العالم يقترب من الروبوتات البشرية الطائرة. لماذا هذا مهم؟
قبل عدة سنوات، ظهرت أخبار عن الروبوت ثنائي القدم Jet-HR1، الذي كانت تطوره جامعة قوانغدونغ للتكنولوجيا. وكان الروبوت مزودًا بمراوح صغيرة مثبتة على قدميه، ما مكّنه من تجاوز فجوات كبيرة جدًا، مستفيدًا من الدفع الذي تولده المراوح لتحريك مركز ثقله.
كان وزن Jet-HR1 6.5 كغ وارتفاعه 65 سم. وكان في طرف كل ساق محرك نفاث مع مروحة، يزن 232 غرامًا فقط، لكنه قادر على توليد دفع يبلغ 2 كغ، أي ما يقارب ثلث وزن الروبوت. وفي إحدى التجارب طُلب من الروبوت عبور هوة عرضها 37 سم. وتطلب ذلك أن يبلغ طول الخطوة 80% من طول الساق.
كان الروبوت يدير المروحة مع إخراج ساقه إلى الخارج. وكانت المروحة تدعم الساق وتمنع الروبوت من السقوط إلى الأمام. وما إن أصبحت الساق النفاثة في الجانب البعيد من الهوة، كرر الإجراء نفسه مع الساق الخلفية لإنهاء الحركة. واستغرقت العملية كلها أقل من دقيقة.
افترض الباحثون حينها أن هذه الطريقة العامة يمكن تكييفها مع كثير من الحالات الأكثر تعقيدًا، فتساعد الروبوتات على الحفاظ على توازنها عند مواجهة عوائق كبيرة يجب عبورها، أو حتى لمنعها من السقوط على الأرض الوعرة. ولأن المحركات النفاثة تتيح للروبوت ضبط مركز ثقله بشكل ديناميكي دون الحاجة إلى تلامس محدد مع الأرض، يمكن تخيل كل أنواع الأمور المجنونة التي سيكون قادرًا على تنفيذها.
هذا مثير للإعجاب بالفعل، لكن لنلقِ نظرة على الخطوة المنطقية التالية ولنرَ ما يحدث عندما تُدار هذه المراوح بأقصى سرعة ممكنة. بالطبع، هذه مجرد قفزة تجريبية صغيرة أولى في الهواء، لكن بنهاية الفيديو يتضح أن الاستقرار يعمل بشكل جيد جدًا. ورغم أن العملية ليست خاضعة للتحكم الكامل، فإن التقدم واضح بالفعل.
طُوّر الروبوت البشري Jet-HR2 في عام 2019 بهدف إظهار إمكانات الدفع النفاث في تحسين أداء الحركة لدى الروبوت البشري. فعندما نستخدم الروبوت البشري في حالات طوارئ معينة، لا نريده أن يصعد الدرج خطوة بخطوة للوصول إلى مكان تنفيذ المهمة.
يمكن للروبوت استخدام الدفع النفاث للوصول إلى وجهته بسرعة أكبر، عبر الطيران أو القفز لمسافات طويلة لتنفيذ المهمة.
يملك Jet-HR2 10 درجات حرية للحركة على الأرض، إضافة إلى أربع مراوح قنوية (اثنتان مثبتتان بشكل ثابت على حزام الروبوت، واثنتان أخريان داخل القدمين)، يمكن تشغيلها بحركات الكاحل. ويستطيع كل مروحة توليد دفع يبلغ 5 كغ، أي 20 كغ في المجموع. وهذا يكفي تمامًا لرفع روبوت يزن 17 كغ.
نسبة الدفع إلى الوزن هنا منخفضة، وهذه هي مشكلة التحكم نفسها، فدون قدرة إضافية كبيرة يجب توزيع الدفع بحذر شديد. ومع ذلك، فإن النظام المعروض قادر على كبح الانقلاب والدوران بفعالية، ما يؤدي إلى روبوت بشري طائر مستقر، وإن لم يكن خاضعًا للتحكم الكامل.
ليست هناك أسباب كثيرة وجيهة لصناعة روبوت بشري. فما الفائدة الحقيقية من الروبوت البشري الطائر إذن؟ شرح العلماء وجهة نظرهم في ورقة بحثية.
«ظهرت مؤخرًا روبوتات بشرية متعددة للاستجابة للكوارث، مزودة بنظريات تحكم فريدة وآليات أخرى لتجاوز تضاريس غير مستوية. وكانت الروبوتات البشرية التقليدية تتجاوز هذه العوائق بالمشي والتسلق، لكن هذه الاستراتيجيات تفتقر إلى الكفاءة، خاصة في البيئات الخطرة مثل العوائق التي يصعب تجاوزها والصدوع الجيولوجية.
يُتوقع أن تمتلك الروبوتات البشرية، لتنفيذ المهام العاجلة في السيناريوهات الواقعية المعقدة، مهارات جوية ديناميكية، مثل القفز العالي أو الطويل، والطيران لمسافات قصيرة، والتحليق لمسافات تتجاوز طول الجسم عدة مرات»، كما قال الباحثون.
وقالوا إن أداء الروبوتات البشرية ما زال دون المستوى البشري، خاصة مع زيادة الكتلة. ومن ناحية أخرى، حتى على المستوى البشري قد تبدو الروبوتات عاجزة على الأرض الرخوة أو القابلة للانهيار أو الصخرية.
يبدو هذا قيدًا على استخدام المحركات الحديثة لتوليد القوة. وفي دراستهم طوروا روبوتًا بشريًا جديدًا يستطيع الطيران باستخدام محرك دفع بمروحة شفط، لاستكشاف قيمته المحتملة في البحث والإنقاذ في الظروف الصعبة.
ربما توقع كثيرون ذلك: فالروبوتات المخصصة للمساعدة في الكوارث وعمليات البحث والإنقاذ تُستخدم عادة كذريعة شاملة لتبرير مفاهيم غريبة للحركة دون تطبيقات واضحة. ومن ناحية أخرى، فإن هذا في الحقيقة أحد الأسباب التي تجعل بناء روبوت بشري فكرة جيدة.
وجود روبوتات تستطيع الذهاب إلى حيث يذهب البشر قد يكون مفيدًا. الروبوتات البشرية العملية معقدة جدًا، لكنها إذا استطاعت الطيران فستصبح مفيدة بشكل لا يُصدق.
