كيف تبدو الذراع الآلية المصممة "للتفاعل بين الإنسان والحاسوب"؟

تركز هذه الذراع الآلية على كونها "آمنة" و"مرنة" وهي أخف وزنًا من الذراع البشرية. وهو روبوت ذو ذراعين من كوريا الجنوبية - أمبيدكس.

وفي عام 2019، قدمنا ​​النموذج الأولي الخاص به، والذي تم تطويره بواسطة NAVER LABS. تُعرف الشركة الأم NAVER باسم "Google كوريا الجنوبية".
في ذلك الوقت، لم يكن لدى أمبيديكس سوى ذراعين فقط. عندما التقينا مرة أخرى بعد 5 سنوات، بدا الأمر أشبه بالإنسان.

أكبر تغيير هو أنه مع الرأس + الجذع + الخصر، تم تحسين نطاق الحركة والثبات بشكل كبير.

قامت Ambidex أيضًا بترقية أجهزتها اللمسية ويمكنها الآن إكمال مهام أكثر تعقيدًا، مثل مساعدة "زملائها" على غسل وجوههم:

أنا أيضًا ماهر في المطبخ. سأقشر البطاطا الحلوة لتأكلها:

إذا لم يكن لديك ما تفعله، فلنستمتع ببعض الترفيه ونلعب تنس الطاولة:

▍ محرك الكابل + تصميم جديد بسيط

يستخدم ذراع AMBIDEX آلية تعمل بالكابل والتي تضع جميع المحركات الثقيلة على الكتف وأجزاء الجسم، مما يقلل من وزن الذراع. تزن الذراع الآلية الواحدة 2.6 كيلوغرام فقط، وهي أخف من ذراع الرجل البالغ.

تمثل الذراع الخفيفة الأمان والمرونة، مما يسمح لها بالتفاعل بأمان مع الناس، مثل المعانقة والمصافحة:

على الرغم من وزنه الخفيف، يستطيع AMBIDEX تحمل وزن 3 كجم ويمكنه الجري بسرعة قصوى تبلغ 5 م/ث.

مثل الذراع البشرية، تتمتع ذراع أمبيديكس أيضًا بـ 7 درجات مشتركة من الحرية. يقول المسؤولون إن آليته المبتكرة يمكنها في الوقت نفسه تعزيز قوة وقوة كل مفصل، مما يتيح نفس مستوى التحكم والأداء والدقة مثل الروبوتات الصناعية!

بعد إضافة تصميمات جديدة للرأس والجذع والخصر، يبدو Ambidex أكثر روعة. ومع ذلك، قالت NAVER LABS إنها لا تريد التضحية بكفاءة البحث من أجل الصورة الخارجية، لذلك تبنوا "أسلوبًا بسيطًا" في المظهر. يستخدم التصميم مناطق سوداء لإخفاء أجهزة الاستشعار والمكونات المثبتة بمسامير، مما يقلل من التعقيد البصري.

في الوقت نفسه، ومع الأخذ في الاعتبار حركة الروبوت وسهولة التجميع، قامت NAVER LABS بتقليل تكوين الغطاء وركزت على تفاصيل خط الفصل بحيث يمكن فصل الغطاء، مع الاحتفاظ بالأسلاك أثناء إعادة تفسيرها كعنصر تصميم ، أثناء العرض مع الحفاظ على الهيكل الأساسي، فإنه يزيد من التوازن البصري الشامل والوحدة.

لم تعلن NAVER LABS بعد عن أي ميزات تقنية أخرى لـ "Humanoid Ambidex"، لكن الحركات تبدو أكثر سلاسة ومرونة.

▍ تعلم "الذكاء الجسدي" للإنسان

انظر بعناية، عندما يقوم أمبيدكس بمهام مختلفة، يوجد خلفه أحد الموظفين الذي يخفي شهرته وإنجازاته:

يبدو أن الموظفين يتحكمون في أمبيدكس، لكن في الواقع تتعلم أمبيدكس "الذكاء الجسدي" البشري. على عكس معظم الأذرع الآلية التي تتحرك بناءً على معلومات الموقع المُدخلة مسبقًا، تم تصميم Ambidex من أجل "التفاعل بين الإنسان والحاسوب" ويجب أن يضمن السلامة المطلقة في المهام اليومية غير المنظمة.

إذن ما هو الذكاء الجسدي البشري؟ وقالت NAVER LABS: بالإضافة إلى الأنشطة الواعية عندما يتفاعل الإنسان مع البيئة الخارجية، هناك أشياء كثيرة تكون غير واعية. على سبيل المثال: عند تلطيخ المربى، لا يأخذ الإنسان في الاعتبار كل حركة للأصابع أو القوة الصغيرة التي تمارس على الرسغ والأصابع. المعرفة والذكاء المبني على هذه التجربة الجسدية يسمى "الذكاء الجسدي".

من أجل نقل "الذكاء الجسدي" إلى الروبوتات، طورت NAVER LABS جهازًا لمسيًا. على عكس أجهزة التحكم الشائعة، يوفر جهاز Ambidex اللمسي بيانات الموقع والقوة بطريقة ثنائية. فهو لا يسمح للمستخدم بإرسال أوامر إلى الروبوت لتحريك موضعه فحسب، بل يمكّن المستخدم أيضًا من الشعور بالقوى التي يواجهها الروبوت. يتحكم الناس في الروبوتات من خلال أجهزة اللمس لأداء المهام، وفي الوقت نفسه، تكتسب الروبوتات الذكاء الجسدي البشري بشكل غير مباشر.

▍ ترقيات المعدات اللمسية، من تقشير البطاطا الحلوة إلى لعب تنس الطاولة

دعونا نرى كيف تستخدم شركة Ambidex الأجهزة اللمسية لتقشير البطاطا الحلوة:

على الرغم من أن الأمر يبدو بسيطًا، إلا أن الإجراء بأكمله يتم تنفيذه من خلال التحكم في قوة الروبوت ونقل القوة الثنائية للجهاز اللمسي. إذا لم يعمل أي منهما بشكل صحيح، فسيحدث احتكاك مفرط بين السكين والبطاطس، مما قد يؤدي إلى إتلاف المكون أو الأداة أو الروبوت نفسه.

يُظهر فيلم "تقشير البطاطا الحلوة" فقط جهاز اللمس من الجيل الأول من Ambidex، والذي تمت ترقيته لاحقًا بواسطة NAVER LABS. يتمتع جهاز Haptic Device 2.0 بمساحة حركة أكبر، كما تم أيضًا تحسين أداء المهام للحركات المعقدة والتفصيلية بشكل كبير، بما في ذلك: السرعة التي يستجيب بها الروبوت لحركات المشغل، والكفاءة التي يشعر بها المستخدمون بالقوى التي يشعر بها الروبوت .

يمكن للجهاز اللمسي الذي تمت ترقيته أداء مهام معقدة تتضمن حركات سريعة، مثل لعب تنس الطاولة، حيث يجب وضع المضرب بسرعة في الموضع الصحيح ليتوافق مع الكرة الواردة.

في لحظة الاصطدام (عند ضرب الكرة)، يجب أن تتحرك بسرعة كافية وفي الاتجاه الصحيح. إذا كان القصور الذاتي للجهاز اللمسي أكبر قليلاً، أو إذا كان هناك تأخير في نقل حجم واتجاه القوة من الحركة البشرية إلى الروبوت، فإن عرض البينج بونج لن يكون ناجحًا.

على الرغم من أن Ambidex لم تحقق بعد التنفيذ المستقل للمهام، ربما هذا اليوم ليس بعيدًا جدًا، لأن هدف NAVER LABS هو استخدام الأجهزة اللمسية الثنائية كأداة فعالة لجمع بيانات تدريب عالية الجودة لتحسين مستوى ذكاء Ambidex وتحقيق التنفيذ المستقل في نهاية المطاف. مهمة.

▍الاستنتاج إن

خارطة الطريق التكنولوجية الخاصة بـ NAVER LABS الخاصة بـ Ambidex مرئية بوضوح. جمع بيانات التفاعل بين الإنسان والحاسوب عالية الجودة من خلال أجهزة اللمس الثنائية لتدريب النموذج الذكي للروبوت. ويمكن القول بأن فكرة "التعلم التعاوني بين الإنسان والآلة" هي ابتكار تكنولوجي مهم.

ومن منظور التنفيذ الفني، فإن جودة وثراء البيانات التي تم جمعها بواسطة أجهزة اللمس الثنائية سوف تؤثر بشكل مباشر على أداء الخوارزميات الذكية للروبوت. تحتاج NAVER LABS إلى مزيد من التحسين في تصميم الأجهزة واختيار أجهزة الاستشعار ومعالجة الإشارات والجوانب الأخرى لضمان دقة البيانات وفي الوقت الفعلي وتنوعها. وفي الوقت نفسه، فإن كيفية تصميم إطار فعال للتعلم الآلي لاستخراج الأنماط السلوكية الشائعة واستراتيجيات صنع القرار من البيانات التفاعلية الضخمة والمعقدة يمثل أيضًا تحديًا رئيسيًا. وهذا يتطلب بحثًا منهجيًا في مجالات التعلم العميق والتعلم المعزز ونقل التعلم وغيرها من المجالات.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن تحسين الذكاء القائم على البيانات يقترن بشكل وثيق بنظام التحكم الكهروميكانيكي للروبوت. إذا أرادت شركة أمبيديكس تحقيق التشغيل الذاتي أخيرًا، فإنها تحتاج إلى تحقيق اختراقات جديدة في تخطيط الحركة، والتحكم في القوة، والتشغيل الذكي. على سبيل المثال، كيف يمكن تحقيق الإمساك والتشغيل الدقيقين بناءً على ردود الفعل البصرية واللمسية؟ كيفية الحفاظ على التوازن والمتانة في بيئة ديناميكية؟ هذه هي الصعوبات التقنية التي يجب التغلب عليها بشكل عاجل.

بشكل عام، يعد المخطط الفني الذي طورته NAVER LABS لصالح Ambidex عمليًا وممكنًا، وتمثل فكرته التطويرية المتمثلة في "الأشخاص الذين يقودون الآلات ويعتمدون على البيانات" الاتجاه المتطور لأبحاث الروبوتات. حاليًا، لا تزال Ambidex في مرحلة تراكم التكنولوجيا والتحسين التكراري. لكي ينمو حقًا ليصبح نظامًا ذكيًا مستقلاً تمامًا، فإنه يحتاج إلى مواصلة بذل الجهود على مستويات متعددة مثل الإدراك والإدراك وصنع القرار والتحكم.

مخلوق آلي ذو بنية بشرية؛

روبوت الذكاء الاصطناعي؛

روبوت خدمة الذكاء الاصطناعي.