پژوهشگران آزمایشگاه ArcLab در دانشگاه هنگکنگ (HKU) از نسل جدید سگ رباتیک رونمایی کردهاند که با تقلید از سبک راه رفتن انسان، قادر است روی دو پا حرکت کند.
به گزارش تکناک، این سگ رباتیک از یک سیستم کنترلی زیستالهامگرفته به نام TumblerNet بهره میبرد، که با تکیه بر یادگیری تقویتی عمیق، امکان ایستادن و راه رفتن روی دوپا را برای ربات فراهم میسازد و در شرایط دشوار و محیطهای ناپایدار تعادل خود را حفظ میکند.
برخلاف چالشهای سنتی حرکت دوپا در رباتها – که به دلیل کاهش سطح تماس با زمین، پایداری را کاهش میداد – سیستم TumblerNet با ترکیب تخمینگرهای مرکز جرم (COM) و مرکز فشار (COP) در یک حلقه بسته، راهکارهای حفظ تعادل انسان را شبیهسازی میکند. این ساختار به سگ رباتیک امکان میدهد تا بهراحتی بین حالت چهاردستوپا و دوپا جابهجا شود؛ چه از پاهای جلویی و چه از پاهای عقبی استفاده کند و به فرمانهای حرکتی پیچیده، مانند چرخش درجا یا حرکت دایرهای، پاسخ دهد.
یکی از نکات قابل توجه در این پروژه، مقاومت و تعادل فوقالعاده سگ رباتیک است. این ربات در آزمایشها موفق شد روی سطوح ناپایدار مانند فوم، سنگهای شل و شن، همچنان ایستاده بماند و به حرکت ادامه دهد. این ویژگی در شرایط واقعی و متغیر محیطی اهمیت ویژهای دارد.
پژوهشگران در ادامه آزمایشها، این سگ رباتیک را در برابر اختلالات خارجی مانند: هل دادن، ضربه و لگد قرار دادند. با وجود این اختلالها، ربات بدون نیاز به الگوریتمهای بازیابی مجزا، تعادل خود را حفظ کرد. همچنین توانایی برخاستن خودکار پس از افتادن – حتی هنگام گیر کردن در موانعی همچون چوب یا چمن – نشان داد که این ربات در محیطهای پویا بسیار کارآمد و قابل اعتماد است.
تواناییهای سگ رباتیک در محیطهای بسیار دشوار نیز آزمایش شد، که از جمله آنها میتوان به راه رفتن روی دوپا در شنهای نرم و متحرک ساحلی اشاره کرد. این ربات توانست با موفقیت و بدون افت تعادل، در چنین محیطی نیز راه برود. این عملکرد، سازگاری و استحکام بالای طراحی زیستالهامگرفته آن را تأیید میکند.
سگهای رباتیم سنتی اغلب در حرکت روی چهارپا محدود هستند و در محیطهای انسانی مانند راهپلهها یا موانع بلند، دچار مشکل میشوند. در مقابل، سگ رباتیک جدید با حرکت دوپا میتواند بهراحتی از پلهها بالا برود، از موانع عبور کند و حتی از دو دست خود برای تعامل یا جابهجایی اشیا استفاده کند.
این تواناییها، سگ رباتیک را به گزینهای مناسب برای کاربردهایی مانند: امداد در بلایای طبیعی، مراقبت از سالمندان و همکاری در محیطهای کاری انسانمحور تبدیل میکند؛ جایی که انعطافپذیری و حرکت انسانمانند اهمیت بالایی دارد.
پیشرفت حاصلشده با سیستم TumblerNet میتواند نقطه عطفی در طراحی و توسعه سگهای رباتیک پیشرفته باشد. رویکرد زیستالهامگرفته این فناوری نهتنها حرکت را بهبود میبخشد، بلکه مسیر را برای استفادههای گسترده در حوزههایی مانند: توانبخشی، حملونقل رباتیک و همکاریهای انسانی-رباتیک هموار میکند.
