هل الروبوتات ذات الأرجل آمنة في مكان العمل؟

يشير دراسة جديدة إلى أنّه قد يستغرق وقتًا طويلاً قبل أن نتمكن من التفاعل بأمان مع روبوتات الأرجل في العالم الحقيقي.

نشرت دراسة最近 في مؤتمر IEEE/RSJ الدولي حول الأنظمة والروبوتات الذكية (IROS) لعام 2022، وألقت الضوء على قضية اختبار وتحديد سلامة روبوتات الأرجل. قاد فريق من الباحثين في جامعة ولاية أوهايو هذه الدراسة، والتي تركز على هذه الأنواع من الآلات، والتي تستخدم الأطراف الميكانيكية بدلاً من العجلات للحركة. وكشفت نتائج الدراسة أن نماذج روبوتات الأرجل الحالية لا تتطابق دائمًا في السيناريوهات الواقعية، مما يجعل من الصعب توقع نجاحها أو فشلها في المهام التي تتضمن الحركة.

أنظمة معقدة وغير متوقعة

بون وينج هو طالب دكتوراه في الهندسة الكهربائية والحاسوب في جامعة ولاية أوهايو.

“كشف عملنا عن أن هذه الأنظمة الروبوتية معقدة وغير متوقعة،” يقول بون. “وهذا يعني أنك لا تستطيع الاعتماد على قدرة الروبوت على معرفة كيفية الاستجابة في بعض الحالات، لذلك يصبح إكمال الاختبار أكثر أهمية.”

يتطلب المجتمع العلمي لوائح اختبار سلامة عالمية للروبوتات المحمولة لأنها تقوم بأداء مهام أكثر تقدمًا. وتبرز دمج الروبوتات والذكاء الاصطناعي في حياتنا اليومية الحاجة إلى إجراءات سلامة معيارية. وتشكل روبوتات الأرجل خطرًا كبيرًا على السلامة، لأنها غالبًا ما تتكون من المعدن ويمكن أن تصل إلى سرعات تصل إلى 20 ميلًا في الساعة. وعندما تعمل في بيئات العالم الحقيقي جنبًا إلى جنب مع البشر، فإن عدم قابلية التنبؤ ببيئات العالم الحقيقي يبرز الحاجة إلى لوائح سلامة صارمة.

“الاختبار هو في الواقع تقييم للمخاطر، وهدفنا هو التحقيق في مقدار المخاطر التي تطرحها الروبوتات على المستخدمين أو العملاء أثناء العمل،” يقول وينج.

يشير وينج إلى أن هناك بعض المواصفات السلامة الحالية للروبوتات ذات الأرجل، ولكن لا يزال هناك إجماع حول اختبارها في الميدان.

تطوير إطار جديد لاختبار روبوتات الأرجل

تعتبر هذه الدراسة الأولى التي طورت إطارًا لاختبار سلامة قائم على السيناريو والبيانات لروبوتات الأرجل.

“في المستقبل، قد يكون لهذه الروبوتات فرصة للعيش مع البشر جنبًا إلى جنب، ومن المحتمل أن يتم إنتاجها بشكل تعاوني من قبل عدة أطراف دولية،” يقول وينج. “لذلك، من المهم للغاية وجود لوائح سلامة واختبار في مكانها للنجاح في هذا النوع من المنتجات.”

تستخدم الدراسة خوارزميات التعلم الآلي القائمة على العينات لتحديد كيفية عمل الروبوتات المحاكاة الخاطئة أثناء الاختبارات الواقعية. وقد تأثرت جزئيًا بتجربة وينج كباحث في سلامة المركبات في مركز أبحاث النقل، وهو شريك في إدارة السلامة الوطنية للطرقات السريعة.

قيم الفريق مجموعة من الشروط التي تضمن استقرار الروبوت أثناء التنقل في بيئة جديدة، والتي تعتبر واحدة من العوامل الحاسمة في تحديد أدائه السلامي العام. باستخدام خوارزميات مشتقة من تجارب روبوتات سابقة، صمم الفريق سيناريوهات متعددة لمحاكاة الروبوتات.

ركز أحد التجارب على اختبار قدرة الروبوت على الحركة أثناء أداء مهام عند سرعات مختلفة، مثل المشي إلى الوراء أو الوقوف في مكان واحد. وفي تجربة أخرى، اختبر الباحثون استقرار الروبوت عندما دفع ب lực كافية لتغيير اتجاهه.

أظهرت النتائج أن روبوتًا واحدًا فشل في الحفاظ على توازنه في 3 من 10 تجارب عندما طُلب منه زيادة سرعته. ومع ذلك، كان روبوت آخر قادرًا على البقاء منتصبًا في 100 تجربة عندما دفع من جانبه الأيسر، ولكنه سقط في 5 من 10 تجارب عندما تم تطبيق نفس القوة على جانبه الأيمن.

على الرغم من أنّه قد يستغرق بعض الوقت، إلا أن إطار الباحثين له القدرة على دعم النشر التجاري لروبوتات الأرجل وتوفير معيار سلامة للروبوتات ذات الهياكل والخصائص المختلفة. ذكر وينج أنّه سوف يستغرق بعض الوقت قبل أن يتم تنفيذ الإطار.

“نعتقد أن هذا النهج القائم على البيانات سيساعد في خلق طريقة غير متحيزة وأكثر كفاءة لمراقبة الروبوتات في ظروف بيئة الاختبار،” يقول وينج. “ما نعمل نحوه ليس على الفور، ولكن من أجل الباحثين في المستقبل.”