רובוטים מעופפים בהשראת זבוב הפירות

האם ניסיתם פעם לתפוס זבוב? נער צעיר מארה”ב בנה רובוט מעופף שיודע לברוח כמו זבוב

מאת: אופיר מרום

האם ניסיתם פעם לתפוס זבוב? נער צעיר מארה”ב בנה רובוט מעופף שיודע לברוח כמו זבוב.

תחום הרובוטים המעופפים מתפתח במהירות. יותר ויותר סוגים של רובוטים כאלה משתלבים בחיינו לשימושים שונים. הרובוטים, שמרחפים במרחב באופן אוטונומי, צריכים להיות מסוגלים להתמודד עם תנאי סביבה משתנים שלא ניתן לצפות אותם מראש, ולהגיב במהירות לאיומים העלולים לפגוע בהם פיזית. לדוגמא, רובוט שמאתר ניצולים בתוך מבנים שקרסו צריך להתמודד עם קירות נופלים, שמשנים את מרחב הפעולה ואף עלולים לפגוע בו פיזית ולהשביתו.

מוהיר גרימלה, תלמיד כיתה ט’, חובב רובוטיקה ומחשבים מארה”ב, בחר להתמודד בדיוק עם האתגר הזה. מוהיר לקח חלק בתחרות “יריד המדע” שעורכת מדי שנה חברת גוגל. זוהי תחרות לבני נוער מכל העולם, בה הם חוקרים במגוון תחומים כמו חקלאות, מדעי החיים רפואה ועוד ומפתחים פתרונות לבעיות אמתיות. למרות גילו הצעיר, למוהיר גרימלה רקורד מרשים בתחום המחקר והפיתוח. הוא זכה במספר תחרויות מדע שונות, ואף נפגש עם הנשיא אובמה בזכות הישגיו הרבים.

מוהיר החליט לפתח רובוט המסוגל להתחמק מאיומים ובחר בזבוב הפירות כמקור להשראה. לדבריו הבחירה בזבוב כמודל נבעה בעיקר מהעובדה שהוא יודע להתחמק במהירות וביעילות ממקום שהוא מזהה כמסוכן. למעשה, בריחת זבוב הפירות אורכת רק כ-288 אלפיות שנייה, פחות ממשך מצמוץ העין אנושית. בנוסף, זבוב הפירות עושה זאת עם מערכת ראיה הבסיסית ביותר, השווה ברזולוציה שלה למצלמה של X2626 פיקסלים ,ומוח פשוט הבנוי מ 100,000 תאי עצב בלבד ( כמיליונית מהמורכבות של המוח האנושי). עבור הישגיו בפרויקט זה זכה מוהיר בפרס הראשון לגילאי 13-14.

המחקר התחלק לשני שלבים. בשלב הראשון נבנה מערך סנסורים, שיוכלו לזהות איום מתקרב. מוהיר בחר להשתמש בחיישני מרחק פשוטים הפועלים בשיטת אינפרא אדום. הוא בחר בחיישנים אלה בשל משקלם הנמוך, ולאחר שהסתבר שאפילו המצלמה הפשוטה ביותר שקיימת היום בשוק מספקת כמות מידע גדולה בהשוואה למערכת הראיה הבסיסית של הזבוב. החיישנים שנבחרו הורכבו על פלטפורמה של רובוט מעופף, בעל רוטור של ארבעה להבים. בשלב השני, נכתב האלגוריתם לפיו פועל הרובוט-זבוב לאחר שהחיישנים מזהים איום. האלגוריתם מתבסס על מחקרים, שמצאו שזבוב הפירות נוקט במספר פעולות אופייניות במהלך הבריחה שלו. מוהיר חיבר את כל חלקי הרובוט ובנה אבטיפוס, אותו בחן בסלון של הוריו, כשהוא רץ אחריו ומנסה לחבוט בו בלוח עץ. הרובוט-זבוב החדש התנהג דומה מאוד לזבוב פירות אמתי, וברח מכל הניסיונות ב-100% הצלחה.
https://www.youtube.com/watch?v=gQ3d_SzntTs
גם בארץ מתקיימת תכנית חינוכית בנושא ביומימיקרי לתלמידי בית ספר יסודי , בכיתות ד-ו. במסגרת התוכנית נחשפים התלמידים לתחום, לומדים ומתרגלים את צורת החשיבה הביומימטית ואת הכלים הנדרשים לפיתוח חדשנות ביומימטית. הם חוקרים תופעות ותהליכים בטבע, מציעים פתרונות ובונים מודלים. התכנית מסתיימת מדי שנה בכנס חגיגי ברמת הנדיב, בהצגת הדגמים והפיתוחים שהושגו במהלך השנה בהשראת הטבע.

התוכנית פתוחה לבתי ספר יסודיים ואנו מזמינים בתי ספר נוספים להתמודד עם אתגרים בתחום זה.
לפרטים נוספים אודות התוכנית: [email protected]
מקור הידיעה