نوجوان ۱۵ ساله لاک‌پشت رباتیک ساخت؛ حرکاتش را با دقت مطالعه کرد!

به گزارش تیم وبگردی ایونا به نقل از عصر ایران: یک دانش‌آموز دبیرستانی اهل کانادا موفق شده رباتی شبیه لاک‌پشت دریایی طراحی کند که می‌تواند بدون آسیب زدن به محیط‌های دریایی، تهدیدهای زیست‌محیطی را شناسایی کند. این اختراع خلاقانه حالا توجه محافل علمی جهان را به خود جلب کرده و چندین جایزه مهم بین‌المللی را هم به دست آورده است.

«ایوان بادز» نوجوان ۱۵ ساله اهل شهر برلینگتون در استان انتاریو کانادا، ایده ساخت این ربات را زمانی پیدا کرد که در یک سفر کمپینگ، لاک‌پشتی را در آب دید. او که علاقه زیادی به طبیعت‌گردی، قایق‌رانی و فعالیت‌های محیط‌زیستی دارد، مدت‌ها به دنبال راهی بود تا بتواند نقشی واقعی در حفاظت از طبیعت ایفا کند.

او می‌گوید خانواده‌اش همیشه به او یاد داده‌اند هر جایی را که بازدید می‌کند، بهتر از قبل ترک کند. همین نگاه باعث شد دیدن حرکت آرام و طبیعی آن لاک‌پشت، جرقه‌ای برای ساخت یک پروژه متفاوت در ذهنش ایجاد کند؛ یک لاک‌پشت رباتیک زیرآبی برای حفاظت از اکوسیستم‌های دریایی.

ایده ساخت ربات از حرکت طبیعی لاک‌پشت‌ها شروع شد

بادز می‌گوید چیزی که بیش از همه توجهش را جلب کرد، حرکت نرم، روان و بدون مزاحمت لاک‌پشت در آب بود. او تصمیم گرفت همین الگوی حرکتی را در یک ربات بازسازی کند.

برخلاف بسیاری از زیردریایی‌ها و ربات‌های دریایی که با ملخ یا فشار شدید آب حرکت می‌کنند و ممکن است به محیط آسیب بزنند، این ربات با تقلید از حرکات طبیعی لاک‌پشت دریایی شنا می‌کند. همین ویژگی باعث می‌شود بتواند بدون ایجاد استرس برای آبزیان یا تخریب زیستگاه‌ها، داده‌های مهم محیطی را جمع‌آوری کند.

این ربات می‌تواند تهدیدهایی مانند:

• سفیدشدگی مرجان‌ها
• گونه‌های مهاجم
• میکروپلاستیک‌ها
• آلودگی‌های محیطی

را شناسایی و ثبت کند.

ساخت لاک‌پشت رباتیک چگونه انجام شد؟

ایوان برای طراحی این پروژه، ابتدا ساعت‌ها ویدیو از شنا کردن لاک‌پشت‌های دریایی تماشا کرد و حتی با متخصصان آکواریوم محلی گفت‌وگو داشت تا دقیق‌تر متوجه نحوه حرکت آن‌ها شود.

او یاد گرفت که لاک‌پشت‌های دریایی با باله‌های جلویی خود نیروی اصلی حرکت را تولید می‌کنند و از پاهای عقبی برای تغییر جهت و حفظ تعادل استفاده می‌کنند.

سپس با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی سه‌بعدی و مهندسی، نمونه اولیه ربات را طراحی کرد و قطعات مختلف آن را ساخت.

مشخصات ربات لاک‌پشت زیرآبی

این ربات که «BURT» نام دارد، مخفف عبارت «Bionic Underwater Robotic Turtle» است؛ یعنی لاک‌پشت رباتیک بیونیک زیرآبی.

BURT از نظر نسبت اندازه بدن و باله‌ها، بسیار شبیه یک لاک‌پشت واقعی طراحی شده اما ابعاد کوچک‌تری دارد تا بتواند راحت‌تر در محیط‌های مختلف حرکت کند.

ویژگی‌های مهم این ربات شامل موارد زیر است:

• چهار باله متحرک
• باله‌های جلویی بزرگ برای حرکت اصلی
• باله‌های عقبی کوچک برای حفظ تعادل و تغییر مسیر
• بدنه اکریلیک مقاوم برای نگهداری قطعات الکترونیکی
• استفاده از میکروکامپیوتر Raspberry Pi
• دوربین جلویی برای مشاهده محیط
• سنسورهای عمق و موقعیت‌یاب GPS
• قابلیت ارسال و ذخیره داده‌ها

این ربات همچنین می‌تواند طبق یک مسیر از پیش تعیین‌شده حرکت کند و نیازی به کابل یا اتصال مستقیم مانند ربات‌های زیرآبی سنتی ندارد.

تشخیص سفیدشدگی مرجان‌ها با دقت بالا

ایوان بیشتر آزمایش‌های اولیه BURT را در استخر خانه پدربزرگ و مادربزرگش انجام داده است. او با استفاده از مدل‌های سه‌بعدی، محیطی شبیه صخره‌های مرجانی ساخت تا ربات بتواند شرایط واقعی را شبیه‌سازی کند.

سپس ربات را آموزش داد تا تفاوت میان مرجان سالم، مرجان سفیدشده و گونه‌های مهاجم را تشخیص دهد.

نتیجه آزمایش‌ها بسیار جالب بود؛ این ربات توانست سفیدشدگی مرجان‌ها را با دقت حدود ۹۶ درصد شناسایی کند.

رباتی که هر روز هوشمندتر می‌شود

ایوان حالا در حال توسعه نسخه‌های پیشرفته‌تر BURT است تا بتواند در آب‌های عمیق‌تر و محیط‌های دشوارتر فعالیت کند.

او برای عملکرد بهتر در آب‌های گل‌آلود، چراغ‌هایی به بخش جلویی ربات اضافه کرده و از حسگر فراصوت استفاده کرده است تا ربات بتواند موانع را با امواج صوتی شناسایی کند.

علاوه بر این، او امسال دستگاه تصویربرداری هولوگرافیکی جدیدی هم ساخته که می‌تواند ذرات بسیار ریز موجود در آب را بررسی کند. این سیستم با تحلیل شکل و ساختار ذرات، تشخیص می‌دهد که آیا آن‌ها میکروپلاستیک هستند یا خیر.

اختراعی که جایزه‌های جهانی برد

پروژه BURT ابتدا فقط یک علاقه شخصی برای ایوان بود، اما حالا به یکی از موفق‌ترین پروژه‌های علمی نوجوانان تبدیل شده است.

این اختراع تاکنون موفق شده:

• مقام اول مسابقه دانشمندان جوان اتحادیه اروپا در سال ۲۰۲۵
• جایزه نمایشگاه علمی سراسری کانادا

را کسب کند؛ رقابت‌هایی که هزاران دانش‌آموز و پژوهشگر در آن حضور دارند.

هدف نهایی؛ ارتشی از لاک‌پشت‌های رباتیک برای نجات اقیانوس‌ها

ایوان می‌گوید هدف نهایی او ساخت مجموعه‌ای از این لاک‌پشت‌های رباتیک است تا بتوانند در نقاط مختلف جهان برای پایش محیط‌های دریایی استفاده شوند.

او معتقد است کاربرد این فناوری فقط به مرجان‌ها یا میکروپلاستیک‌ها محدود نمی‌شود و می‌تواند در زمینه‌های بسیار بیشتری به حفاظت از محیط‌زیست کمک کند.

به گفته او، هنوز فرصت‌های زیادی برای توسعه این فناوری وجود دارد و این تازه آغاز مسیر است.

خبرنگار : آقابابایی