أبنية – خاص
تمثل الروبوتات العائمة للبناء تحت الماء نقلة نوعية في مجال التشييد البحري، حيث تتيح إمكانية إنشاء هياكل إسمنتية تحت سطح البحر دون تدخل بشري مباشر. هذا الابتكار يفتح آفاقًا جديدة في مجالات البنية التحتية البحرية، مثل إنشاء الشعاب الاصطناعية، ودعم مشاريع الطاقة المتجددة، وتعزيز الحماية الساحلية.
مع تزايد الحاجة إلى تطوير البنية التحتية في البيئات البحرية، ظهرت تحديات عديدة تتعلق بسلامة الغواصين، والتكاليف المرتفعة، وصعوبة الوصول إلى بعض المواقع. في هذا السياق، برزت الروبوتات العائمة كحل مبتكر يتيح تنفيذ عمليات البناء تحت الماء بكفاءة وأمان.
الروبوتات العائمة.. التصميم والوظيفة
تم تطوير روبوتات عائمة ذاتية التحكم قادرة على بناء هياكل تحت الماء باستخدام كتل إسمنتية. تعتمد هذه الروبوتات على نظام مزدوج للطاقة، يجمع بين البطاريات والهواء المضغوط، مما يمكنها من التحكم في الطفو وتحريك الكتل الثقيلة بكفاءة. كما تم تزويدها بذراع ميكانيكية مصممة خصيصًا للتعامل مع الكتل الإسمنتية، مما يسهل عملية البناء حتى في ظروف الرؤية المحدودة.
نماذج روبوتية في الإنشاء البحري
مشروع StoneClaw جامعة دارتموث “Dartmouth College”
قام فريق بحثي من جامعة دارتموث بتطوير روبوت عائم ذاتي التحكم يُدعى “StoneClaw”، قادر على بناء هياكل تحت الماء باستخدام كتل إسمنتية متشابكة. يتميز هذا الروبوت باستخدام نظام مزدوج للطاقة يجمع بين البطاريات والهواء المضغوط للتحكم في الطفو، مما يمكنه من نقل الكتل الثقيلة بكفاءة. كما تم تصميم الكتل الإسمنتية لتكون متشابكة، مما يسمح بتصحيح الأخطاء أثناء التركيب ويقلل من الحاجة إلى دقة عالية في التثبيت.
روبوت AquaBot جامعة كولومبيا “Columbia University”
طور باحثون في جامعة كولومبيا روبوتًا يُدعى “AquaBot”، قادر على السباحة تحت الماء بشكل مستقل باستخدام الذكاء الاصطناعي. يتميز هذا الروبوت بقدرته على أداء مهام مناولة متقدمة تحت الماء، مما يجعله مناسبًا لأعمال البناء والصيانة في البيئات البحرية.
روبوتات RoboSalps مستوحاة من العوالق الحيوانية
تم تطوير وحدات روبوتية تُدعى “RoboSalps” مستوحاة من تصميم وحياة العوالق الحيوانية. تم تصميمها للعمل تحت الماء في بيئات غير معروفة ومتطرفة، مثل المحيطات خارج الأرض. تتميز هذه الروبوتات بهيكل أنبوبي ناعم وخفيف الوزن للغاية، مما يمكنها من السباحة وتنفيذ المهام المعقدة تحت الماء.
التحديات والحلول
يواجه البناء تحت الماء تحديات مثل التيارات المائية، والرؤية المحدودة، وصعوبة التحكم الدقيق. للتغلب على ذلك، تم تصميم الكتل الإسمنتية لتكون متشابكة وتسمح بتصحيح الأخطاء أثناء التركيب، مما يقلل من الحاجة إلى دقة عالية في التثبيت. كما تم تطوير خوارزميات ذكية لإدارة استهلاك الطاقة وتحسين أداء الروبوتات في البيئات المعقدة.
آفاق واعدة للبناء الذكي تحت الماء
تُعد الروبوتات العائمة للبناء تحت الماء خطوة ثورية تفتح الباب أمام مجموعة واسعة من التطبيقات المستقبلية، التي تتجاوز حدود الاستخدام التقليدي لتكنولوجيا الروبوتات. ومن أبرز هذه التطبيقات، إنشاء الشعاب المرجانية الاصطناعية لدعم الحياة البحرية واستعادة التوازن البيئي في المناطق المتضررة. هذه الهياكل يمكن تصميمها وهندستها بطريقة تعزز التنوع البيولوجي وتوفر مأوى للكائنات البحرية، مما يسهم في إعادة إحياء النظم البيئية البحرية.
كما تمتد التطبيقات إلى دعم مشاريع الطاقة المتجددة، ولا سيما مزارع الرياح البحرية، حيث يمكن استخدام هذه الروبوتات في بناء الأساسات تحت سطح الماء وتركيب الهياكل الداعمة بطريقة دقيقة وآمنة. كذلك، يمكن توظيفها في تعزيز الحماية الساحلية، من خلال بناء حواجز أمواج وهياكل دفاعية مقاومة للتآكل والظروف المناخية المتغيرة. وأخيرًا، تسهم هذه التقنية في إصلاح وصيانة البنية التحتية تحت الماء، مثل الأنابيب والكابلات، مما يقلل من التكاليف التشغيلية ويُحسن السلامة مقارنة بالطرق التقليدية المعتمدة على الغواصين.
تمثل الروبوتات العائمة للبناء تحت الماء خطوة ثورية في مجال التشييد البحري، حيث توفر حلاً فعالًا وآمنًا للتحديات التقليدية. مع استمرار التطوير والابتكار، من المتوقع أن تلعب هذه التقنية دورًا محوريًا في مستقبل البنية التحتية البحرية.
