تم طرحه بمؤتمر «علوم ونظم الروبوتات» بأميركا الشهر الجاري

فريق بحثي يطرح نموذجاً أولياً لطائرات «درونز» متناهية الصغر

النموذج الأولي لطائرة صغيرة بدون طيار (درونز) يقل حجمها عن غطاء زجاجة أو نحلة صغيرة وتستخدم كف اليد كمطار للإقلاع والهبوط. من المصدر

في غضون سنوات قليلة، سيكون بإمكانك أن تشتري هاتفاً محمولاً أو حاسباً لوحياً، فتفتح الصندوق المعبأ به الجهاز، لتجد معه قطعة صغيرة، لم تكن معتاداً على وجودها من قبل، وهي عبارة عن طائرة صغيرة بدون طيار (درونز) من النوع المتناهي الصغر، والذي يقل حجمه عن غطاء زجاجة أو نحلة صغيرة. وتستخدم كف اليد كمطار للإقلاع والهبوط، ويمكنها الوقوف على عقلة أحد أصابعك، لتدور في الأرجاء، وتصور لك الأشياء صوتاً وصورة، وتعود لتحملها على هاتفك أو حاسبك اللوحي الصغير.

مهام مستقبلية

أكد الأستاذ المساعد لعلوم الطيران بمعهد «ماساشوستس للتقنية»، الدكتور سيرتاك كارامان، أن التصميم الذي طوره الفريق البحثي هو الخطوة الأولى نحو هندسة وتصنيع أصغر وأذكى «درونز».وأضاف: «يمكنك أن تتخيل مثلاً، أنك اشتريت (طائرة بدون طيار) بحجم غطاء الزجاجة، تتكامل وتتصل بالهاتف الذكي، ويمكنك أن تخرجها وتضعها في كفك، وإذا رفعت يدك قليلاً تحس الطائرة بذلك، وتبدأ في الطيران بالأرجاء وتصور لك فيلماً، وحينما تفتح يدك مرة أخرى تهبط على كفك، لتحمّل الفيديو على الهاتف.


- الشريحة الإلكترونية لـ«درونز» تستهلك «واط» واحداً من الطاقة في التشغيل.

- الشريحة الإلكترونية كانت العائق الأخير أمام إنتاج «درونز» فائقة الصغر.

والنموذج الأولي من هذه «الدرونز النحلة» ظهر خلال مؤتمر «علوم ونظم الروبوتات»، الذي عقد بمعهد ماساشوستس للتقنية «إم آي تي» في اميركا، خلال الفترة من 12 الى 16 يوليو الجاري، بعدما توصل فريق من الباحثين بالمعهد إلى طريقة وصفت «بالثورية» في تصميم وانتاج «خوارزميات» وشرائح الكترونية فائقة الصغر، تستهلك «واط» واحداً من الكهرباء، وتستطيع في الوقت نفسه تشغيل هذه الطائرات ضئيلة الحجم بكفاءة.

وقاد فريق الباحثين، الذي حقق هذا الانجاز، الأستاذ المساعد لعلوم الطيران بالمعهد، الدكتور سيرتاك كارامان، والأستاذة المساعدة بقسم هندسة الكهرباء وعلوم الحاسب، الدكتورة فيفيان سيزي، بمشاركة باحثين من المعهد، وهم: زينج دونج زانج، وعمرو سليمان، ولوكا كارلون. وعرض الفريق البحثي هذه النتائج، أمام المؤتمر.

وذكر بيان نشر في غرفة أخبار (المعهد) news.mit.edu أن الإسهام الرئيس للفريق تمثل في التوصل إلى طريقة جديدة تماماً و«ثورية» في مجال تصميم وإنتاج الشريحة الالكترونية الرئيسة، التي تعمل بها «الدرونز»، وتعتبر هي «عقل الدرونز»، لتصبح صغيرة للغاية وقليلة الاستهلاك للطاقة، وهو العائق الأخير الذي كان يحول دون إنتاج طائرات «درونز» فائقة الصغر.

وأشار البيان إلى أن الفريق البحثي أنجز الخطوة الأولى نحو تصميم وإنتاج شريحة حاسب تستخدم جزءاً قليلاً جداً من الطاقة المستخدمة في شرائح طائرات «الدرونز» الكبيرة، وفي الوقت نفسه تقوم بكل مهامها، بعدما توصل إلى طريقة في التصميم والإنتاج اطلق عليها اسم «نافيون».

ولفت إلى أن الأمر الجديد الذي تحمله طريقة «نافيون» يتمثل في أنه في المعتاد كان إنتاج الشريحة يتم على مرحلتين، الأولى، يقوم بها فريق التصميم، الذي يعد «الخوارزمية الأساسية للشريحة» أو النموذج الرياضي الذي تعمل به، والثانية، يضطلع بها فريق آخر من المهندسين المسؤولين عن الإنتاج، ليرسم ويطبع هذا النموذج الرياضي على اللوحة الالكترونية الخاصة بالشريحة، وكان على فريق الإنتاج أن يعرف كيف يتم رسم «الخوارزمية» أو النموذج الرياضي.

وأوضح البيان أن الفريق البحثي قام بتغيير هذه الطريقة كلية، وجعل تصميم «الخوارزمية» الأساسية وإنتاج الشريحة يتم في خطوة واحدة بمعرفة فريق واحد، وبأسلوب يدمج الاثنين معاً، بحيث يتم فيه طرح عشرات التصميمات لـ«الخوارزميات» المقترح أن تعمل مع الطائرة، بحسب المهام المطلوبة منها، واختبارها لمعرفة مدى صلاحيتها للإنتاج والعمل بكفاءة، ثم تعديل وتحسين هذه «الخوارزميات»، وفقاً لمتطلبات الإنتاج، وصولاً إلى النموذج الأمثل لإنتاجه في خطوة واحدة.

وقال الدكتور سيرتاك كارامان إن «هذه الطريقة استدعت من الفريق البحثي القيام بإجراء تغييرات بسيطة في (الخوارزميات) القائمة حالياً وشائعة الاستخدام في تحديد ما يطلق عليه (حركة الأنا للدرونز)، ويقصد بها أن يكون (الدرونز) واعياً بموقعه في الفضاء، ثم قام (الفريق) بعد ذلك بتنفيذ اصدارات متنوعة من (الخوارزمية) وتطبيقها على نمط من الشرائح الالكترونية، يستخدم بوابات (المصفوفات) القابلة للبرمجة حقلياً (إف بي جي إيه) مكوناً أساسياً في بنائها، وهو نمط من الشرائح البسيطة للغاية القابلة للبرمجة، وهي تتكون من مئات الآلاف من البوابات غير المتصلة ببعضها بعضاً، التي يستطيع الباحثون ربطها بالانماط أو الطرق المطلوبة لتكوين عناصر حوسبة متخصصة حسب الهدف المحدد القيام به والوظائف المطلوبة من (الدرونز) بعد ذلك».

تويتر