30 مرداد 1404 ساعت 18:41
ربات‌های انسان نما ظاهری بسیار شبیه به انسان دارند. اما یک مشکل اساسی در طراحی آن‌ها وجود دارد. اینکه آن‌ها هنوز نمی‌توانند مانند انسان حرکاتی نرم و طبیعی داشته باشند.
وقتی ویدئوهای ربات‌هایی مثل بوستون داینامیکس یا ربات اپتیموس تسلا را مشاهده می‌کنیم که می‌پرند، می‌رقصند یا تیشرت تا می‌کنند، فکر می‌کنیم که دیگر به آینده رویایی نزدیک شده‌ایم. اما واقعیت این است که هنوز فاصله زیادی تا داشتن ربات‌هایی که مثل انسان در زندگی روزمره کنار ما باشند داریم. مشکل فقط هوش مصنوعی نیست؛ بلکه بدن ربات‌های انسان نما هنوز مثل بدن ما نیست.
چرا بدن ربات‌های انسان نما ضعیف است؟
اکثر ربات‌های امروز با روش «مغز محور» ساخته می‌شوند. یعنی یک مغز مرکزی همه‌ی حرکات را کنترل می‌کند. بطور کلی ظاهر این روش منطقی است، اما نتیجه آن ربات‌هایی خشک و پرمصرف می‌باشد.
در مقابل انسان و حیوان هنگام حرکت فقط به مغزشان تکیه نمی‌کنند. بدن آن‌ها پر است از مفاصل انعطاف‌پذیر، ستون فقرات نرم و تاندون‌های فنری که خودشان بخشی از ساز و کار حرکت را در اختیار دارند. به همین دلیل، انسان می‌تواند با ظرافت و انرژی کمتری حرکت کند. اما از سوی دیگر ربات‌های انسان نما برای سرپا ماندن و حرکت، باید در هر لحظه میلیون‌ها اصلاح کوچک انجام دهد و همچنین انرژی زیادی مصرف کند.
برای مثال می‌توانیم به ربات اپتیموس اشاره کنیم. این ربات برای یک پیاده‌روی ساده 500 وات در ثانیه انرژی مصرف می‌کند. این در حالیست که یک انسان فقط به 310 وات نیاز دارد. یعنی ربات‌ها برای یک کاری ساده، حدود 45 درصد انرژی بیشتری استفاده می‌کنند. . حتی پیشرفته‌ترین ربات‌های انسان نما نیز فقط می‌توانند چند ساعت فعالیت کنند، زیرا باتری آن‌ها به سرعت خالی می‌شود.
هوش مصنوعی تنها کافی نیست!
گاهی ویدئوهای تبلیغاتی ربات‌ها بیشتر از آن که توانایی‌هایشان را نشان دهد، محدودیت‌های آن‌ها را مشخص می‌کنند. برای مثال اپتیموس تسلا می‌تواند تیشرت تا کند و این به‌نظر جالب می‌آید، اما برای انجام همین کار ساده مجبور است هر حرکت را با دقت زیاد و پردازش سنگین انجام دهد. حالا اگر تیشرت کمی مچاله یا روی تخت نامرتب باشد، احتمالا شکست می‌خورد. زیرا دست‌های این ربات هنوز انعطاف و حس لامسه کافی برای سازگاری با محیط واقعی را ندارد.
حتی ربات اطلس داینامیکس هم نمی‌تواند روی سنگی که روی آن خره است راه برود یا از میان شاخه‌ها عبور کند. دلیل آن هم ساده است. چون بدن ربات هنوز نمی‌تواند به‌طور طبیعی با محیط سازگار شود.
چرا شرکت‌ها هنوز این مسیر را ادامه می‌دهند؟
بیشتر شرکت‌های بزرگ رباتیک در واقع همان شرکت‌های نرم‌افزاری هستند. تخصص و شبکه تولید اینگونه شرکت‌ها بیشتر روی موتورها، حسگرها و پردازشگرها متمرکز است. به همین دلیل اطلاعات کافی روی ساخت مفاصل انعطاف‌پذیر و بدن هوشمند که حرکت طبیعی و هوشمندانه داشته باشد، ندارد.
برای ساخت ربات‌هایی با هوش مکانیکی، نیاز به صنعتی متفاوت است. در واقع صنعتی که بر مواد پیشرفته و بررسی دقیق حرکت موجودات زنده تمرکز کند. تا به امروز چنین صنعتی به اندازه کافی توسعه پیدا نکرده است و تولید انبوه اینگونه مواد نیز ممکن نیست. به همین دلیل، بسیاری از شرکت‌ها ترجیح می‌دهند تا نرم‌افزار همه مشکلات را حل کند. در حالیکه مشکل اصلی در طراحی بدن اینگونه ربات‌ها است.
هوش مکانیکی چیست؟
راه حل، تغییر فلسفه طراحی ربات هوش مکانیکی (Mechanical Intelligence) است. یعنی بدن ربات، خودش بخشی از کار هوش را انجام دهد.در طبیعت، بدن موجودات بدون مغز، حرکت و سازگاری را آسان می‌کند. مثل باز و بسته شدن میوه کاج، فنر مانند بودن تاندون‌های خرگوش، یا دست انسان به‌طور خودکار با شکل اجسام سازگار می‌شود و نوک انگشتان اصطکاک مناسب ایجاد می‌کنند.
اگر ربات‌ها هم چنین ویژگی‌هایی داشتند، می‌توانستند اجسام را با انرژی و نیرو کمتری نگه دارند. در این حالت، پوست و گوشت مصنوعی خود تبدیل به کامپیوتر می‌شود.
پژوهش‌ها و نمونه‌های واقعی برای ربات‌های انسان نما
محققان بسیاری در سراسر جهان بر روی هوش مکانیکی کار می‌کنند. برای مثال، محققان دانشگاه London South Bank در حال توبید و ساخت لولای ترکیبی هستند. این لولا دقت مفصل سخت را دارد و همچنین قابلیت جذب شوک و انعطاف مفصل نرم را خواهد داشت. این مفصل می‌تواند شانه یا زانوی ربات را شبیه انسان کند و حرکت طبیعی‌تری به آن بدهد.
نمونه دیگر ربات‌هایی است که با پاهای فنری شبیه یوزپلنگ و با انرژی کم می‌دوند. هوش مکانیکی باعث می‌شود ربات‌ها با مصرف انرژی کمتر، حرکت طبیعی و پایدارتری داشته باشند و هوش مصنوعی بتواند روی یادگیری و تعامل تمرکز کند.
نتیجه‌گیری
در نهایت باید گفت که ربات‌های انسان نما نشان دادند که هوش مصنوعی می‌تواند کارهای شگفت‌انگیزی انجام دهد. اما بدن‌های غیرطبیعی دارند که انرژی زیادی مصرف می‌کنند و در محیط واقعی اصلا کارآیی ندارند.
تنها راه حل این مشکل استفاده از هوش مکانیکی است. بدن‌هایی با مفاصل و بافت‌های انعطاف‌پذیر که بخشی از محاسبات را خودکار انجام می‌دهند. با این رویکرد، ربات‌ها در آزمایشگاه و دنیای واقعی اثربخشی بیشتری خواهند داشت.
آینده ربات‌ها به این بستگی دارد که مغز هوشمند آن‌ها با بدن انعطاف‌پذیر و طبیعی ترکیب شود. تا ربات‌ها بتوانند با کمترین انرژی حرکت کنند و کارهای واقعی زندگی را به خوبی انجام دهند.
source