سگ ‌رباتیک سوئیسی مثل یک انسان توپ پرتاب می‌کند!

ربات چهارپای پیشرفته‌ای به نام انیمال ( ANYmal) که توسط مؤسسه ETH زوریخ طراحی شده، اکنون می‌تواند اشیاء را با دقتی انسانی پرتاب کند. این دستاورد چشمگیر، نتیجه‌ی ترکیب فناوری‌های شبیه‌سازی، یادگیری تقویتی و طراحی مکانیکی پیشرفته است که می‌تواند آینده‌ی ربات‌های جست‌وجوگر و امدادی را متحول کند.

به گزارش ایسنا، ربات چهارپای پیشرفته‌ای به نام انی‌مال (ANYmal) که در موسسه فناوری فدرال زوریخ (ETH Zurich) توسعه یافته، حالا توانایی دارد مانند یک انسان اشیاء را از زمین بردارد و با دقت زیاد پرتاب کند.

به نقل از آی‌ای، انی‌مال در ابتدا برای انجام عملیات خودکار در محیط‌های چالش‌برانگیز طراحی شده بود که از جمله آنها می‌توان به قابلیت دویدن پویا، بالا رفتن از سطوح شیب‌دار و حفظ تعادل در زمین‌های ناهموار اشاره کرد. این ربات به حسگرهای لیزری و دوربین‌های پیشرفته‌ای مجهز است که به‌طور مداوم محیط اطراف را بررسی می‌کنند و نقشه‌های سه‌بعدی دقیقی از محیط تهیه می‌نمایند.

این درک محیطی پیشرفته به انی‌مال امکان می‌دهد تا مسیرهای امن و بهینه برای حرکت خود انتخاب کنند، گامی که آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای بازرسی صنعتی، عملیات امداد و نجات و اکتشافات در محیط‌های خطرناک یا غیرقابل‌دسترس برای انسان‌ها تبدیل می‌کند.

رباتی با بازوی پرتاب‌گر

بر خلاف بسیاری از ربات‌هایی که فقط برای انجام وظایف تکراری در محیط‌های منظم صنعتی ساخته می‌شوند، انی‌مال برای غلبه بر چالش‌های زمین‌های ناهموار و اشیای متحرک طراحی شده است. گروه تحقیقاتی به رهبری فابیان یِنلتن در آزمایشگاه سامانه‌های رباتیکی، یک بازوی مکانیکی سفارشی و سبک‌وزن به پشت این ربات اضافه کردند.

این بازو به یک گیره ساده اما مؤثر مجهز است که انی‌مال را به رباتی چندمنظوره تبدیل می‌کندکه قادر به برداشتن و پرتاب اشیاء حتی در حین حرکت است. هدف اصلی تیم تحقیقاتی این بود که دریابند چقدر می‌توان مرز توانایی‌های یک ربات چهارپا را گسترش داد.

یادگیری با شبیه‌سازی مجازی

انی‌مال ابتدا در یک محیط مجازی تحت آموزش قرار گرفت. در این زمین بازی دیجیتال، ربات می‌توانست میلیون‌ها بار پرتاب تمرین کند بدون آن‌که نگران شکستن اشیاء یا آسیب دیدن باشد. این شبیه‌ساز، شرایط فیزیکی واقعی از جمله گرانش و حرکت توپ روی چمن‌ را با دقت بازآفرینی کرده بود تا مهارت‌های انی‌مال به‌راحتی به دنیای واقعی منتقل شوند.

انتقال دانش از شبیه‌سازی به واقعیت

این فرآیند موسوم به Sim-to-Real Transfer، به مدل‌های هوش مصنوعی امکان می‌دهد تا آنچه در محیط دیجیتال آموخته‌اند، در دنیای واقعی نیز با همان دقت اجرا کنند. با تمرین در سناریوهای بی‌شمار، ربات آماده‌ی رویارویی با پیچیدگی‌های غیرقابل‌پیش‌بینی محیط‌های واقعی شده است.

بازوی مکانیکی انی‌مال با داشتن شش درجه آزادی، حرکتی روان و شبیه به انسان دارد. با وجود سادگی ظاهری، گیره آن قادر به گرفتن اشیای متنوعی از جمله سیب و توپ تنیس است. ربات یاد گرفته است که اشیاء را از زمین بردارد، وضعیت بدنی خود را برای حفظ تعادل تنظیم کند و آن‌ها را با دقت بالا پرتاب کند.

آزمایش در میدان واقعی

در تست‌های واقعی، گروه تحقیقاتی انواع توپ‌ها، بطری‌ها و میوه‌ها را روی چمن، شن و سیمان پخش کردند. انی‌مال توانست این اشیاء را از زمین جمع کند و با دقت به اهدافی تا فاصله پنج متری پرتاب کند. حتی با وجود چالش‌هایی مانند باد شدید یا سطح ناپایدار، ربات به‌خوبی خود را تطبیق داده و عملکرد دقیقی نشان داد.

رباتی برای آینده‌ای هوشمند

به گفته ینلتن، برخلاف ربات‌های سنتی که باید هر حرکت‌شان به‌صورت دستی برنامه‌ریزی شود، مدل یادگیری انی‌مال به آن توانایی داده تا با شرایط غیرمنتظره کنار بیاید. این ربات برای مواجهه با شرایط دنیای واقعی طراحی شده است؛ جایی که تطبیق‌پذیری و واکنش سریع از ضروریات‌اند.

*