آلية الحركة عبر ضخ الماء
طور باحثون في كلية تاندون للهندسة بجامعة نيويورك روبوتًا برمائيًا لا يملك أقدامًا ولا زعانف، لكنه يستطيع الزحف على الأرض وصعود المنحدرات وتجاوز الدرج والسباحة. يعتمد الروبوت على حركة تموجية تشبه زحف الديدان والثعابين، بينما يغير توزيع وزنه الداخلي عن طريق ضخ الماء بين خزانين مرنين من اللاتكس расположенين في الرأس والذيل.
يبلغ طول «وورما» حوالي 50 سنتيمترًا ويتكون من خمس وصلات وأربع مفاصل، وزنه يزيد قليلًا عن كيلوغرام واحد. يحتوي على خزان مرن في الرأس وآخر في الذيل ومضخة في منتصف الجسم تنقل نحو 300 غرام من الماء بين الخزانين، وهي تمثل نحو 28 بالمئة من الوزن الإجمالي للروبوت.
الأداء في البيئات المختلفة
عندما يضخ الماء نحو الرأس يزداد الضغط على نقاط التلامس الأمامية، ما يمنح الروبوت قوة جر أكبر يساعده على تسلق الأسطح المائلة والخروج من الماء. في التجارب كان تركيز الماء في الرأس هو التكوين الوحيد الذي سمح بصعود أكثر المنحدرات شدة بزاوية بلغت 19.5 درجة، وخفض الطاقة اللازمة للحركة بنسبة لا تقل عن 33 بالمئة مقارنة بالتكوينات الأخرى.
عند السباحة يعكس التأثير: عندما ينتقل الماء إلى الذيل يصبح الروبوت أسرع بنسبة وصلت إلى 26 بالمئة وأكثر كفاءة بنسبة 52 بالمئة مقارنة بحال تركيز الوزن في الرأس. لتجاوز الدرج يتبع الروبوت سلسلة من التحركات: يبدأ بوضع الماء في الرأس للحصول على قوة جر، ثم ينقله إلى الذيل لرفع الجزء الأمامي ودفع الجسم نحو الحافة، قبل إعادة الماء إلى الرأس لإكمال الصعود، مما سمح له بتجاوز درجة يبلغ ارتفاعها 15 سنتيمترًا.
التطبيقات المحتملة والتطوير المستقبلي
ترى الباحثة نانا أوباياشي أن هذه الآلية قد تفيد في مراقبة السواحل والأراضي الرطبة والشوارع المغمورة بالمياه، إضافة إلى فحص البنية التحتية في المناطق التي تجمع تضاريس مختلفة.
ما يزال «وورما» نموذجيًا تجريبيًا؛ يعمل الفريق على تطوير مضخات أسرع وأنظمة استشعار تسمح له باكتشاف تغير التضاريس وإعادة توزيع الماء تلقائيًا.
