هل تجرؤ على ممارسة الملاكمة مع الروبوت؟ وقال مستخدمو الإنترنت: لم أعش ما يكفي...

منذ فترة، أطلق موقع يوتيوب فيديو بعنوان "نادية تضرب خارجا" والذي حقق نجاحا كبيرا فور صدوره.

بطلة الرواية هي نادية، وهي روبوت يشبه الإنسان من معهد فلوريدا للإدراك البشري والآلة (IHMC للاختصار). خصمها رجل أمريكي نحيف. لا يمكن للناس إلا أن يتعرقوا من أجله. قبل بدء "القتال" الرسمي، كان لا يزال يتعين على الجانبين القتال. ضرب بقبضته بأدب:

بدأت منافسات الملاكمة رسميًا. رأيت لكمتين مستقيمتين وخطافًا أيسرًا من الروبوت، سقط بدقة شديدة على قفازات الأخ. على الرغم من أنها كانت مختلفة عن "اللكمة الثقيلة" التي تخيلتها، إلا أن الاثنين تعاونا بشكل جيد للغاية:

تم تصغير الكاميرا، وظهر موظف يرتدي نظارات الواقع الافتراضي، وهو يلكم، ويجلس في وضع القرفصاء، ويراوغ... بشكل متزامن تقريبًا مع حركات الروبوت البشري!

اتضح أن هذا يحدث عندما يقوم الباحثون باختبار سرعة وقوة أحدث ذراع آلية للروبوت ناديا. باستخدام تقنية التحكم عن بعد VR، تم تحسين وظائف نادية بشكل كبير.

▍ روبوت ذو قدمين تم تصميمه بواسطة خوارزمية عليا

في مجال الروبوتات البشرية ذات القدمين، نادية هي بالتأكيد واحدة من الملوك المستحقين. يبدأ هذا مع ولادة روبوت نادية: مؤسسة البحث والتطوير الخاصة بناديا هي معهد فلوريدا للإدراك البشري والآلة، أو IHMC باختصار، والذي يُعرف بأنه أحد أفضل معاهد الأبحاث في العالم في مجال التحكم في حركة المشي للروبوتات ذات القدمين. يتم تزويد كل من Boston Dynamics وNASA بالدعم الفني للبرامج المتعلقة بالتحكم في الروبوت من قبل هذه المنظمة.

الخوارزمية التي تأمر روبوت بوسطن ديناميكس أطلس بالوقوف والمشي وإكمال ثماني مهام محددة تأتي من IHMC.

لقد ركزت IHMC سابقًا على تطوير خوارزميات التحكم في الروبوتات وقدمت تطبيقات المستوى الأعلى فقط. تم التعاون مع منصات الأجهزة مع مؤسسات أخرى، مثل فالكيري التابعة لناسا وأطلس بوسطن ديناميكس.

فلماذا تقوم منظمة خوارزمية كهذه ببناء الروبوتات الخاصة بها؟ من المفهوم أن خوارزمية IHMC الحالية قد وصلت إلى الحدود المادية لـ Valkyrie وAtlas، ولم يعد أداء حركة الأجهزة للمنصات الأخرى قادرًا على مواكبة متطلبات خوارزمية التحكم في الطبقة العليا لـ IHMC.

لذلك، في عام 2019، قررت شركة IHMC تطوير منصة أجهزة الروبوت البشرية الخاصة بها، وولدت نادية. هدفهم النهائي هو السماح للروبوتات بتحقيق نفس نطاق الحركة مثل البشر. اسم نادية يأتي من لاعبة الجمباز الشهيرة نادية كومانيسي، مما يدل على أن IHMC لديها توقعات كبيرة لها. منذ عام 2019 وحتى اليوم، مرت نادية بأربع سنوات من التراكم وأكثر من عشرة تكرارات. ويقول المسؤولون إنها أسرع وأكثر مرونة وأقوى من الروبوتات البشرية الأخرى.

▍ما هي أبرز أعمال نادية؟
نظرًا لأنه من إنتاج IHMC، فإن استقرار نادية هو بالطبع أهم ما يميزها.
يمكنه أيضًا المشي بثبات على الزواحف المتحركة، ويمكنه أيضًا المشي جانبيًا وخلفيًا:

حتى لو ضربت فلن تسقط:

من أجل توسيع نطاق استخدام الروبوت، بالطبع يمكنه أيضًا المشي بثبات في بيئات أرضية مختلفة:

ومن حيث الأجهزة، تمتلك نادية 29 مفصلًا في جميع أنحاء جسدها، والتي يقول المسؤولون إنها يمكنها تحقيق أكبر نطاق من الحركة بين جميع الروبوتات البشرية في العالم.

لا يتم تشغيل الهيكل الميكانيكي لنادية بالكامل بالكهرباء، ولكنه يستخدم هيكلًا هجينًا من المحركات الكهربائية والهيدروليكية. يتم تشغيل الوركين، اللذين يتطلبان تحكمًا عالي الدقة، بواسطة محركات، بينما يتم تشغيل الجذع والساقين بواسطة المكونات الهيدروليكية:

بالنسبة للروبوتات ذات الحجم الكامل ذات القدمين، يعد أداء الحركة الديناميكية والمتفجرة هو المفتاح، مثل الباركور والشقلبة الخلفية التي أظهرها Atlas2 سابقًا، لكن كثافة الطاقة للحل الحركي بعيدة عن أن تكون كافية لإكمال الحركات المتفجرة. في المقابل، فإن الهيكل الهجين للمحركات الكهربائية والهيدروليكية قادر على إنتاج سرعات دوران عالية وعزم دوران كبير نسبيًا، مما يمنح الروبوت نسبة أفضل من القوة إلى الوزن، وسرعات أسرع بشكل ملحوظ، ويحسن سرعة التشغيل والاستقرار بشكل عام.

من أجل تقليل الهيكل الهيدروليكي، تعاونت IHMC أيضًا مع المنظمات المهنية لتطوير مكونات تسمى المحركات الذكية المتكاملة. بمجرد إصدار هذا الهيكل، نال إشادة كبيرة في الصناعة.

يؤدي هذا إلى تحسين قدرة الروبوت على الحركة بشكل كبير ويمكّنه من المشي مثل الإنسان، وهو أمر أكثر طبيعية، بدلاً من التحرك مثل الروبوتات البشرية السابقة.

في عالم مثالي، تستطيع نادية أن تجري مثل الإنسان.

▍ يعد جهاز التحكم عن بعد VR هو الحل الأفضل على المدى القصير

كما قامت شركة IHMC أيضًا بتصميم وتطوير نظام تشغيل VR عن بعد لنادية. ارفع ذراعك وهزها مرتين:

يمكنك أيضًا إجراء تحكم أكثر دقة، مثل إخراج الأشياء الصغيرة من الصندوق:

فيما يتعلق بحل التحكم عن بعد VR، أثار بعض الأشخاص تساؤلات. لقد حققت IHMC مثل هذه الإنجازات العظيمة في الخوارزميات، فلماذا لا تمنح الروبوت المزيد من الاستقلالية؟

وفيما يتعلق بهذه المسألة، قال روبرت غريفين، عالم الأبحاث في IHMC: "لقد جربنا بعض التخطيط والتشغيل المستقل، لكنه محدود لأنه لا يستفيد بشكل كامل من القدرات الكاملة للروبوت. لذا فإن ما نقوم به هو "محاولة أتمتة الأجزاء الرئيسية من النظام - مثل تخطيط حركة القدمين وتخطيط القبضة. ولكننا نحتاج أيضًا إلى القدرة على التفاعل مع بيئات جديدة، ولهذا السبب نركز على تطوير طرق للعمل مع البشر من خلال واجهات مثل الواقع الافتراضي. القدرات المعرفية والقدرات التشغيلية للروبوت، يمكن الاستفادة من وظائف الروبوت على أفضل وجه."

تعتقد IHMC أن المجال الحالي للروبوتات البشرية لا يزال يتطلب التدخل البشري لإكمال معظم المهام المحددة. إن تجهيز منصة تشغيل روبوتية مناسبة هو الحل الأفضل على المدى القصير. سوف يستغرق الجمع بين الإدراك البشري والروبوتات وقتًا طويلاً. المجال ذو الإمكانيات الأكبر للروبوتات في هذا الوقت.

خططت IHMC لسلسلة من الترقيات لنادية، أبرزها قطع الحبل عن طريق وضع بطاريات ومضخات هيدروليكية مخصصة في جذع الروبوت، ولكن أيضًا بما في ذلك أذرع عزم دوران أطول وأرجل أخف وزنًا وأكثر انسيابية. وقالت IHMC إنهم سيعملون في المستقبل على بناء نادية لتصبح روبوتًا بشريًا يمكنه حقًا خدمة البشرية وإفادتها.

مخلوق آلي ذو بنية بشرية؛

روبوت خدمة الذكاء الاصطناعي؛

روبوت الذكاء الاصطناعي.