دست رباتیک مجهز به هوش مصنوعی راه رفتن یاد گرفت؛ بازآفرینی واقعی و دلهره‌آور شخصیت «تینگ» خانواده آدامز

اگر با تماشای فیلم‌ها یا سریال‌های «خانواده آدامز» (The Addams Family) بزرگ شده باشید، احتمالاً شخصیت عجیب و نمادین «تینگ» (Thing) را به خاطر دارید؛ دستی قطع‌شده و زنده که به تنهایی روی زمین می‌خزید و راه می‌رفت. اکنون پژوهشگران موفق شده‌اند نمونه‌ای کاملاً واقعی و رباتیک با شباهت فوق‌العاده به این شخصیت تخیلی طراحی و تولید کنند.

به گزارش بخش اخبار فناوری زوم تک به نقل از (Digital Trends) و به قلم مانیشا پریادارشینی (Manisha Priyadarshini)، مهندسان آزمایشگاه رباتیک نرم دانشگاه ETH زوریخ (Soft Robotics Lab, ETH Zurich) یک دست رباتیک خودران ابداع کرده‌اند که از انگشتان خود به عنوان پا برای حرکت استفاده می‌کند. این ابزار متحرک می‌تواند روی سطوح ناهموار گوناگون بخزد، پس از زمین خوردن مجدداً تعادل خود را بازیابد، کلیدهای کیبورد کامپیوتر را بفشارد و اجسام را جابه‌جا کند.

دانشمندان چگونه راه رفتن را به این دست رباتیک آموزش دادند؟

تلاش‌های پیشین برای به حرکت درآوردن دست‌های رباتیک همواره بر استفاده از انگشتان متقارن متکی بود؛ چرا که برابر بودن طول انگشتان، فرآیند حفظ تعادل فیزیکی را بسیار ساده‌تر می‌کند. با این حال، استفاده از این روش به معنای کنار گذاشتن انگشتان نامتقارن شبیه به انسان و حذف شست مخالف‌پذیر (Opposable Thumb) بود؛ همان ساختار طبیعی و مهمی که به دست انسان امکان می‌دهد اشیای روزمره را به بهترین شکل در مشت بگیرد. تیمی از دانشمندان به رهبری امیر کاظمی تصمیم گرفتند ساختار ارگونومیک و طبیعی دست انسان را به صورت استاندارد حفظ کرده و با وجود پیچیدگی‌های ساختاری، نحوه حرکت را به آن بیاموزند.

پژوهشگران برای تحقق این هدف، یک منبع باتری، مجموعه‌ای از حسگرهای حرکتی و یک کامپیوتر داخلی کوچک را روی پشت دست تعبیه کردند. سپس با بهره‌گیری از الگوریتم‌های پیشرفته یادگیری تقویتی (Reinforcement Learning) در یک محیط شبیه‌ساز، حفظ تعادل و الگوهای حرکتی را از پایه به این سیستم آموزش دادند. این دست رباتیک مجهز به هوش مصنوعی توانایی خزیدن و حرکت روی ۱۴ نوع سطح مختلف از جمله فرش، زمین سنگ‌ریزه‌ای، چمن و توری‌های فلزی را دارد. همچنین در صورت واژگونی و افتادن به پهلو، این ربات در ۲۱ مورد از ۲۵ آزمایش توانست خود را مجدداً بلند کند و بایستد؛ به این معنا که هوش مصنوعی دقیقاً یاد گرفته است همانند یک انسان واقعی، پس از زمین خوردن بلند شده و تعادل خود را بازپس گیرد.

این دست متحرک و عجیب چه قابلیت‌ های دیگری دارد؟

راه رفتن تنها شگفتی این دست رباتیک هوشمند نیست. این اختراع می‌تواند وزن خود را به صورت دقیق روی چهار انگشت متعادل کند و با بالا بردن انگشت پنجم، کلیدهای کیبورد را بفشارد. در آزمایش‌های انجام‌شده، این دست موفق شد در ۲۹ تلاش از مجموع ۳۲ بار، دقیقاً کلید صحیح موردنظر را انتخاب کند. علاوه بر این، این دست مکانیکی قادر است با ضربه زدن به یک بلوک کوچک روی میز، آن را در ۱۵ آزمایش مستقل با دقتی حیرت‌انگیز و در فاصله کمتر از دو سانتی‌متر نسبت به هدف مشخص‌شده هدایت کند.

دسترسی آسان به فضاهای باریک بدون نیاز به بازوی مکانیکی

پژوهشگران تأکید دارند که یک دست رباتیک تماماً متحرک می‌تواند بدون وابستگی به بازوهای رباتیک سنگین که معمولاً وظیفه حمل آن را بر عهده دارند، به آسانی به درون فضاهای بسیار باریک و غیرقابل دسترس نفوذ کند. این سامانه مستقل می‌تواند پس از ورود به نقاط غیرقابل دسترس، تجهیزات و قطعات را بررسی کرده یا دستکاری‌های لازم را انجام داده و سپس به نقطه مبدأ بازگردد. محققان بر این باورند که بخشیدن قابلیت تحرک مستقل به دست‌ها، انعطاف‌پذیری و کارایی ربات‌ها را در تعامل با محیط‌های انسانی به طرز چشمگیری ارتقا می‌دهد.

مرز باریک میان ماشین‌ های کاربردی و کابوس‌ های زنده رباتیک

دنیای رباتیک به شیوه‌های متفاوتی در حال عجیب‌تر شدن است. از ماشین‌هایی با پاهای چرخ‌دار گرفته تا مخلوقات مکانیکی وهم‌آلود، خط فاصل میان یک ابزار فوق‌العاده کاربردی و دستمایه‌ای برای کابوس‌های شبانه هر روز محوتر از گذشته می‌شود. این که دستاورد جدید فناوری و رباتیک برای شما نویدبخش و کاربردی به نظر برسد یا ترسناک و نگران‌کننده، احتمالاً به دیدگاه و احساس شما درباره نزدیک شدن یک دست بریده‌شده و خزنده به سمتتان بستگی خواهد داشت!