تحليل قفزات “صرصور الحقل” تسهم في ابتكار روبوتات حديثة

يعكف الباحثون بجامعة جونز هوبكنز، على تحليل قفزات صرصور الحقل بالاستعانة بكاميرات حديثة ذات سرعات فائقة، للتعرف على أنماط الحركة لديه.

وقال راجات ميتال، أستاذ الهندسة الميكانيكية بالجامعة، إنه يرى أن صرصور الحقل أو الجندب ليس مجرد آفة ضارة بل إن المبادئ الأساسية لتصميم جسمه قد تسهم في ابتكار روبوتات صغيرة رشيقة ذات قدرة على التحرك وسط التضاريس الوعرة وأنقاض الزلازل.

وتشير التفاصيل العلمية إلى أنه بمقدور حشرة الجندب القفز إلى ارتفاعات تعادل طول جسمها نحو 60 مرة، لذا فقد كان السؤال الذي يراود ميتال هو “كيف يتسنى لها القفز إلى هذه الارتفاعات والمسافات الطويلة وكيف يمكن لهذه الحشرات التحكم في وضعها حتى تتمكن من الهبوط على أرجلها سالمة”.

وظل ميتال وإيملي بالمر، مساعدته بقسم الهندسة الميكانيكية يدرسان مدى تعقيد قفزات الجندب طيلة ثمانية أشهر باستخدام كاميرات سريعة اللقطات للوقوف على تفاصيل الحركة في غاية الدقة.

وقال ميتال، “التقطت مقاطع فيديو دقيقة وتفصيلية تتراوح بين 300 و400 لقطة في الثانية الواحدة حتى يتسنى لنا بالفعل تحليل قفزاته بدقة متناهية والبدء في رصد كل الحركات والسكنات منذ انطلاقه وحتى لحظة هبوطه”، مضيفا، أنه دهش عندما وجد أن قفزات الحشرة تشبه راقص الباليه، لكن المهم هو أنها كانت تنجح في الهبوط على أرجلها.

وتم ابتكار نماذج مجسمة بالبرمجيات لتوضيح حركة كل جزء من أجزاء جسم الحشرة خلال عمليتي القفز والهبوط، وعرض الفريق البحثي نتائج دراسته خلال الاجتماع السنوي الثامن والستين لقسم ديناميكا الموائع بالجمعية الفيزيائية الأمريكية الذي عقد في الآونة الأخيرة في بوسطن.