تعرّف إلى أرغوس: الروبوت ذو الأرجل العشرين الذي يرى ويتحرك في كل اتجاه

كشف مهندسو جامعة ديوك عن Argus، وهو روبوت ثوري صُمِّم للحركة والإدراك في جميع الاتجاهات. وبعيدًا عن التصاميم البيولوجية التقليدية، يضم Argus 20 ساقًا تلسكوبية وكاميرات لاستشعار العمق موزعة إشعاعيًا حول نواة مركزية، ما يتيح له التنقل ورصد محيطه فورًا من أي زاوية.

أبرز النقاط

• صُمِّم Argus وفق «التناظر الديناميكي» بدلًا من محاكاة الأشكال الطبيعية.
• يضم 20 ساقًا تلسكوبية وكاميرات لاستشعار العمق تمنحه وعيًا وحركة بزاوية 360 درجة.
• يتفوق الروبوت في التضاريس الصعبة ويمكنه الحفاظ على وظائفه حتى مع تضرر بعض سيقانه.
• يعتمد مبدأ تصميم جديد، هو «التساوي الديناميكي الخواصي»، لتقييم مدى تجانس تسارعه.

نموذج جديد في علم الروبوتات

بدلًا من استنساخ الأشكال المتناظرة لدى الحيوانات، ركز فريق جامعة ديوك بقيادة أستاذ الهندسة بويان تشن على تحقيق «التناظر الديناميكي». ويعطي هذا النهج الأولوية للتجانس في الأداء، ما أفضى إلى ابتكار Argus. وقد سُمّي الروبوت تيمنًا بعملاق أسطوري ذي عيون كثيرة، وجاء تصميمه بلا اتجاه محدد عمدًا، فلا مقدمة له ولا مؤخرة ولا أعلى ولا أسفل.

وأوضح تشن: «بدلًا من أن نقيس كيفية ترتيب ساقيك حول جزء مختلف من جسمك، فإننا نقيس مدى سرعتك في الحركة في أي اتجاه». وهو يتساءل عن مسلّمة أن الروبوتات يجب أن تشبه البشر كي تكون مساعدين فعّالين.

إعادة التفكير في الشكل الذي ينبغي أن يكون عليه الروبوت المفيد

خرافة

لكي تكون الروبوتات فعّالة، يجب أن تحاكي مخططات أجسام البشر أو الحيوانات حتى تعمل جيدًا في العالم الواقعي.

حقيقة

صُمِّم Argus حول مفهوم التناظر الديناميكي، مع إعطاء الأولوية لأداء حركة متساوٍ في كل اتجاه بدلًا من التشابه البيولوجي.

قدرة غير مسبوقة على الحركة والتحمل

أظهرت التجارب قدرات Argus اللافتة عبر التضاريس الوعرة وتحت الضغط الجسدي.

أين يتفوق Argus

القدرة	ما الذي يفعله Argus	لماذا يهم ذلك
التعامل مع التضاريس	يتنقل على الشواطئ الرملية وبين الغطاء النباتي الكثيف في الغابات	يُظهر قدرة على الحركة تتجاوز الأرضيات المخبرية الملساء
الاستجابة للعقبات	يتجاوز العقبات ويستعيد اتزانه ذاتيًا بعد الاصطدامات	يعزز الاعتمادية في البيئات غير المتوقعة
تسلق الجدران	يتسلق بين جدارين متوازيين باستخدام الارتكاز والدفع	يبرهن على استراتيجيات غير تقليدية للحركة
تحمل الأعطال	يواصل العمل حتى إذا تعطلت المحركات أو انكسرت إحدى ساقيه	يبرز قدرته على الصمود في المهام عالية المخاطر

وقال جياشون ليو، طالب الدراسات العليا والمشارك في تأليف الدراسة المنشورة في Science Robotics: «إن مشاهدة Argus وهو يتحرك لا تشبه مشاهدة أي روبوت آخر عملنا عليه. في المرة الأولى التي رأيناه فيها يتنقل بين الأشجار وعبر التضاريس الوعرة، حتى تحت اصطدامات عنيفة، عرفنا أننا أمام شيء مختلف».

التساوي الديناميكي الخواصي: مقياس جديد

طرح الباحثون مبدأ تصميم جديدًا يُسمى «التساوي الديناميكي الخواصي» لقياس قدرة الروبوت على التسارع بصورة متجانسة في جميع الاتجاهات. وعلى مقياس من 0 إلى 1، تسجل معظم الروبوتات الحالية، بما في ذلك الروبوتات الشبيهة بالبشر والطائرات المسيّرة، أقل من 0.6. أما Argus فيحقق درجة لافتة تبلغ 0.91.

0.91

تفوق درجة Argus في التساوي الديناميكي الخواصي كثيرًا نطاق ما دون 0.6 المذكور لمعظم الروبوتات الحالية، ما يبرز مدى تساوي قدرته على التسارع في أي اتجاه.

وقال تشن: «عندما يستطيع الروبوت أن يتسارع بالكفاءة نفسها في كل الاتجاهات، فإنه لا يعود بحاجة إلى أن يواجه العالم بطريقة معينة». وهو يتصور أن هذا المبدأ سيوجه تطوير روبوتات المستقبل لعمليات البحث والإنقاذ، والاستكشاف تحت الماء، والمركبات الجوية، وحتى مناولة الأجسام.

وأشار تشن إلى أن Argus نفسه يمكن أن يكون أداة مناولة متعددة الاستخدامات، قادرة على التفاعل مع الأجسام من أي زاوية، بما يتيح مستوى أعمق من الابتكار من مجرد نسخ التصاميم أو الأنواع الموجودة.