ربات‌های انسان‌نما با یک مشکل جدی در طراحی روبه‌رو هستند

با وجود پیشرفت‌های بزرگ در حوزه هوش مصنوعی، ربات‌های انسان‌نما همچنان گرفتار یک مشکل اساسی در طراحی هستند.

به گزارش تک‌ناک، تماشای ربات Atlas ساخت Boston Dynamics در حال انجام حرکات ورزشی یا ربات‌های Figure در حال بارگذاری لباس در ماشین لباس‌شویی، این تصور را ایجاد می‌کند که انقلاب ربات‌ها آغاز شده است. اما واقعیت این است که صنعت رباتیک با چالشی جدی مواجه است، که مانع ورود گسترده آنها به زندگی روزمره می‌شود.

شرکت Sony در یک فراخوان پژوهشی اعلام کرده است که ربات‌های انسان‌نما و حیوان‌نما به دلیل داشتن «تعداد محدودی مفصل»، توانایی اجرای حرکاتی مشابه انسان یا حیوانات واقعی را ندارند و همین مسئله ارزش عملی آنها را کاهش می‌دهد. این شرکت خواستار توسعه «سازه‌های انعطاف‌پذیر» برای بازگرداندن پویایی حرکتی به ربات‌ها شده است.

کارشناسان می‌گویند که ریشه مشکل در رویکرد «مغز-محور» طراحی ربات‌های انسان‌نما است. در این روش، تمام حرکات توسط نرم‌افزار مرکزی کنترل می‌شوند و نتیجه آن بدن‌هایی غیرطبیعی و پرمصرف است.

به‌ عنوان نمونه، ربات Optimus ساخت تسلا در یک راه رفتن ساده حدود ۵۰۰ وات انرژی در ثانیه مصرف می‌کند، اما یک انسان در حال راه رفتن سریع تنها به حدود ۳۱۰ وات نیاز دارد. این یعنی ربات برای انجام کاری ساده ۴۵ درصد انرژی بیشتری می‌سوزاند.

این وضعیت باعث شده است که ربات‌ها با وجود هوش مصنوعی پیشرفته، کارایی محدودی داشته باشند. Optimus می‌تواند یک تی‌شرت را تا کند، اما برای این کار به پردازش‌های دقیق نیاز دارد، در حالی‌که انسان تنها با حس لامسه و بدون نگاه مستقیم آن را انجام می‌دهد.

حتی Atlas تمام‌الکتریکی Boston Dynamics با وجود حرکات آکروباتیک، قادر به راه رفتن روی سنگ‌های لغزنده یا عبور از شاخه‌های متراکم نیست. نبود حسگرهای کافی و انعطاف‌پذیری جسمانی، توانایی این ربات‌ها را محدود کرده است.

بخش بزرگی از شرکت‌های فعال در حوزه رباتیک، نرم‌افزاری و هوش مصنوعی هستند. زنجیره تأمین جهانی آنها برای تولید موتور، پردازنده و حسگر بهینه شده است و برای توسعه مواد پیشرفته و طراحی بیومکانیکی مناسب نیست. بنابراین ساخت بدن «هوشمند فیزیکی» برای ربات‌ها نیازمند اکوسیستمی متفاوت می‌باشد که هنوز شکل نگرفته است.

پژوهشگران اکنون به‌ دنبال توسعه «هوش مکانیکی» (Mechanical Intelligence – MI) هستند. این مفهوم از طبیعت الهام می‌گیرد و بر اصل «محاسبات مورفولوژیکی» استوار است؛ یعنی بدنی که بتواند به‌ صورت خودکار و بدون پردازش سنگین نرم‌افزاری با محیط سازگار شود.

نمونه‌های طبیعی آن شامل فلس‌های مخروط کاج است که با تغییر رطوبت باز و بسته می‌شوند، تاندون‌های خرگوش نیز مانند فنر، انرژی را ذخیره و آزاد می‌کنند، یا دست انسان که به‌طور طبیعی با هر شیء منطبق می‌شود.

اگر چنین ویژگی‌هایی به ربات‌هایی مانند Optimus اضافه شود، آنها می‌توانند با مصرف انرژی کمتر و کارایی بیشتر با جهان تعامل کنند.

نمونه‌هایی از این رویکرد در حال ظهور هستند. ربات‌هایی با پاهایی شبیه تاندون‌های یوزپلنگ توانسته‌اند با بازدهی بالا بدوند. همچنین توسعه مفاصل هیبریدی می‌تواند حرکت شانه یا زانوی ربات‌ها را به حرکات طبیعی انسان نزدیک‌تر کند.

کارشناسان معتقد هستند که آینده رباتیک در رقابت میان سخت‌افزار و نرم‌افزار نیست، بلکه در هم‌افزایی این دو است. تنها با ترکیب «بدن‌های هوشمند مکانیکی» و «مغزهای هوش مصنوعی» می‌توان ربات‌هایی ساخت که از آزمایشگاه‌ها خارج و وارد زندگی روزمره انسان‌ها شوند.