بين المشي والقفز.. روبوت ذكي يغيّر أسلوب حركته تلقائياً
طور باحثون في المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) روبوتاً رباعي الأرجل قادراً على التكيف ذاتياً مع التضاريس الوعرة واختيار أسلوب الحركة الأنسب وفقاً لطبيعة البيئة المحيطة.
ويستطيع الروبوت التنقل بالمشي أو الجري أو القفز تلقائياً مع تغير الظروف، من دون الحاجة إلى التبديل بين أنظمة تحكم منفصلة لكل حركة، وفق موقع Brighter Side.
فيما يمثل هذا الابتكار، الذي قاده البروفيسور هاي وون بارك من قسم الهندسة الميكانيكية، خطوة مهمة نحو تطوير روبوتات أكثر قدرة على العمل في البيئات الواقعية. فبدلاً من الاعتماد على أنماط حركة ثابتة، يستطيع الروبوت تحليل البيئة المحيطة والاستجابة لها لحظياً، واختيار الطريقة الأكثر كفاءة للتنقل.
وقال بارك: “نتوقع أن تصبح هذه التقنية عنصراً أساسياً في توسيع استخدام الروبوتات المدعومة بالذكاء الاصطناعي في البيئات الصعبة، مثل مواقع الكوارث والمهام الدفاعية وعمليات فحص المنشآت الصناعية”.
مواجهة تحديات البيئة الحقيقية
تتميز الروبوتات رباعية الأرجل بقدرتها على تجاوز العقبات والتنقل فوق الأراضي الوعرة أو غير المستوية، وهي مهام يصعب على المركبات ذات العجلات تنفيذها. لكن البيئات الواقعية تفرض تحديات متغيرة باستمرار، إذ قد يواجه الروبوت خلال ثوانٍ سلالم أو حفراً أو تربة رخوة أو حطاماً متناثراً، وكل منها يتطلب أسلوب حركة مختلفاً.
وفي الأنظمة التقليدية، تُدار حركات مثل المشي والجري والقفز عبر برامج مستقلة، ما يسبب بطئاً وتردداً عند الانتقال من حركة إلى أخرى، وقد يؤدي ذلك إلى فقدان التوازن أو تعثر الروبوت في البيئات المتغيرة. وللتغلب على هذه المشكلة، عمل فريق KAIST على تطوير نظام موحد يسمح بإدارة مختلف الحركات بسلاسة.
نظام تحكم موحد
طور الباحثون نظام تحكم يعتمد على التعلم المعزز يُعرف باسم APT-RL، يتيح للروبوت اكتساب مهارات حركية متعددة ودمجها ضمن إطار واحد.
وبدلاً من التعامل مع المشي والجري والقفز كمهام منفصلة، يدمج النظام هذه الحركات في آلية موحدة تتيح للروبوت الانتقال بينها بشكل طبيعي وسلس، على غرار الطريقة التي تتحرك بها الحيوانات. كما يمكنه اتخاذ قراراته الحركية بشكل فوري استناداً إلى الظروف المحيطة، من دون أي تدخل بشري.
فهم البيئة المحيطة
يعتمد الروبوت على مجموعة من أجهزة الاستشعار لفهم محيطه. إذ توفر كاميرا العمق صورة ثلاثية الأبعاد للأجسام القريبة وقياسات دقيقة للمسافات، بينما تستخدم مستشعرات “ليدار” نبضات الليزر لرصد العوائق والتضاريس على مسافات أبعد.
ومن خلال دمج هذه البيانات، يتمكن الروبوت من تكوين خريطة دقيقة لبيئته وتعديل حركته بشكل لحظي.
اختبارات ميدانية ناجحة
اختبر الباحثون النظام على روبوت يحمل اسم “KAIST HOUND” في بيئات متنوعة داخلية وخارجية. وتمكن الروبوت من التنقل بنجاح فوق العشب والسلالم والمنحدرات، كما اجتاز مسارات غابية مليئة بالأغصان والجذور والتضاريس غير المستوية.
وخلال الاختبارات، كان الروبوت يختار تلقائياً بين الهرولة والوثب بحسب طبيعة الأرض والسرعة المطلوبة. وبلغت سرعته القصوى ستة أمتار في الثانية، أي نحو 22 كيلومتراً في الساعة.
تطبيقات مستقبلية واسعة
ويرى الباحثون أن هذه التقنية قد تفتح المجال أمام استخدام الروبوتات في مهام عديدة، من بينها عمليات البحث والإنقاذ في مناطق الكوارث، وتفتيش المنشآت الصناعية الخطرة، إضافة إلى تطبيقات دفاعية وعسكرية.
كما أن القدرة على التكيف الذاتي مع التضاريس غير المتوقعة تمثل خطوة مهمة نحو تطوير روبوتات أكثر استقلالية وكفاءة في العمل خارج المختبرات.
المصدر: العربية – منوعات
