أكثر الروبوتات شبهاً بالبشر

تُعد التقنيات الروبوتية الحديثة فرعاً بالغ الديناميكية من العلوم؛ فهي تتطور بسرعة وتقدم ابتكارات رائدة مثيرة للاهتمام تقريباً كل عام. تُستخدم الروبوتات على نطاق واسع في حياتنا اليومية لأداء شتى المهام. تُطبّق الآلات الشبيهة بالبشر في كل مكان من الطب إلى الأعمال المنزلية و التصنيع. يمكن أن تختلف هذه الروبوتات في خصائصها ووظائفها ومظهرها؛ فبعضها يتراوح بين بدائي وبسيط في البناء إلى معقد جداً ويكاد لا يُميَّز عن البشر. حتى الآن، يتمثل الهدف الرئيسي لعلم الروبوتات حول العالم في ابتكار روبوتات تبدو مثل البشر.

الروبوتات في الحياة الواقعية

لدى الروبوتات نطاق واسع جداً من التطبيقات. يمكن أن تكون مفيدة في أي مجال من مجالات الحياة تقريباً.

الروبوتات في الطب

تُستخدم الروبوتات منذ وقت طويل في علاج الأشخاص ذوي الإعاقة. وعلى وجه الخصوص، يعتمد تصنيع الأطراف الاصطناعية والأذرع الصناعية الحديثة إلى حد كبير على الروبوتات. تلبي الأطراف الاصطناعية التي تتوافق مع المعايير الطبية العالية الحالية متطلبات الحركة والمرونة والتنقل، وتشكّل بدائل نوعية للأطراف المفقودة. ويُتحكّم بالعديد من هذه الأجزاء الصناعية مباشرة عبر النبضات الكهربائية لجسم المريض. لكن هذا ليس كل ما يمكن أن تقدمه الروبوتات — إذ يمكن العثور على الروبوتات في غرف العمليات، وكذلك في العديد من المؤسسات التعليمية للأطباء، ولا يزال نطاق تطبيقاتها المحتملة يتسع.

الروبوتات في صناعة الطيران والفضاء

لن يجادل أحد في أن الروبوتات ينبغي أن تجد مكانها في مهام استكشاف الفضاء المستقبلية كجزء لا غنى عنه من أطقم السفر في الفضاء. وحتى إذا عدنا إلى التاريخ، سنرى أن معظم مهام استكشاف الفضاء أُنجزت بالفعل  بمساعدة الروبوتات، لذا فالفكرة ليست جديدة أيضاً. لدينا العديد من عربات القمر والمريخ والروبوتات-البديلة التي تعمل في الفضاء الخارجي لصالحنا. لكن تنوع هذه الآلات لا يتوقف عند هذا الحد؛ فهناك في الواقع أنواع عديدة من الروبوتات المصممة خصيصاً لظروف الفضاء القاسية. يمكنها أداء مهام يتعذر الوصول إليها على البشر أو بالغة الخطورة.

أنظمة أمان روبوتية مستقلة

أثبت تطبيق الروبوتات الحديثة في مجال يرتبط بأمان البشر قيمةً عالية. فعلى سبيل المثال، هناك روبوتات يمكنها تحديد مواقع مخاطر الحريق المحتملة والتعرّف عليها والقضاء عليها، ما يمنع الكوارث قبل وقوعها.

ولا ينبغي لنا إغفال  الروبوتات المنخرطة في الخدمات العسكرية. فهي تُستخدم في تدريب الجنود — وعلى الرغم من أنها ليست مصممة لتشبه البشر كالروبوتات المتطورة الأخرى، إلا أنها ممتازة في محاكاة سلوك وردود فعل الشخص الحقيقي. وباستخدام هذه الآلات، تخلق القيادات العسكرية مواقف وظروفاً تشبه إلى حد كبير الأعمال العدائية الواقعية.

يمكن للروبوتات تنفيذ عمليات تجسس على أشياء مختلفة دون لفت الانتباه إليها. وبهذه الطريقة، تُخفف العبء عن كاهل رجال إنفاذ القانون، ما يسمح لهم بالانخراط في مهام مهمة أخرى.

أجهزة روبوتية في المنازل والتصنيع

من الصعب تخيّل مرافق الإنتاج الحديثة و مصانع التصنيع من دون الروبوتات التي تعمل فيها. فعادةً ما تتولى الروبوتات الجزء الأكبر من العمل المنفّذ في تلك المصانع. نحن نتحدث عن عدد هائل من العمليات التي تتطلب أقصى درجات الدقة في الحركة، وتكرارات عديدة تُختزل إلى عملية سريعة مستمرة واحدة — وهو سيناريو مستحيل للبشر. يمكن أن يرفع تطبيق الروبوتات معدلات الإنتاج في قطاعات التصنيع بأكملها، ويُفرغ الموظفين البشر ليتولوا أهدافاً مهمة أخرى للمؤسسة.

تُستخدم الروبوتات أيضاً كثيراً في  المنازل لمساعدة المالكين في الطهي والتنظيف وأعمال المنزل الروتينية الأخرى. أكثرها شيوعاً المكانس الروبوتية وجزّازات العشب الروبوتية، وهناك أيضاً آلات أخرى تنفّذ مهام أعقد بكثير.

الروبوتات في صناعة الترفيه

هناك أيضاً روبوتات صُممت لغرض وحيد هو تسلية البشر. وهي في الأغلب ألعاب للأطفال يمكنها غناء أغنية أو أداء بعض حركات الرقص، وسيارات ألعاب بالتحكم اللاسلكي، وبعض الألعاب التفاعلية. وهناك حتى ما يسمى بالروبوتات الحقيقية في السوق التي يمكنها التواصل باستخدام أنماط كلام مُبرمجة، لذا يبدو أن ليس جميعها موجه للأطفال في نهاية المطاف. علماً بأن الفرق الوحيد بين النماذج المخصصة للبالغين وتلك للأطفال هو تصميم اللعبة وحجمها.

روبوتات مشهورة

تنتج مئات الشركات حول العالم أعداداً هائلة من آليات روبوتية مختلفة يومياً. ولجعل روبوتك يبرز بين الآخرين، يجب أن يكون جوهرة حقيقية في عالم الروبوتات. فيما يلي بعض الأمثلة على مثل هذه الأعمال المشهورة بوظائفها الفريدة.

Asimo

هذا الروبوت الياباني طوّرته شركة Honda. ولطالما كانت Honda لاعباً نشطاً في مجال الروبوتات منذ الثمانينيات. تمكن متخصصوها من بناء روبوت استحوذ بنجاح على اهتمام قطاع الروبوتات بأكمله في العلوم. بوزن 50 كيلوغراماً وارتفاع 1.5 متر، كان هذا الروبوت قادراً على الحركة بمفرده، وتجنّب العقبات المختلفة، وتنفيذ برامج إجراءات إضافية مُبرمجة مثل تقديم كوب قهوة لإنسان.

VGo

يُتحكم بهذا الروبوت عبر شبكة Wi‑Fi وهو جهاز يُعرف بالحضور عن بُعد. يمكنه التواصل عبر ميكروفون، وكذلك السماع والرؤية من حوله، ما يمكّنه من التنقل بحرية. تم تطوير الآلية خصيصاً لخدمة الأشخاص ذوي الإعاقة الذين لا يستطيعون القيام بواجباتهم اليومية بمفردهم. وإذا تم توصيل هذا الروبوت بأجهزة معينة، فيمكن استخدامه ككاميرا محمولة مستقلة. وبمساعدة هذه التقنية، يمكن للأطفال الذين يتلقون تعليمهم في المنزل حالياً الاستماع إلى الدروس المدرسية من منازلهم.

Roboy

طوّره متخصصون من زيورخ. يمتلك أوتاراً مرنة، ما يمنحه مظهراً أكثر أنثروبومورفية. حاول المصممون ابتكار وجه يعبّر عن المشاعر، ومع المادة اللينة المستخدمة كجلد، يبدو بمظهر لائق. صُمم هذا الروبوت الواقعي في الأصل كمرافق للأشخاص الوحيدين الذين يحتاجون إلى بعض الاهتمام من الخارج.

Kuratas

يبلغ وزن هذا الروبوت العملاق حوالي 4.5 طن ويصل ارتفاعه المذهل إلى 4 أمتار. تُدار حركته بواسطة متحكم موجود في مقصورة خاصة — ويمكن أيضاً التحكم به عن بُعد. يذكّر تصميم الروبوت فوراً بشخصية أنيمي، وهو أمر متوقع من المهندسين اليابانيين.

iCub

أحد أكثر الروبوتات تقدماً بُني في إيطاليا. من الخارج، يبدو بالفعل شبيهاً بالإنسان إلى حد بعيد. ولكن إذا نظرت عن كثب إلى وظائفه، فستجد أنه قادر على تذكّر اسمه وأسماء من يتحدث إليهم، وكذلك أسماء الأشياء المختلفة. علاوة على ذلك، يمكنه التكيّف مع محيطه والتنقل بحرية بنفسه.

Rollin’ Justin

طوّره المركز الألماني للطيران والفضاء. يُتحكم به عبر تقنية الحضور عن بُعد، حيث يُوجّه البرنامج عن بُعد بواسطة مشغّل عبر شاشة المراقبة. ويتوفر الروبوت في تعديلات نماذج مختلفة، بما في ذلك النسخة القائمة.

مم تُصنع الروبوتات

هناك عدة مواد مختلفة تُستخدم لبناء الروبوت. تشمل الخيارات الأكثر شيوعاً:

• الألومنيوم
• الفولاذ
• الأكريليك (Plexiglass)
• البلاستيك
• ألياف الكربون
• مطاط صناعي (يُستخدم لتمثيل الجلد الصناعي والأنسجة العضلية في الروبوتات الواقعية).

يعتمد اختيار المواد مباشرة على وظائف الروبوت المحددة وظروف عمله. وكلما كانت البيئة التي سيعمل فيها الروبوت أشد قسوة — كان لابد أن تكون المواد أقوى وأمتن لمقاومة التآكل.

الروبوتات الاصطناعية

يمثل بناء الروبوتات الاصطناعية أو "الناعمة" أحد الاتجاهات ذات الأولوية في قطاع الروبوتات الحديث العامل على الروبوتات الواقعية. تُعرّف هذه الروبوتات الشبيهة بالبشر عموماً بسطحها الأملس المصمم ليشبه جلد الإنسان. وهي مبنية على مبادئ بيونيّة ومصمّمة خصيصاً للاستخدام في أماكن العمل التي تتطلب احتكاكاً وثيقاً مع البشر، نظراً لانخفاض احتمالات الإصابة مقارنة بالعمل قرب آلية مماثلة من المعدن والبلاستيك الصلب. وبفضل الجلد الصناعي والأنسجة العضلية المستخدمة في بنائها، تكون النتيجة النهائية أنثروبومورفية بدرجة كبيرة!

الروبوتات مقابل الأندرويد

الروبوتات الأندرويدية هي روبوتات شبيهة بالبشر تبدو تماماً مثل البشر الحقيقيين أو صممت على الأقل لتشبههم في مظهرهم وأفعالهم. هذه النماذج قيد التطوير النشط حالياً من قبل العديد من أبرز مصنّعي الروبوتات حول العالم. من ناحية أخرى، يبدو الروبوت العادي عادة أقل شبهاً بالإنسان ويتمتع بوظائف أقل بكثير.

أثبتت الروبوتات فائدتها في المواقف التي تحتاج فيها إلى إنجاز عمل متكرر غير معقّد بسرعة، أو تنفيذ عمليات عالية الدقة، أو رفع أجسام ثقيلة. أمّا روبوت الأندرويد فهو نوع من الروبوتات يمكنك إسناد مهام تتطلب قدراً من الذكاء إليه؛ إذ يمكنه التعامل مع مهام مثل التواصل أو تقديم المساعدة المباشرة لشخص في مجالات مختلفة من الحياة — وتكون قدراته أكثر تنوعاً مقارنة بالروبوتات العادية المصممة لأعمال مكتوبة بدقة.

روبوت مرافق للتفاعل الشخصي

صُمّمت الروبوتات المرافِقة لتقديم تفاعلات مفيدة ومناسبة اجتماعياً في بيئة العالم الحقيقي. تتمثل المهمة الأولى والأهم لمثل هذا الروبوت في خدمة البشر ومساعدتهم على إنجاز روتينهم. وبالدرجة الأولى، وكما يوحي اسمها، صُممت الروبوتات المرافِقة للأشخاص الذين يحتاجون إلى من يكون بجانبهم، ولذوي الاحتياجات الخاصة: كبار السن، وذوي الإعاقة، أو المصابين بالتوحّد. يمكن لهذه الروبوتات أن تقدّم مساعدة كبيرة للمحتاجين.

في السنوات الأخيرة، أصبحت الروبوتات الشبيهة بالبشر أكثر شعبية بين الهواة ومن لديهم فضول كافٍ للاهتمام بتلك الروبوتات الصغيرة الظريفة التي تشترك في بعض السمات الإنسانية وتثير التعاطف بطبيعتها. الوظيفة الأساسية لهذه الروبوتات هي مواصلة المحادثات مع أي شخص يتحدث إليها. وهي وسيلة رائعة للتواصل بالنسبة إلى أشخاص أثرياء يشعرون مع ذلك بالوحدة ويحتاجون بشدة إلى مشاركة أفكارهم.

توجد أيضاً روبوتات مرافِقة تشبه حيوانات منزلية في سوق الروبوتات. لكنها في الغالب تعمل كمحفّزات معنوية دون تطبيق عملي كبير.

ما هو الشبيه بالبشر؟

الروبوتات الشبيهة بالبشر هي أجهزة تشبه الإنسان على الأقل جزئياً من الخارج، حتى وإن لم تكن لديها وظائف خاصة تدعم ذلك. ومعظمها مجهز بأيدٍ وأرجل ورأس وحتى وجه. وعلى الرغم من أن مفهوم هذه الروبوتات قديم، فإن أبرز الإنجازات في هذا المجال تحققت خلال العقد الماضي.

ينبغي للشبيه بالبشر الحقيقي ألا يقتصر على التشابه الشكلي بالإنسان، بل يجب أن يمتلك أيضاً مجموعة من القدرات الذاتية مثل الحركة بحرية، والاستماع، والتحدث دون مساعدة. وربما تكون السمة الأهم للشبيه بالبشر الحديث هي القدرة على تحسين مهاراته أثناء تنفيذ أعمال معينة، تماماً كما يفعل الإنسان.

كيف تصنع روبوتاً شبيهاً بالبشر

الروبوتات المتعددة الاستخدامات الشبيهة بالبشر آلات معقدة للغاية تتطلب الكثير من المعرفة والخبرة لبناء نموذج لائق. يجب أن تشمل بنية مثل هذا الروبوت الجهاز العضلي الهيكلي، والأطراف الميكانيكية، وأنظمة التعرّف على الصوت والبيئة، بالإضافة إلى شبكة عصبية قادرة على جمع المعلومات من الخارج ومعالجتها. عناصر المظهر مثل الجلد والشعر ليست ضرورية وتخدم الجانب الجمالي للآلية ككل، ويمكن الاستغناء عنها.

بناء روبوت شبيه بالبشر

تشترك معظم الروبوتات في بعض أوجه الشبه. تشمل هذه أولاً الأجسام الرشيقة التي تسمح لها بالتنقل بحرية. لبعض النماذج عناصر متحركة أكثر في أجسامها، وبعضها يستطيع تحريك الأجزاء الرئيسية فقط، لكن ذلك يجب أن يكفي لمنع الروبوت من التعثر بالعوائق. وكقاعدة عامة، تُصنع أجزاء الجسم من المعدن أو البلاستيك ومترابطة بنظام من المفاصل تماماً كما هي عظام الإنسان.

تتحرك الروبوتات بتنشيط المشغلات المناسبة في الوقت المناسب بشكل متناغم. والحفاظ على الروبوتات من السقوط على وجوهها أصعب مما يبدو، إذ ينبغي أن تبقى واقفة على قدميها طوال الوقت. يستخدم بعضها محركات كهربائية، و مشغلات خطية، وملفّات لولبية؛ بينما يستخدم بعضها الآخر أنظمة هيدروليكية هوائية.

يجب أن يمتلك الروبوت مصدراً للشحن ليبقى نشطاً. لدى معظم الروبوتات بطاريات مدمجة يمكن شحنها من شبكة كهربائية. أما النماذج الهيدروليكية فلديها مضخات لتوليد الضغط، في حين تستخدم النماذج الهوائية خزانات هواء مضغوط أو ضواغط خاصة لإنجاز العمل.

تتصل جميع محركات الروبوت بشبكات طاقة تشحن المحركات الكهربائية والملفات اللولبية مباشرة. وكل ما يتصل بالشبكة تتحكم به حاسوب يقوم بتنشيط الأجزاء والصمامات اللازمة. ويمكن تغيير سلوك الروبوت بسهولة بمجرد تغيير البرنامج المثبت في نظامه.

على الرغم من أن بعض النماذج لديها القدرة على سماع الأصوات ورؤية الصور وشمّ الأشياء والإحساس باللمس عبر حسّاساتها، فإن ليس كل روبوت يمتلك مثل هذه الأنظمة. لكن الشرط الأساسي للروبوت الحديث هو القدرة على الحركة — وإلا فلا يمكن اعتباره روبوتاً.

الروبوتات الشبيهة بالبشر في المستقبل

في الوقت الحالي، لدى الروبوتات عدة مسارات تطوير مختلفة يمكن اتباعها، والتي، وفقاً لتوقعات المتخصصين في هذا المجال، قد تصبح الاتجاهات الرئيسية في  مستقبل الروبوتات ككل. تشمل هذه:

• استخدام مواد جديدة، وهي نتريد الغاليوم (في تصنيع الترانزستورات) والغرافيت (في تصنيع وحدات الدفع)؛
• استخدام مصادر طاقة جديدة وتقنيات جمعها وتخزينها؛
• تفاعل الروبوتات مع البشر، على سبيل المثال لإدارة حركة الطائرات غير المأهولة؛
• مساعدة الروبوتات على الملاحة في الظروف القاسية؛
• زيادة كفاءة الشبكات العصبية عبر تعزيز تعقيد بنيتها وهندستها؛
• خلق إمكانات لدراسة الإجراءات الخوارزمية واستخدام خدمات الحوسبة السحابية لتعليم الروبوتات على نطاق واسع؛
• استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين أنماط الحركة؛
• تطبيق الروبوتات في مجالات مختلفة من حياة الإنسان لزيادة ربحيتها المالية؛
• التركيز على تطوير قدرات وجودة الحساسات.

وبالنظر إلى أن التطوير جارٍ في جميع المجالات المذكورة أعلاه، فمن المؤكد أن عالم الروبوتات سيفاجئنا قريباً بروبوتات فائقة الجودة، على غير ما رأيناه حتى الآن.

حالياً، تنجز الروبوتات الشبيهة بالبشر الكثير من الأعمال في مجالات عديدة من الحياة. وفي المستقبل، يبدو أن هذه الأعداد ستزداد. وسيزداد نطاق المهام التي يمكن استخدام الروبوتات فيها مع ازدياد قدراتها. ستُستخدم للوظائف الخطرة على البشر، وللمهام التي تتطلب أداءً دقيقاً لتكرارات متواصلة، ولرعاية كبار السن والأطفال، وتعليم الصغار والبالغين، وكثير من الأمور الأخرى التي يمكن للروبوتات إنجازها. وبينما تؤدي هذه الأعمال للبشر، ستواصل الروبوتات تطورها، ما يفتح المزيد من الآفاق لمستقبل هذا المجال.