نگاهی به ربات‌های انسان‌نمای برتر سال 2024

ربات‌های انسان‌نمای برتر امروزی نه تنها شبیه انسان‌ها عمل می‌کنند، بلکه توانایی برقراری تعاملات انسانی را هم دارند.

به گزارش تک‌ناک، ما انسان‌ها علاقه زیادی به ساخت ماشین‌هایی شبیه به خودمان داریم و این باعث شده است تا دستاوردهای بزرگی در زمینه هوش مصنوعی و رباتیک داشته باشیم.

از ربات‌های خودکار هفائستوس در اساطیر یونانی تا شخصیت‌هایی مانند: C-3PO و ترمیناتور، ربات‌های انسان‌نما که روزگاری فقط در افسانه‌ها بودند، اکنون بخشی از زندگی ما شده‌اند.

این ربات‌های انسان‌نمای برتر در جراحی‌ها به ما کمک می‌کنند، به روند تولید سرعت می‌بخشند و حتی در اکتشافات فضایی مشارکت دارند. در این مطلب، پیشرفته‌ترین ربات‌های انسان‌نما سال 2024 را معرفی می‌کنیم که توانایی‌های واقعی‌ آنها به اندازه داستان‌هایی که از آنها شنیده‌ایم، شگفت‌انگیز است.

ربات انسان‌نمای AMEC

زمانی که به دنبال پیشرفته‌ترین ربات‌های انسان‌نمای برتر می‌گردید، درنهایت به AMECA از شرکت Engineered Arts می‌رسید و این کاملاً منطقی است.

ربات AMECA طوری طراحی شده است که هم سخت‌افزار و هم نرم‌افزار آن قابل ارتقا باشد. این ربات ظاهری بدون جنسیت و غیر تهدیدآمیز دارد تا تعاملات انسان و ربات راحت‌تر شود.

ربات انسان‌نمای AMECA از میکروفون‌های داخلی، دوربین‌های دوچشمی روی چشم‌ها، دوربین روی سینه و نرم‌افزار شناسایی چهره استفاده می‌کند.

این ربات یک پلتفرم عالی برای پیشرفت تکنولوژی رباتیک، به خصوص در زمینه تعامل انسان و ربات است. هرچند AMECA هنوز قادر به راه رفتن نیست، اما به گونه‌ای طراحی شده است که در آینده قابلیت حرکت پیدا کند.

توانایی‌های ذهنی AMECA با استفاده از مدل‌های زبان GPT-3 و GPT-4 از OpenAI تقویت شده است. این توانایی‌ها به AMECA این امکان را می‌دهند که به سؤالات پاسخ دهد، شوخی کند، صدای سلبریتی‌ها یا شخصیت‌های معروف تلویزیونی را تقلید نماید، برقصد و با انسان‌ها گفت‌وگویی جذاب داشته باشد.

ویژگی منحصربه‌فرد AMECA، حرکات و بیان چهره واقعی آن است. این ربات با 27 عملگر، جزئیاتی مانند: حرکت لب‌ها و ابروها، همچنین بازوها، انگشت‌ها و گردن را کنترل می‌کند.

در مجموع ربات AMECA حدود 61 درجه آزادی دارد که به آن اجازه می‌دهد به طور طبیعی ارتباط برقرار کند و از دیگر ربات‌ها متمایز شود.

ربات‌ انسان‌نمای Atlas

Atlas، رباتی که توسط شرکت Boston Dynamics ساخته شده، به دلیل توانایی‌های ورزشی‌ خود معروف است. این ربات اغلب با حرکات رقص و پرش‌های برگشتی دیدنی نمایش داده می‌شود.

ابتدا در سال 2009 این ربات به‌ عنوان یک پروژه تحقیقاتی برای آژانس تحقیقاتی پیشرفته دفاعی ایالات متحده (DARPA) ساخته شد. در آوریل 2024، نسخه هیدرولیکی Atlas (که به آن HD Atlas می‌گفتند) از رده خارج و نسخه جدید و تمام برقی آن روز بعد معرفی شد.

استفاده از سیستم هیدرولیکی به جای سیستم برقی باعث شده است که این ربات کارایی بیشتری داشته باشد، همچنین بیشتر با محیط‌ زیست‌ سازگار شود. Atlas بر اساس تحقیقات زیاد در زمینه رباتیک طراحی شده است و از یک باتری سفارشی و سیستم برقی جدید بهره می‌برد.

الگوریتم‌های پیشرفته کنترل به Atlas این امکان را می‌دهند که حرکت‌های پیچیده را به‌خوبی اجرا کند. این ربات می‌تواند با سرعت 2.5 متر بر ثانیه حرکت کند و در ساخت آن از مواد سبک و مقاوم مانند تیتانیوم و آلومینیوم استفاده شده است.

قطعاتی از آن نیز با پرینتر سه‌بعدی ساخته شده است، که به آن کمک می‌کند حرکات دقیق و متنوعی داشته باشد.

ارتفاع Atlas حدود 1.5 متر و وزن آن 89 کیلوگرم است. این ربات 28 مفصل دارد، که به آن اجازه می‌دهد به‌طور چابک حرکت کند.

همچنین حسگرهای پیشرفته‌ای برای تشخیص عمق و محیط اطراف دارد و با استفاده از حسگرهای بینایی، نیرو و حرکت، Atlas می‌تواند خود را با تغییرات محیطی سازگار کند.

ربات انسان‌نمای Optimus

از دیگر ربات‌های انسان‌نمای برتر، می‌توان به Optimus یا Tesla Bot ربات تسلا اشاره کرد که نام آن را از شخصیت Transformers گرفته‌اند و برای انجام کارهای مختلف طراحی شده است.

این ربات اولین بار در روز هوش مصنوعی تسلا در 19 آگوست 2021 معرفی شد و در سال 2022 یک نمونه اولیه از آن به نمایش گذاشته شد. سپس در دسامبر 2023، نسخه دوم Optimus معرفی گردید که بدن باریک‌تر و حرکات بهتری داشت.

در سال 2024، نسخه جدید این ربات در حال انجام کارهای مختلف در یک کارخانه تسلا به نمایش درآمد و نشان داد که 10 کیلوگرم سبک‌تر و سریع‌تر از نسخه قبلی است.

ایلان ماسک در ژوئن 2024، اعلام کرد که Optimus در سال 2025 وارد تولید محدود خواهد شد و بیش از 1,000 واحد آن در کارخانه‌های تسلا استفاده خواهد شد. همچنین امکان تولید بیشتر برای شرکت‌های دیگر از سال 2026 وجود دارد.

قیمت تقریبی این ربات 30,000 دلار است و ماسک پیش‌بینی می‌کند که Optimus بتواند بسیاری از کارهای روزمره در خانه و خارج از خانه را انجام دهد.

این ربات از یک سیستم راه‌رفتن دوپای ویژه برای حفظ تعادل استفاده می‌کند، که حسگرهای فشاری در پاها به آن کمک می‌کنند تا به‌ طور آنی وضعیت خود را تنظیم نماید.

همچنین در صورت‌ این ربات دوربین‌های زیادی برای شناسایی اشیا و اندازه‌گیری عمق وجود دارد و یک سیستم پردازش عصبی onboard به آن کمک می‌کند تا یاد بگیرد و با محیط سازگار شود.

ربات انسان‌نمای Optimus  می‌تواند به دستورهای صوتی پاسخ دهد و مکالمات ساده را درک کند. این ربات با یک باتری 2.3 کیلووات‌ساعتی کار می‌کند که مشابه باتری‌های خودروهای برقی تسلا است.

این باتری به Optimus این امکان را می‌دهد که با سرعت حداکثر 8 کیلومتر در ساعت حرکت کند و بارهایی تا 20 کیلوگرم را حمل نماید.

 ربات انسان‌نمای Figure 02

شرکت Figure AI اولین ربات خود یعنی Figure 01 را در سال 2022 معرفی کرد. این ربات دوپای انسان‌نما برای انجام کارهای دستی در انبارها و حمل و نقل طراحی شده بود.

اما در تاریخ 6 آگوست 2024، این شرکت نسخه جدیدی به نام Figure 02 را معرفی کرد، که طراحی باریک‌تر و شیک‌تری دارد و سیم‌ها و کابل‌ها به طور یکپارچه درون بدن ربات قرار گرفته است. شرکت Figure AI می‌گوید که این ربات اولین ربات انسان‌نمای خودران و تجاری در دنیا می‌باشد.

ربات Figure 02 باتری بزرگ‌تری دارد که 50 درصد بیشتر از مدل قبلی شارژ می‌شود. این ربات مجهز به 6 دوربین RGB و یک مدل هوش مصنوعی برای پردازش تصویر است.

قدرت پردازش آن هم به طور قابل توجهی افزایش یافته و حالا سه برابر سریع‌تر از مدل قبلی است، چرا که از ماژول‌های پردازشی NVIDIA RTX GPU استفاده می‌کند.

علاوه بر این، Figure 02 میکروفن و بلندگو دارد، که با همکاری OpenAI برای ارتقای توانایی‌های مکالمه‌ای آن با انسان‌ها طراحی شده است.

دستان پنج‌انگشتی آن 16 درجه آزادی دارند و می‌توانند اشیای سنگین تا 25 کیلوگرم را جابه‌جا کنند. در حال حاضر، این ربات در یک کارخانه BMW در کارولینای جنوبی تحت آزمایش است تا داده‌های لازم برای بهبود هوش مصنوعی آن جمع‌آوری شود.

ربات انسان‌نمای DIGIT

DIGIT یک ربات انسان‌نما است که توسط شرکت Agility Robotics طراحی شده و دارای طراحی خاصی با پاهای خمیده به سمت داخل است، که باعث می‌شود بهتر و راحت‌تر از موانع عبور کند.

این طراحی با اندام‌های زیبا و بدنی پر از حسگر و قدرت پردازشی پیشرفته ترکیب شده است، که DIGIT را برای حرکت و انجام کارهایی مانند کار در انبارها بسیار مناسب می‌کند.

ربات DIGIT که در سال 2023 معرفی شد، گامی بزرگ در پیشرفت رباتیک است. همچنین با تأسیس اولین کارخانه تولید ربات انسان‌نما به نام RoboFab، که سالانه تا 10,000 ربات تولید می‌کند، این پیشرفت بیشتر برجسته شده است.

بدنه DIGIT از آلومینیوم، پلی‌کربنات ترموفرم شده و قطعات کامپوزیت فیبر کربن ساخته شده است، که هم سبک و هم مقاوم می‌باشد. این ربات مجهز به حسگرهایی مانند: لیدار، چهار دوربین عمق Intel RealSense و MEMS IMU است، که به آن کمک می‌کند موقعیت خود را بهتر درک نماید.

ربات انسان‌نمای DIGIT از موتورهای بدون برس DC با انتقال‌های اختصاصی استفاده می‌کند و دارای 16 مفصل مستقل است. این مفاصل به DIGIT اجازه می‌دهند که دست‌ها و پاهای خود را به 10 شیوه مختلف حرکت دهد و گیره‌هایی با 6 حالت مختلف داشته باشد.  

نیازهای پردازشی DIGIT توسط دو پردازنده Intel i7 انجام می‌شود. همچنین یک محفظه برای نصب کامپیوترهای اضافی مانند: Intel NUC یا Nvidia Jetson وجود دارد، که می‌توانند برای تقویت توانایی‌های ادراکی یا یادگیری ماشینی استفاده شوند.

این ربات از سیستم‌عامل لینوکس مبتنی بر زمان واقعی برای کنترل اصلی خود استفاده می‌کند و برنامه‌ریزی و ادراک آن توسط یک کامپیوتر ثانویه انجام می‌شود. DIGIT انرژی خود را از یک باتری لیتیوم-پلیمر 1.2 کیلووات‌ساعتی می‌گیرد، که هم کارایی بالا دارد و هم توان کافی برای انجام کارها را فراهم می‌کند.

ربات انسان‌نمای Apollo

Apollo از ربات‌های انسان‌نمای برتر و پیشرفته‌‌ای می‌باشد که توسط شرکت اپترونیک ساخته شده است. این ربات از تجربیات گسترده این شرکت در زمینه رباتیک، از جمله پروژه ربات والکری ناسا بهره می‌برد.

ربات Apollo به گونه‌ای طراحی شده است که برای تولید انبوه مناسب باشد و در محیط‌های کاری با بارهای سنگین و استانداردهای ایمنی بالا به خوبی عمل کند.

Apollo وزن تقریبی ۷۲.۶ کیلوگرم دارد و می‌تواند تا ۴ ساعت با یک باتری کار کند. اندازه و توانایی‌های آن مشابه انسان است، بنابراین این ربات می‌تواند کارهایی را که نیاز به ویژگی‌های انسانی دارند، انجام دهد.

این ربات می‌تواند بارهایی به وزن ۲۵ کیلوگرم حمل کند و برای انجام کارهای سنگین مناسب است. طراحی مدولار Apollo به این معنی است که می‌توان آن را روی هر نوع پلتفرم حرکتی، چه ثابت و چه متحرک، نصب کرد.

ربات Apollo دارای LEDهایی در سر، دهان و سینه است، که وضعیت آن را نشان می‌دهد. باتری‌های آن قابل تعویض هستند و هرکدام ۴ ساعت زمان کار می‌دهند، بنابراین می‌توان به راحتی آنها را تعویض کرد و بدون وقفه به کار ادامه داد.

علاوه بر این، Apollo از یک سیستم کنترل نیرو پیشرفته‌ استفاده می‌کند و مناطق ایمنی خاصی برای محافظت بیشتر در آن تعریف شده است.

این ربات از طریق نرم‌افزار ساده‌ای که روی هر دستگاهی قابل استفاده است، کنترل می‌شود، که تعامل با آن را بسیار راحت می‌کند.

شرکت مرسدس بنز نیز از قابلیت‌های Apollo آگاه شده و در حال استفاده از این ربات‌ها در کارخانه‌های خود برای انجام کارهای بدنی و ساده است. این نشان‌دهنده کارایی و کاربرد صنعتی بالای Apollo می‌باشد.

ربات انسان‌نمای ALTER

ALTER 3 به‌ دلیل ترکیب خاص هوش مصنوعی و استعداد موسیقی در فهرست ربات‌های انسان‌نمای برتر قرار دارد. این ربات به‌ویژه در رهبری ارکسترها توانایی ویژه‌ای دارد.

ربات ALTER 3 توسط دانشگاه اوساکا و شرکتی به نام Mixi ساخته شده و در زمینه‌های مختلفی مانند: رهبری ارکستر، اجرای تئاتر و بررسی ارتباط رباتیک و هنرها مورد استفاده قرار گرفته است.

طراحی ALTER 3 شامل چهره‌ای بسیار بیانی است، که قادر به نشان دادن احساسات مختلفی مانند: لبخند زدن، اخم کردن و حتی آواز خواندن است. این ویژگی باعث می‌شود تا تعامل ربات با انسان‌ها طبیعی‌تر و جذاب‌تر باشد.

بدن این ربات از ترکیب پوست پروتزی در صورت، گردن و بازوها ساخته شده است، در حالی که سایر بخش‌ها به صورت باز و نمایان از اجزای مکانیکی هستند. این طراحی به‌ طور عمدی جنبه‌های داخلی ربات را نمایش می‌دهد و باعث می‌شود که سؤالاتی درباره ماهیت انسان و هوش مصنوعی مطرح شود.

ربات ALTER 3 از سیستم‌های پیشرفته‌ای برای حرکت استفاده می‌کند. این ربات دارای ۴۲ محرک است، که به کمک یک شبکه عصبی و ژنراتور الگوی مرکزی (CPG) کنترل می‌شوند و این باعث می‌شود حرکات آن بسیار طبیعی و روان باشد.

همچنین این ربات به سنسورها و میکروفن‌هایی مجهز است که به آن کمک می‌کند به‌ طور خودکار حرکت نماید و به محیط اطراف خود واکنش نشان دهد. هدف از توسعه ALTER 3 بررسی این موضوع است که آیا ربات‌ها می‌توانند حس زندگی پیدا کنند و بفهمند زندگی به چه معنا است.

ربات‌ انسان‌نمای Unitree G1

ربات انسان‌نمای Unitree G1 به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و قیمت مناسب، به گزینه‌ای محبوب برای تحقیق و توسعه رباتیک تبدیل شده است.

این ربات برای بررسی تکنیک‌های پیشرفته حرکت و دست‌کاری طراحی شده است و توانایی انجام پرش بلند ایستاده تا 1.4 متر را دارد که به احتمال زیاد طولانی‌ترین پرش یک ربات انسان‌نما با این اندازه است.

G1 به دست 3 انگشتی دقیق مجهز است، که می‌تواند اجسام را به دقت جابه‌جا کند. همچنین با گشتاور حداکثر 120 نیوتن‌متر، قادر به انجام حرکت‌های پیچیده می‌باشد.

این ربات 43 درجه آزادی دارد، که به آن امکان انجام حرکات متنوع می‌دهد و با سرعت 2 متر در ثانیه حرکت می‌کند. امکانات حسگر و ارتباطی این ربات شامل LIDAR 3D با قابلیت شناسایی 360 درجه، دوربین عمق Intel RealSense D435i و میکروفن با قابلیت حذف نویز و اکو است.

سیستم باتری G1 شامل یک باتری بزرگ است، که حدود دو ساعت شارژ می‌دهد و طراحی آن به‌گونه‌ای است که نیازی به کابل‌های خارجی ندارد.

همچنین مدل‌های G1 و G1 EDU به پردازنده 8 هسته‌ای قوی، دوربین عمق، LIDAR 3D، میکروفن چهارگانه و امکانات ارتباطی مانند: WiFi 6 و Bluetooth 5.2 مجهز هستند.

لوازم جانبی شامل باتری هوشمند با قابلیت تعویض سریع (9000mAh)، شارژر A5 V54 و کنترلر دستی است. ربات G1 با گارانتی 8 ماهه عرضه می‌شود و قیمت آن از 16,000 دلار آمریکا شروع می‌شود، در حالی که مدل EDU G1 گارانتی 1 ساله دارد.

 ربات انسان‌نمای ARMAR-6

ARMAR-6 یکی از ربات‌های انسان‌نمای برتر می‌باشد که در مؤسسه فناوری کارلسروهه (KIT) ساخته شده است و بخشی از سری ARMAR به حساب می‌آید.

این ربات‌ها از سال 2000 با مدل ARMAR-1 آغاز شدند و هدف اصلی آنها بهبود حرکت و توانایی دستکاری اشیا بود. مدل‌های بعدی مانند: ARMAR-2، ARMAR-3a و ARMAR-3b (که در سال‌های 2004 تا 2007 ساخته شدند) توانستند در زمینه تعامل با انسان و انجام کارهای پیچیده‌تر پیشرفت‌های زیادی داشته باشند.

ARMAR-6 به عنوان یک دستیار رباتیک برای محیط‌های صنعتی طراحی شده است و به‌خوبی این پیشرفت‌ها را نشان می‌دهد. این ربات دارای بدنی شبیه به انسان و دو بازو است، که روی یک پایه چرخ‌دار نصب شده‌اند.

این طراحی به ARMAR-6 این امکان را می‌دهد که در محیط‌های صنعتی حرکت کند و از ابزارهایی که برای انسان‌ها ساخته شده‌اند، مانند دریل و چکش، استفاده کند.

ربات ARMAR-6 از چهار کامپیوتر خود بهره می‌برد که برای کنترل، پردازش تصویر، تعامل با انسان و اجرای الگوریتم‌های یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی استفاده می‌شوند.

همچنین این ربات از واحدهای سنسور-محرک-کنترلر پیشرفته برای حرکت دقیق مفاصل خود بهره می‌برد که به ربات این امکان را می‌دهد که حرکات نیرو و چرخش دقیق را انجام دهد.

این ربات 27 درجه آزادی (DOF) دارد و زمانی که بازوی آن کاملاً کشیده شده باشد، می‌تواند تا 10 کیلوگرم را بلند کند. حداکثر وزن قابل بلند کردن آن در فواصل معمولی 14 کیلوگرم است.

ارتفاع این ربات 192 سانتی‌متر است و فاصله بازوهای آن 310 سانتی‌متر می‌باشد. این ربات می‌تواند در ارتفاع‌های بین 0 تا 240 سانتیمتر کار کند و وزن آن بدون باتری‌ها 160 کیلوگرم است.

ربات انسان‌نمای ARMAR-6  از انواع حسگرها برای درک و تعامل با محیط استفاده می‌کند. این حسگرها شامل سنسورهای موقعیت، گشتاور، حرکت و دما در مفاصل است.

همچنین از سنسورهای D6 برای اندازه‌گیری نیرو و گشتاور، اسکنرهای لیزری برای مسیریابی، دوربین‌های استریو و میکروفن برای پردازش و شبیه‌سازی محیط اطراف استفاده می‌کند.

این ربات با سیستم EtherCAT که به چندین کامپیوتر و GPU متصل است، کار می‌کند و از یک باتری قدرتمند برای عملکرد خود استفاده می‌کند.

ربات‌ انسان‌نمای Astribot S1

ربات Astribot S1 جزو ربات‌های انسان‌نمای برتر خانگی همه‌منظوره می‌باشد، که برای انجام کارهای منزل مانند: آشپزی، تا کردن لباس‌ها و جاروکشی طراحی شده است.

برخلاف ربات‌های انسان‌نما که پا دارند، Astribot S1 دارای چرخ‌های موتوری و بدنی انعطاف‌پذیر است، که می‌تواند از وسط خم شود و به این ترتیب به راحتی و با چابکی در خانه حرکت کند. 

این ربات با ارتفاع تقریبی ۱۷۳ سانتی‌متر طراحی شده است و ظاهر سفید و باریکی دارد. Astribot S1 می‌تواند تا ۱۰ کیلوگرم را با هر بازو حمل کند و هر بازو ۷ درجه آزادی دارد، که باعث می‌شود بتواند مانند دست انسان حرکت کند.

بازوهای ربات مجهز به حسگرهای لمسی هستند تا با اشیا و افراد به طور ایمن تعامل داشته باشند. به جای دست‌های معمولی، Astribot S1 دارای یک گیره دو انگشتی می‌باشد که برای انجام کارهای دقیق و متنوع طراحی شده است.

این ربات بسیار چابک است و می‌تواند با سرعت ۱۰ متر در ثانیه حرکت کند، که از یک انسان بالغ سریع‌تر است. Astribot S1 توانایی یادگیری کارهای جدید از طریق تقلید را دارد.

در نمایش‌های آنلاین مختلف، این ربات کارهایی مثل هنرهای رزمی، درست کردن پنکیک و ریختن نوشیدنی را انجام داده است.

قرار است Astribot S1 در سال ۲۰۲۴ به صورت تجاری عرضه شود، اما جزئیات خاصی درباره مشخصات سخت‌افزاری و روش‌های یادگیری هوش مصنوعی آن منتشر نشده است. 

پیشرفت ربات‌های انسان‌نما

با پایان بررسی ربات‌های انسان‌نمای برتر در سال ۲۰۲۴، مشخص است که دنیای رباتیک همچنان در حال پیشرفت می‌باشد و به چالش کشیدن انتظارات ما ادامه می‌دهد.

علاوه بر ربات‌های انسان‌نمای برتر و معروفی که اشاره شد، ربات‌های انسان‌نمای دیگری هم در حال پیشرفت در زمینه‌های خاص هستند.

به عنوان مثال، ربات Nadine در زمینه تعاملات اجتماعی فعالیت می‌کند، ربات Robonaut 2 در فضا کار می‌کند، ربات Sophia در بحث‌ها و گفت‌وگوهای جذاب شرکت می‌کند، ربات Pepper در صنایع خدماتی مشغول به کار است و ربات NAO در آموزش به کمک می‌آید.

همچنین پیشرفت‌های جدید در ساخت ربات SEO1 که قادر به راه رفتن مشابه انسان است، نشان‌دهنده پروژه‌های نوآورانه دیگری می‌باشد.

اگرچه ما در این مطلب و مطالب دیگر یک سری از ربات‌های شناخته‌شده را معرفی کردیم، اما در آزمایشگاه‌ها و موسسات مختلف در سراسر جهان پیشرفت‌های زیادی در حال انجام است، که هر کدام می‌توانند روش تعامل ما با ربات‌ها را به طور چشمگیری تغییر دهند.