رباتهای انسان نما یا رباتهایی که بدنی شبیه به انسان دارند، به زودی می توانند به مردم برای انجام کارهایشان کمک کنند. اغلب وظایفی که این رباتها برای آن طراحی شده اند، شامل برداشتن اشیا با اشکال، وزن و اندازه های مختلف می باشد.
اکثر رباتهای انسان نما که تا امروز تولید شده اند قادر به جمع آوری اشیای کوچک و سبک بوده اند، بلند کردن اجسام بزرگ یا سنگین، اغلب چالش برانگیزتر هستند. در حقیقت، اگر جسمی بیش از حد بزرگ یا سنگین باشد، ممکن است در نهایت ربات آن را بشکند یا هنگام بلند کردن آن رها کند.
محققان دانشگاه جان هاپکینز و دانشگاه ملی سنگاپور اخیراً تکنیکی برای توسعه بیشتر ربات ها ارائه داده اند که با استفاده از آن رباتها می توانند قبل از بلند کردن اجسام تشخیص دهند که آیا می توانند یک جعبه سنگین را با عدم آگاهی در مورد خصوصیات فیزیکی آن جسم، آن را بالا ببرند! این تکنیک که در مقاله arXiv منتشر شده است، سبب می شود تا رباتها بتوانند اجسام سنگین را با قطعیت و بدون هیچگونه خطری بلند کنند.
رباتهای انسان نما چگونه جعبه سنگین را بلند می کنند؟
طبق گفته یوانفنگ هان یکی از محققانی که در این زمینه مطالعه می کند: هدف از این تحقیق این بوده که ببینند چگونه این رباتها می توانند با پارامترهای فیزیکی ناشناخته جعبه سنگینی را بلند کنند. برای دستیابی به چنین تکنیک پیچیده ای، ربات ابتدا باید مشخصات فیزیکی جعبه را تشخیص دهد، سپس بهترین مسیر حرکت بدن خود را برای بلند کردن پایدار و ایمن جعبه در نظر می گیرد.
فرایندی که از طریق آن یک ربات مسیرهای حرکتی در بدن خود ایجاد می کند تا بتواند جعبه را بلند کند، بسیار پیچیده است. در حقیقت، رباتهای انسان نما به طور معمول درجه آزادی بالایی دارند. این رباتها برای بلند کردن اجسام، محدودیت هایی را باید در نظر بگیرند. به این معنا که اگر جعبه ای خیلی سنگین باشد یا اینکه ربان از مرکز جرم آن خیلی دور باشد، ربات نمی تواند جعبه را بلند کند.
برای شبیه سازی این حرکت در ربات، باید حرکت انسان زمانیکه یک جسم سنگین مانند دمبل را بلند می کند، بررسی کرد. ما ابتدا با دمبل ارتباط برقرار می کنیم تا جسم را احساس کنیم. سپس بر مبنای احساس قبلی به نوعی متوجه می شویم که آن جسم برای ما سنگین است یا خیر. به طور مشابه، در این روش نیز ابتدا جدولی از مسیرهای مختلف ایجاد می شود که انواع بالا بردن ها را با توجه به طیف وسیعی از پارامترهای فیزیکی جعبه شبیه سازی و ذخیره می کند. سپس ربات این جدول را به عنوان دانش تجربه قبلی خود در نظر می گیرد.
تکنیک Han چیست؟
تکنیک Han این امکان را برای رباتهای انسان نما ایجاد می کند تا پارامترهای اینرسی جعبه را پس از تعامل کوتاه با جسم درک کنند. سپس ربات به جدول مسیر نگاه می کند و بررسی می کند که آیا می توان با این تکنیک و مشخصات، جعبه را بلند کرد یا خیر.
اگر این حرکت یا مسیر حرکت وجود داشته باشد، بالا بردن جعبه امکان پذیر است و ربات می تواند بلافاصله جعبه را بلند کند و عملیات را کامل کند. اگر این حرکت وجود نداشته باشد، سپس ربات این عمل را فراتر از توانایی خود می داند.
طبق گفته هان: اساساً جدول مسیری که تکنیک ما به صورت آفلاین می سازد، مسیرهای حرکت بدن برای بالا بردن جسم را با توجه به محدوده پارامترهای اینرسی جعبه ذخیره می کند. همچنین یک الگوریتم مبتنی بر تعامل فیزیکی ایجاد کرده ایم که به ربات در تعامل ایمن با جعبه و تخمین پارامترهای اینرسی جعبه کمک می کند.
کاربرد تکنیک Han در عملکرد رباتهای انسان نما
این تکنیک جدید به رباتهای انیان نما این امکان را می دهد تا به سرعت تشخیص دهند که آیا قادر به بالا بردن جعبه هستند یا خیر. بنابراین باعث صرفه جویی در وقت و قدرت محاسباتی می شود، به طوریکه رباتها قبل از هر اقدامی برای بلند کردن جعبه، ابتدا تمام شرایط را بررسی می کنند.
این تکنیک برای بلند کردن و گذاشتن انواع اجسام بسیار پر کاربرد است، خصوصا برای کارهای تکراری بسیار مناسب است. به گفته هان این تکنیک پیشرفت بیشتری خواهد کرد و قابلیت بلند کردن اجسام مختلف امکان پذیر خواهد شد.
