
تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء


الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية


الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية


علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت


الفيزياء الحديثة


النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية


الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي


فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد


الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر


علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء


المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة


الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات


الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة


مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى
تطبيقات الروبوتات الشبيهة بالبشر
المؤلف:
آلان وينفيلد
المصدر:
علم الروبوتات
الجزء والصفحة:
ص73
2026-01-15
51
الروبوتات المساعدة في أماكن العمل أحد الأسباب الأكثر إقناعًا لضرورة أن تكون الروبوتات شبيهة بالبشر هي تلك التطبيقات التي تتفاعل فيها الروبوتات مع البشر، وتعمل في أماكن عملهم، وتستخدم أدوات أو أجهزة مصممة لهم. تخيل، على سبيل المثال، أن يكون لديك زميل عمل روبوت. وأنت تعمل على إصلاح بعض الآلات المعقدة، وتتطلب تلك الإصلاحات اهتمامك الكامل. لكنك بحاجة إلى أداة؛ لذا تمدُّ يدك، ودون أن تدير رأسك تقول «هل يمكنني الحصول على مفتاح ربط مقاس 15 مليمترا من فضلك؟ فلكي يكون زميلك الروبوت مفيدًا، يجب أن يكون قادرًا على فهم طلبك المنطوق وإيماءتك؛ أي يحتاج الروبوت أن يعرف على وجه التحديد أنك تطلب منه ضمنيًّا أن يضع مفتاح الربط مقاس 15 مليمترًا في يدك . برفق - ثم يترك مفتاح الربط فور أن تمسكه. وفي البيئات الصاخبة، يزداد الاعتماد على الإيماءات والألفاظ غير اللغوية مثل «أها!».
ليس من الضروري بالطبع أن يكون الروبوت الذي يمكنه فهم لغتك اللفظية والإيمائية شبيها بالبشر، لكن الهيئة البشرية ستساعده على أن يكون قادرًا على تحديد مكان مفتاح الربط في صندوق الأدوات أو على رف الأدوات المصمم للبشر والإمساك به فعليًّا. غير أنه توجد أسباب أقوى من ذلك. إذا كانت البنية الجسدية للروبوت شبيهة
بأجسامنا؛ ومن ثم فهو مُجبر على التحرك بنفس الطريقة التي نتحرك بها، ويرى العالم أو يسمعه من منظور مشابه لمنظورنا، فسيكون من الأرجح أن يستطيع تعلم طرقنا في التعامل وطبيعة أماكن العمل الخاصة بنا.
يزودنا الروبوت بيرت انظر الشكل 1 بدراسة حالة لروبوت مصمم للبحث في مجال التفاعل التعاوني بين الإنسان والروبوت الذي يمكن أن يؤدي في نهاية الأمر إلى تطوير الروبوت المساعد في مكان العمل، والذي نعرض تصورنا له هنا. وقد طورت قدرة بيرت على التفاعل مع البشر على يد علماء الروبوتات كريس ميليش، وتوني بايب، وأليكس لينز، وسيرجي سكاتشيك، وكان ذلك جزءًا من مشروع «كريس» الذي يُجريه مختبر بريستول للروبوتات. وصممت شركة الروبوتات إيلوموشن بيرت الثاني، وهو روبوت ثابت لكن افتقاره إلى التنقل المستقل يعكس وظيفته بصفته منصة للبحث في مجال تفاعل الإنسان والروبوت عن قرب. وبصفة مبدئية، لا يوجد سبب يمنع بيرت، أو سليلا له، من المشي على أرجل أو التدحرج على عجلات. يبلغ ارتفاع بيرت من الخصر إلى أعلى الرأس حوالي 1٫1 متر. وله جذع غير متحرك؛ أي إن ظهره صلب وثابت. ويبلغ طول ذراعي بيرت حوالي 75 سنتيمترًا من الكتف إلى أطراف الأصابع، وبهما مفاصل للكتف والكوع والرسغ توفر لبيرت محاكاة مقنعة لنطاق حركات يدي الإنسان وذراعيه وإن كانت غير دقيقة من الناحية التشريحية والأهم من ذلك أنها توفر له القدرة على القيام بإيماءات الذراع التعبيرية. للأيدي أهمية خاصة في تواصل البشر بالإيماءات؛ فكر في المعنى الخاص لقبضة مضمومة بإحكام، أو المعنى المختلف تمامًا ليد مضمومة مع مد إصبع السبابة، أو راحة يد مفتوحة لإلقاء التحية، أو يد ثابتة وذراعها ممتد بصرامة للإشارة إلى «التوقف». ولا شك أن يدي بيرت القادرتين على فعل كل هذه الإيماءات، وأكثر من ذلك، إنجاز استثنائي. فهاتان اليدان الاصطناعيتان مثال رائع على فن تصميم الروبوتات التي تشبه البشر لتميزها بحجم يدي شخص بالغ كبير. إن يدي بيرت قادرتان على القيام بمعظم حركات اليد الطبيعية؛ لأنهما تعملان بالكهرباء، ويتضمنان جميع المحركات حتى لا تكون هناك حاجة إلى أي محركات مساعدة أو عضلات اصطناعية في الساعد، أو مفصل رسغ معقد مزود بأوتار.
ولما كانت ذراعا بيرت ويداه شبيهة بنظيرتها البشرية إلى حد كبير، فمن الطبيعي أن تكون مصممة للاستخدام كأجهزة تعويضية للبشر والروبوتات أيضًا. ويوضح هذا إمكانية تحقيق فوائد متبادلة بين تكنولوجيا الروبوتات البشرية والأطراف الاصطناعية وينطبق هذا بشكل خاص على الذراعين واليدين توجد العديد من القواسم المشتركة بين متطلبات قدرة المحركات والمفاصل الفردية على محاكاة حركات الإنسان الطبيعية وقدراته وانخفاض وزنها، وانخفاض متطلباتها للطاقة وموثوقيتها واتسامها بالتحكم المدمج المنخفض المستوى.
شكل 1: جذع بيرت الثاني مزود برأس رقمي من مختبر بريستول للروبوتات، وهو يمثل الجزء العلوي من جسم روبوت بشري مخصص للبحث في مجال التعاون بين الإنسان والروبوت.
لتلق الآن نظرة على الرأس الرقمي لبيرت إنه هيكل بلاستيكي ثلاثي الأبعاد يتميز بسمات جسدية تقريبية للغاية. توجد بالرأس الرقمي شاشة إل سي دي مسطحة مدمجة فيه، ويظهر الفم والعينان والحاجبان في شكل رسومات بالكمبيوتر على الشاشة المسطحة. وبهذا أمكن تحقيق وجه بيرت الكارتوني» الذي لا يزال يسمح بحدوث مجموعة كبيرة من تعابير الوجه الثابتة والمتحركة بالرغم من عدم احتوائه على أجزاء متحركة ميكانيكية على الإطلاق. بالرغم من هذا، لا يمكن لرأس بيرت إظهار تعبيرات الوجه العالية الدقة ذات الفروق الطفيفة، التي تتميز بها رءوس الروبوتات البشرية التي سأصفها لاحقا في هذا الفصل. غير أنني أعتقد أن النهج المستخدم في الروبوت بيرت يوفر تعابير وجه كافية لمجموعة واسعة جدًّا من التطبيقات المحتملة للروبوتات الفعلية التي تشبه البشر وتتطلب وجوها اصطناعية. تحتاج الروبوتات الشبيهة بالبشر إلى الوجوه لسببين. السبب الأول أننا نحن البشر، نرکز اهتمامنا بشكل غريزي على رأس الروبوت وعينيه (حتى عندما تكون العينان لا تعمل)، وقد نجد الوجه الخالي تمامًا من الملامح أو عدم وجود رأس على الإطلاق أمرًا مقلقًا. والسبب الثاني أنَّ وجود الرأس والوجه قد يكون طريقة بسيطة لكنها قوية بشكل مدهش وطبيعية لتقديم الملاحظات للإنسان الذي يتفاعل مع الروبوت. إذا خاطبت روبوتا بالكلمات ووجه عينيه نحوك، على سبيل المثال (حتى لو كانت عينين كارتونيتين بسيطتين مثل عيني بيرت حينها تحصل على تأكيد فوري أن الروبوت قد سمعك ويشرع في خدمتك.
يوفر الاهتمام المتبادل من خلال نظرات العين مثالاً جيدًا آخر: إذا كنت تعمل أنت والروبوت على مهمة مشتركة، فسوف تنظر تلقائيا ودون وعي) إلى أي جسم في مساحة العمل المشتركة. وإذا كان الروبوت يتتبع نظراتك، فيمكنه عندئذٍ تركيز مستشعراته على الجسم ذاته، حينها تكون أنت والروبوت اهتمامًا مشتركا ويمكنك التأكد من ذلك عند رؤية توجه عيني الروبوت إلى الجسم ذاته.
الاكثر قراءة في الألكترونيات
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)