محققان از انواع مختلفی از اریگامی برای حل مساله استفاده می‌کنند. هنرمندان در طول قرن‌ها با این نوع هنر که به عنوان کاغذ و تا یا اریگامی شناخته شده است، کار کرده‌اند. اخیرا برخی از دانشمندان به سمت استفاده از این تکنیک در تحقیقات خود روی آورده‌اند.

در هنگام وقوع طوفان، زمین لرزه و انفجارها اغلب افرادی در زیرزمین و زیر آوار مجروح شده و زیر ساختمان و سایر آوارها گیر می‌کنند. امدادگران ممکن است مشکل جابجایی این آوار را داشته باشند تا بتوانند بازماندگان را بی خطر بیرون آورند. بطور مداوم، حداقل مقداری فضای کوچک در زیر آوار وجود خواهد داشت اما ممکن است برای عبور انسانها خیلی کوچک باشد، اما این فضا برای بسیاری از روبات‌ها چندان هم کوچک نیست.

چنین روبات‌های نجاتی باید بسیار کوچک باشند و این کمک خواهد کرد که آنها بتوانند فشار و خم شدن را تحمل کنند و همچنین از ترک‌های کوچک و شکاف‌ها عبور کنند. در واقع، چنین ربات‌هایی ممکن است ما را یاد یکی از مخلوقات جهان بیندازند یعنی سوسک‌ها.

چند سال پیش، دو محقق یک روبات شبه سوسک ساختند و آن را CRAM نامگذاری کردند. نام آن نشان می‌دهد که چگونه یک ربات می‌تواند از میان فضاهای کوچک حرکت کند و همچنین می‌توان آن را "روبات فشرده دارای مفصل" نامید، به این معنی که آن مفاصل قابل انعطاف هستند.

کوشیک جایارام یکی از همکاران سازنده این ربات است، او که یک دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه کالیفرنیا است می‌گوید: قطعا این کمک می‌کند که این ربات دارای پس زمینه زیست شناسی باشد. امروزه او در کمبریج، ماساچوست، در موسسه Wyss دانشگاه هاروارد در گروه مهندسی الهام گرفته از زیست شناسی کار می‌کند.

واضح است که جهان حشرات الهام بخش طراحی آنهاست. اما اریگامی (Or-ih-GAH-mee)، یک هنر ژاپنی کاغذی است و یک هنر ریاضی.

جایارام می‌گوید: در طراحی روبو-روچ (یا دیگر روبات‌های الهام گرفته از حشرات)، محققان از معادلات ریاضی زیادی استفاده می‌کنند. ما فیزیک و ریاضی را ترکیب می‌کنیم تا ببینیم که روبات باید چه کار کند.

کوشیک جایارام تحقیق خود را در سایت ساینس نیوز ارائه می‌دهد

گرانش، اصطکاک و دیگر نیروها حرکت روبات‌ها را کاهش داده یا محدود می‌کنند. دستگاه‌های کنترل شده توسط کامپیوتر باید از نوعی انرژی برای غلبه بر چنین نیروهایی استفاده کنند. جایارام از یک بخش از ریاضی (جبر) برای محاسبه نیرویی که برای حرکت روبات‌ها استفاده می‌کند.

برای CRAM، جایارام از محاسبات نوع دوم هندسه، ریاضی و از اشکال استفاده کرد تا محدوده حرکتی را که هر یک از مفاصل ربات نیاز دارد را بفهمد. این امر به او این اجازه را می‌دهد تا به ربات کمک کند که یک حرکت انعطافی به نام اسپاروال را اجرا کند.

او می گوید: ما می‌توانیم حرکات این ربات را به چند بخش تقسیم کنیم. او توضیح می‌دهد که انجام تقسیم‌ها به این مینی روبات‌ها کمک می‌کند تا بتوانند درون فضاهای کوچک حرکت کنند. جایارام فقط یکی از محققانی است که از ترکیب تکنیک‌های ریاضی و اریگامی برای ایجاد محصولات هوشمندانه و جدید استفاده می‌کند.

قوانین اریگامی

زمانی که کلمه "اریگامی" را می‌شنوید، اکثر مردم تصور می‌کنند که منظور طرح‌های ساخته شده از یک مربع کاغذی است. مثلا شاید یک جعبه ساده، یک جرثقیل کاغذی یا یک اژدها باشد. برش در اوریگامی معمولا مجاز نیست، بنابراین تولید و ایجاد این طرح‌ها همگی از همان مربع اصلی است.
زمانی که کلمه "اریگامی" را می‌شنوید، اکثر مردم تصور می‌کنند که منظور طرح‌های ساخته شده از یک مربع کاغذی است. رابرت لانگ، هنرمند اریگامی، زمانی که شش ساله بود، شروع به طراحی اشکال اوریگامی کرد. ابتدا او الگوهایی که در کتاب‌ها پیدا کرده بود را مورد استفاده قرار می داد و در نهایت در سن 10 سالگی، او طرح‌های منحصر به فردی را ایجاد می‌کرد.

اما این هنر اولین کار لانگ نبود. او امروزه به عنوان یک فیزیکدان و مهندس برجسته شناخته می‌شود. وی بعد از اینکه تصمیم گرفت کتابی را در مورد اوریگامی بنویسد، معروف شد و این اتفاق انگیزه‌ای را برای لانگ برای ترک شغل خود فراهم کرد. او فکر کرد ممکن است وقتی کتاب به پایان رسید به کارش برگردد. اما متوجه شد که اریگامی کار بسیار سرگرم کننده‌ای است.

امروز، لانگ به طراحی اغلب سازه‌های اوریگامی از آرایه‌های خورشیدی گرفته تا ایمپلنت‌های پزشکی کمک می‌کند. روش‌های مختلفی برای اریگامی وجود دارد. معمولا هنرمندان از چندین ورق کاغذ برای ایجاد طرح‌های پیچیده استفاده می‌کنند. هر ورق به یک ماژول یا واحد بسته می‌شود. سپس این واحدها با یکدیگر یکپارچه می‌شوند تا یک طراحی بزرگتر را ایجاد کنند.
در نوع دیگری از اوریگامی، طرح‌ها با هم ترکیب می شوند تا طرح‌های متفاوتی را ایجاد کنند. این تغییرات به عنوان "کوریگامی" شناخته می‌شود. لانگ می‌گوید: اکثر مردم اریگامی و کوریگامی را متمایز می‌دانند.

همچنین برای کارهایی که ممکن است به نمایش گذاشته شود، او می‌گوید تعداد زیادی از هنرمندان (از جمله استاد بزرگ اکیرا یوشیزاوا) از چسب استفاده می کنند تا کاغذ را خم کرده و یا قطعات مختلف را به هم متصل کنند.

فراتر از کاغذ

این هنر و دیگر نوآوری‌های علمی الهام گرفته از اریگامی ابزار قدرتمندی هستند، زیرا آنها قدرت علم، هنر و ریاضی را ترکیب می‌کنند.

لانگ این ارتباط را بیش از 40 سال است که تجربه کرده است. او مهارت‌های هنری و ریاضی خود را برای ایجاد بیش از 700 طرح اصلی از حیوانات جنگل گرفته تا ستاره‌های چند بعدی، ترکیب کرده است. امروزه او به عنوان استاد برجسته اریگامی برای ایجاد طرح‌های بسیار پیچیده شناخته می‌شود و این طرح‌ها اغلب بر هندسه تمرکز دارند.

هنر کاغذ و تا و یا اوریگامی فقط برای سرگرمی نیست و این هنر روزی ممکن است برای ایجاد وسایل پزشکی استفاده شود یا می‌تواند محصولاتی را تولید کند که می‌توانند به راحتی حمل شوند. این محصولات انعطاف پذیر را می‌توان برای مشتریان ارسال کرد یا می‌توان نور را برای متمرکز کردن و در آوردن آن به فرم نهایی خود استفاده کرد. محصولات ساخته شده از این طریق را می‌توان به راحتی در یک مکان باز کرد و سپس در جاهای دیگری دوباره آن را جمع نمود. اما اگر محققان نتوانند نظم قطعات جمع آوری شده را کنترل کنند، بسیاری از این برنامه‌ها موفق نخواهند شد.

منبع: ساینس نیوز فور استیودنتس