لماذا لا نعطي الروبوتات عيون القدم؟

هذه المقالة جزء من سلسلة IEEE Journal Watch الحصرية بالشراكة مع IEEE Xplore.

أحد الأشياء الرائعة (العديدة) المتعلقة بالروبوتات هو أنها لا تحتاج إلى أن تكون مقيدة بكيفية قيام نظرائها البيولوجيين بالأشياء. إذا كانت لديك مشكلة معينة يحتاج الروبوت الخاص بك إلى حلها، فيمكنك الإبداع باستخدام أجهزة استشعار إضافية: تحتوي العديد من الحيوانات الرباعية على كاميرات جانبية وكاميرات خلفية لتجنب العوائق، وفي بعض الأحيان تحتوي الكائنات البشرية على كاميرات على الصدر وكاميرات على الركبة للمساعدة في التنقل إلى جانب كاميرات المعصم تلاعب. ولكن إلى أي مدى يمكنك أن تأخذ هذا؟ ليس لدي أي فكرة، ولكن يبدو أننا لم نصل إلى نهاية الأمور بعد لأنه يوجد الآن كائن رباعي الأرجل مزود بكاميرات أسفل قدميه.

الأقدام المستشعرة ليست فكرة جديدة؛ من الشائع جدًا أن يكون لدى الروبوتات الرباعية نوع من أجهزة استشعار القوة المثبتة على القدم لاكتشاف الاتصال بالأرض. إن وضع كاميرا فعلية هناك أمر جديد إلى حد ما، لأنه ليس من الواضح على الإطلاق كيف ستفعل ذلك. والطريقة التي اتبعها علماء الروبوتات من الجامعة الجنوبية للعلوم والتكنولوجيا في شنتشن للقيام بذلك ليست واضحة على الإطلاق.

تحتوي أقدام Go1 الأنيقة على نعال مصنوعة من الأكريليك الشفاف، مع هيكل بلاستيكي مرن قليلاً يدعم فجوة 60 ملم تصل إلى كل كاميرا (640 × 480 بمعدل 120 إطارًا في الثانية) مع مجموعة رباعية من مصابيح LED لتوفير الإضاءة. على الرغم من أن مظهره معقد، إلا أنه لا يزن كثيرًا بوزن 120 جرامًا، ولا يكلف سوى حوالي 50 دولارًا للقدم (42 دولارًا منها للكاميرا). كل شيء مغلق لمنع دخول الأوساخ والماء.

فلماذا نهتم بكل هذا التعقيد (الذي يفترض أنه هش إلى حد ما)؟ بينما نطلب من الروبوتات رباعية الأقدام القيام بأشياء أكثر فائدة في بيئات أكثر تحديًا، فإن الحصول على مزيد من المعلومات حول ما يدوسون عليه بالضبط وكيف تتفاعل أقدامهم مع الأرض سيكون مفيدًا للغاية. تعد الروبوتات التي تعتمد فقط على الاستشعار التحسسي (استشعار الحركة الذاتية) رائعة وكل شيء، ولكن عندما تبدأ في محاولة التحرك فوق الأسطح المعقدة مثل الرمال، قد يكون من المفيد حقًا أن يكون لديك رؤية توضح بوضوح كيفية تفاعل الروبوت الخاص بك مع السطح أنه يخطو. أظهرت النتائج الأولية أن ميزة Foot Vision مكنت Go1 من استخدامها لإدراك تدفق الرمال أو التربة حول قدمه أثناء اتخاذه خطوة، وهو ما يمكن استخدامه لتقدير الانزلاق، وهو ما يمثل لعنة الروبوتات الملامسة للأرض.

يعترف الباحثون بأن أجهزتهم يمكن أن تستخدم القليل من التعزيز، ويريدون أيضًا تجربة إضافة بعض أنماط المداس حول محيط القدم، نظرًا لأن النافذة الزجاجية زلقة جدًا. الفكرة العامة هي جعل Foot Vision مفيدة مثل أنظمة الرؤية المتكاملة الأكثر شيوعًا للتلاعب الآلي، مما يساعد الروبوتات ذات الأرجل على اتخاذ قرارات أفضل حول كيفية الوصول إلى المكان الذي يحتاجون إليه.

رؤية القدم: قدم حسية متعددة الوظائف قائمة على الرؤية للروبوتات رباعية الأرجل، بقلم Guowei Shi، وChen Yao، وXin Liu، وYuntian Zhao، وZheng Zhu، وZhenzhong Jia من الجامعة الجنوبية للعلوم والتكنولوجيا في Shenzhen، وتم قبوله في إصدار يوليو 2024 من IEEE الروبوتات ورسائل الأتمتة

.