روبوت ثنائي القوائم يتعلم الجري ويتحرك لمسافة 5 كيلومترات

تم تطوير روبوت ثنائي القوائم في جامعة ولاية أوريغون وانتجته شركة Agility Robotics التابعة لجامعة ولاية أوريغون، وأصبح أول روبوت من هذا النوع يقطع مسافة 5 كيلومترات. وسمي هذا الروبوت كاسي، وقد قطع المسافة في وقت قدره 53 دقيقة.

تم تطوير كاسي من قبل أستاذ الروبوتات جوناثان هيرست وزميليه بعد منحة مدتها 16 شهراً وقدرها مليون دولار من وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة التابعة لوزارة الدفاع الأمريكية.

تطوير كاسي

تم تقديم كاسي لأول مرة في عام 2017، وقد تم تطويره من قبل طلاب جامعة ولاية أوريغون الممولين من قبل مؤسسة العلوم الوطنية، حيث قاموا باستكشاف خيارات جديدة للتعلم الآلي. وهو أول روبوت ثنائي القوائم يستخدم التعلم الآلي للسيطرة على مشية الجري في التضاريس الخارجية، ويمكنه العمل بدون حبال وبتحميل بطارية واحدة.

أسس هيرست شركة Agility في عام 2017.

“جمع طلاب مختبر الروبوتات الديناميكية في كلية الهندسة بجامعة ولاية أوريغون الخبرة من البيوميكانيكا ونهجات التحكم في الروبوتات الحالية مع أدوات التعلم الآلي الجديدة”، قال هيرست. “هذا النوع من النهج الشامل سوف يسمح بمستويات أداء تشبه مستويات الحيوانات. إنه أمر مثير جداً.”

قدرات الروبوت

يمكن للروبوت كاسي أن يثني ركبتيه، وتعلم الروبوت نفسه الجري من خلال استخدام خوارزمية التعزيز العميق. واحدة من التطورات الأكثر إثارة هي أن كاسي كان قادراً على الحفاظ على توازنه أثناء تغيير المواقف أو الحركة، مما يدل على قدرته على التوازن الديناميكي. كما تعلم الروبوت كيفية إجراء تعديلات دقيقة لذلك حتى يتمكن من الحفاظ على موقفه المستقيم أثناء الحركة.

جيريمي دايو هو طالب دكتوراه في مختبر الروبوتات الديناميكية.

“كاسي هو روبوت فعال جداً بسبب طريقة تصميمه وبنائه، وكنا قادرين حقاً على الوصول إلى حدود الأجهزة وإظهار ما يمكنه فعله”، قال دايو.

يشارك ييش جودسي، وهو طالب في المختبر، في هذا العمل.

“التعلم العميق بالتعزيز هو طريقة قوية في الذكاء الاصطناعي التي تفتح أمام مهارات مثل الجري والقفز والصعود والنزول في الدرج”، قال جودسي.

وفقاً لهيرست، سوف تصبح الروبوتات الممشية شائعة جداً في المستقبل، مشابهة للسيارات. كما أنها سوف يكون لها تأثير كبير على المجتمع، ولكن تقدمها قد تأخر بسبب نقص الفهم في علم الحركة القائمة على الساقين. ومع ذلك، فإن الأبحاث الجديدة مثل هذه الأبحاث تدفع المجال إلى الأمام.

الاستخدامات الواقعية

كان روبوت ATRIAS هو أول روبوت يُعاد فيه ديناميكيات المشية البشرية، وقد تم تطويره في مختبر الروبوتات الديناميكية. تم اتباع ATRIAS من قبل كاسي وروبوت هيومنويد من Agility يسمى Digit.

“في المستقبل القريب جداً، سوف نرى ونتفاعل مع الروبوتات في العديد من الأماكن في حياتنا اليومية، روبوتات تعمل جنباً إلى جنب معنا وتحسن جودة حياتنا”، قال هيرست.

كما يقول هيرست أن هذه الروبوتات ثنائية القوائم سوف يكون لها في النهاية الذكاء والقدرات الأمنية لمساعدة الأفراد في منازلهم.

جري كاسي لمدة 53 دقيقة و5 كيلومترات اتبع سقوطين. السقوط الأول كان بسبب حاسوب معطل، والثاني كان بسبب أن الروبوت كان يجب أن ينفذ دورة بسرعة عالية جداً.

من بين التطورات الأخرى مع كاسي هو قدرته على الصعود والنزول في الدرج.

تم تقديم الورقة في مؤتمر الروبوتات: العلوم والأنظمة الذي عقد بين 12 و16 يوليو.