دو دوربین است که مانند چشم انسان دید سه‌بعدی دارند. آنها مسلح به بازوهای پیشرفته هستند که هر کدام دستی با سه انگشت دارند و به این ترتیب از ربات‌های معمولی دو انگشتی کارآمدتر هستند.

ژرمی گانسه مدیر هماهنگی فنی پروژه زهپاد اروپا می‌گوید: «پیشرفت در زمینه جابه‌جایی اشیاء با ربات هنوز جای کار دارد. از سوی دیگر ما داریم روی کنترل ماهواره‌ای این سامانه رباتیک هم کار می‌کنیم تا بتوان از هر نقطه‌ای از جهان با آن کار کرد.»

بازوهای رباتیک زهپاد

در حال حاضر همه زهپادها از روی کشتی هدایت می‌شوند. اگر سامانه کنترل به خشکی منتقل شود، عملیات کم‌خطرتر و کم‌هزینه‌تر خوهد بود زیرا از کشتی‌های کوچک‌تری استفاده می‌شود. یکی از کشتی‌ها در دریای مدیترانه با یک مرکز کنترل در بروکسل ارتباط ماهواره‌ای دارد.

هزار کیلومتر آن سوتر، اپراتورها کار هدایت را با استفاده از یک سامانه شبیه‌ساز انجام می‌دهند و دستورات خود را به زهپاد می‌فرستند. از آنجا که اندکی تأخیر در ارسال پیام وجود دارد، زهپاد باید به حد کافی مستقل باشد تا بتواند در نبود هدایت در زمان واقعی، عملیات را به خوبی ادامه دهد. در ضمن باید آنقدر هوشمند باشد که عین حرکات مجازی اپراتورها در مرکز کنترل را در دریا انجام دهد.

پژوهشگر دیگری به نام خاویر مارتینز گونزالس می‌گوید: «کار مرکز کنترل با کار ربات از هم جداست. در مرکز، کار در زمان واقعی به صورت مداوم انجام می‌شود. یک کابین فرماندهی هوشمند ناظر حرکات اپراتورهاست و دستورات آنها را به ربات می‌فرستد. او این کار را به صورت خودکار و بدون نیاز به کنترل مداوم ما انجام می‌دهد.»

برای آنکه بازوهای رباتیک مؤثرتر باشند، مهندسان این پروژه پژوهشی اروپایی سامانه پوششی خاصی را به کار می‌برند. به طوری که اپراتور در فضای مجازی، وزن و مقاومت واقعی اشیاء را حس می‌کند.

محققان در حال انداختن زهپاد در آب اقیانوس

پیر لوتیر، کارشناس دانش رباتیک در مورد طریقه انتقال پیام چنین توضیح می‌دهد: «ما از یک شمایل سه‌بعدی انسان در فضای مجازی استفاده می‌کنیم که باید کاری را انجام دهد. حرکات او را مجزا می‌کنیم تا ربات از فاصله دور بتواند همان حرکات را بازسازی کند. بنابراین با وجود تأخیر زیاد هم می‌توانیم دستور را بفرستیم.»

خودروهای هدایت‌شونده مستقل در کف دریا یا روی خشکی و در هرجایی که مهارت رباتیک لازم باشد، با این فناوری می‌توانند به صورت دقیق و مطمئن حرکت کنند.

ژرمی گانسه در این زمینه می‌افزاید: «همین فناوری برای یک وسیله سیار با بازوهای هدایت پذیر بر روی زمین نیز قابل تصور است. مثلا برای جاهایی از مرکز هسته‌ای فوکوشیما که دسترسی به آن برای انسان واقعا خطرناک و جابه‌جایی اشیاء در آنجا ضروری است، این فناوری بسیار مفید خواهد بود.»

دانشمندان مشغول آزمایش اجزا مختلف زهپاد پیشرفته خود هستند تا بتوانند آن را به ژرفای ۱۳۰۰ متری دریای مدیترانه بفرستند.