ابداع طرحی جدید که ربات‌ها را به حس عمقی و دُم مجهز می‌کند

محققان حوزه رباتیک دو رویکرد جدید معرفی کرده‌اند که می‌تواند به بهبود توانایی ربات‌های پادار برای حرکت روی سطوح دشوار یاری برساند.

به گزارش گروه علم و آموزش  از «تک‌اکسپلور»، این دو رویکرد طراحی شده توسط محققان آزمایشگاه «روبومکانیک» در دانشگاه «کارنگی ملون» آمریکا از توانایی‌های ذاتی حس عمقی و مکانیک دُم حیوانات الهام گرفته است.

«یاناهو یانگ» یکی از محققان گفت: هدف تحقیقات ما این است که ربات‌های پادار را از محیط‌های ایده‌آل آزمایشگاهی به جهان واقعی بیاوریم که ممکن است با سطوح و شرایط دشوار رو به رو شوند. ما برای انجام این کار هم از حیوانات و هم از اصول مهندسی الهام گرفتیم.

بسیاری از حیوانات شامل گربه‌ها و سایر گربه‌سانان با این مساله شناخته شده اند که در امتداد جای پای خود گام برمی‌دارند زیرا این کار به آنها اجازه می دهد که ثبات و پایداری خود را در سطوح متفاوت حفظ کنند. «یانگ» و همکارانش تلاش کردند تا این ویژگی را در ربات‌ها تقلید کنند تا به این ترتیب حس عمقی با تکنیک‌های طراحی حرکت تلفیق شود.

تکنیک‌های مورد استفاده آنها به ربات‌ها اجازه می‌دهد که محیط خود را «حس کنند» و با جمع‌آوری اطلاعات درباره موقعیت و شرایط بدن خودشان با اعتماد بیشتری حرکت کنند. این توانایی موسوم به «حس عمقی» (proprioception) بر محدودیت‌های سامانه‌های بصری رایانه‌ای فائق می‌آید.

انسان ها و حیوانات بطور ذاتی با حس عمقی به دنیا می‌آیند اما بسیاری از ربات‌ها از طریق داده‌های جمع آوری شده با سیستم‌های چشمی یا بصری، محیط پیرامونی خود را می‌شناسند.

یانگ و همکارانش پیشنهاد کرده‌اند که به جای استفاده از سامانه‌های بینایی متکی به دوربین‌ها، فناوری لیدار (lidar) و سایر حسگرهای بیرونی، از داده‌های جمع آوری شده توسط حسگرهای ادغام شده در داخل ربات مانند موتورها، انکدورها و وسایل اندازه گیری اینرسی (inertial) استفاده شود.

این محققان علاوه بر سامانه پیشنهاد حس عمقی،‌ یک مدل محاسباتی نیز ایجاد کرده اند که به ربات ها امکان می دهد تا یک دم مصنوعی را کنترل کنند؛ مشابه کاری که حیوانات هنگام حرکت دم خود را انجام می‌دهند. بسیاری از حیوانات از جمله گربه و سنجاب از دم خود برای حفظ تعادل استفاده می‌کنند.