ثورة في تعلم الروبوتات: الواجهة التعاونية العالمية لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا
يقول مايك هاغنو، وهو باحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT): "نحن بصدد ابتكار روبوتات ذكية للغاية يمكنها العمل مع البشر في مهام معقدة". ليست كلماته ضرباً من الخيال، بل هي الهدف من مشروع يمكن أن يغيّر التصنيع والتمريض وحتى منازلنا. تعمل مجموعة البروفيسور جولي شاه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على تطوير روبوتات تتعلم "أثناء العمل"، ويعد اختراعهم الجديد - واجهة العرض التوضيحي العالمي (VDI) - بجعل العملية أكثر سهولة من أي وقت مضى.
المشكلة: ثلاثة مسارات ولكن لا يوجد مفتاح عام
اليوم، يعتمد تعلم الروبوت على ثلاث طرق:
- التشغيل عن بُعد (التحكم بعصا التحكم عن بُعد).
- التعلم الحركي (الحركة الجسدية للمعالج).
- التعلم الطبيعي (يراقب الروبوت الأفعال البشرية).
كل طريقة مفيدة لمهام محددة، ولكن لا توجد طريقة عالمية. ويوضح هاجنو: "من خلال الجمع بين الأساليب الثلاثة، نغطي المزيد من المهام والمستخدمين". وهذا بالضبط ما قام به فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذي يضم ديموستينيس كونتوجيورجوس ويانوي وانج وجولي شاه. سيُعرض بحثهم في مؤتمر IEEE IROS في أكتوبر وهو متاح بالفعل على موقع arXiv.
الحل: "سكين سويسري" لتعلم الروبوتات
جهاز VDI هو جهاز محمول باليد متصل بذراع روبوتية. يشمل تسليحه ما يلي:
- كاميرا وعلامات لتتبع الحركات.
- مستشعرات القوة التي تسجل الضغط.
- القدرة على العمل في ثلاثة أوضاع.
كيف تعمل؟
- التشغيل عن بُعد:: يتم توصيل VDI بروبوت - تتحكم فيه عن بُعد ويسجل الروبوت الإجراءات.
- علم الحركة:: تقوم بتحريك ذراع الروبوت جسديًا مع توصيل VDI، وتعليمه القوة والمسار.
- التعلّم الطبيعي:: يمكنك إزالة VDI وتنفيذ المهمة بنفسك. يقوم الروبوت بتحليل الحركات والقوى التي تسجلها المستشعرات.
اختبار واقعي: رأي المطلعين على الأمور
اختبر الفريق الروبوت VDI في مركز الابتكار مع عمال إنتاج حقيقيين. قام المتطوعون بتدريب الروبوت على مهمتين:
- الضغط على (إدخال الدبابيس في الثقوب).
- صب القوالب (توزيع الكتلة المرنة).
كانت النتيجة مفاجئة: فضلت الأغلبية الطريقة "الطبيعية"، مشيرين إلى بساطتها. لكن الخبراء سلطوا الضوء على الفروق الدقيقة:
- التشغيل عن بُعد مثالي للمواد الخطرة.
- لا غنى عن الحركية عند التعامل مع الأحمال الثقيلة.
- التعلّم الطبيعي أفضل للتلاعب الدقيق.
المستقبل: الروبوتات تتجاوز أرضية المتجر
ويؤكد هاغنو: "إن التصميم المتحرك الافتراضي هو المفتاح للروبوتات المرنة التي يمكنها حل مهام متعددة". يعمل المختبر بالفعل على تحسين التصميم بناءً على الملاحظات الواردة. الآفاق هائلة:
- في الإنتاج:: سيتمكن العمال من ضبط إجراءات الروبوت بسرعة دون برمجة.
- في المستشفيات:: سيقوم طاقم التمريض بتدريب الروبوتات على رعاية المرضى.
- في المنزل:: سيقوم المستخدمون بتخصيص المساعدين بما يتناسب مع احتياجاتهم.
يلخص هاجنو قائلاً: "هذا البحث هو خطوة نحو عالم تصبح فيه الروبوتات شركاء حقيقيين". فباستخدام الذكاء الاصطناعي الافتراضي، يصبح التعلم الآلي حواراً بدلاً من التعليمات البرمجية المعقدة. وربما تكون هذه هي الثورة الكبرى - عندما يصبح بإمكان أي شخص، حتى بدون خلفية هندسية، أن يصبح معلماً لنظيره الميكانيكي.
