طوّر العلماء تقنية جديدة للتحكم عن بعد بالروبوتات بطريقة تحاكي حركة الإنسان بشكل كامل وفي زمن حقيقي. مما يمهّد الطريق لمستقبل من التعاون السلس بين الإنسان والإنسان الآلي.
يعتمد نظام التحكم عن بعد الذي طورته جامعة كارنيجي ميلون على تقنية التعلم المعزز (RL). ويتميز بقدرته على إعادة توجيه الحركة وتدريب الروبوتات بشكل قابل للتطوير وذلك بفضل كميات هائلة من بيانات حركة الإنسان.
باستخدام كاميرا RGB بسيطة فقط لا غير، يمكن للأفراد الآن إجراء عمليات تحكم عن بعد بسلاسة مع إنسان آلي كامل الحجم لتنفيذ عدد لا يحصى من الإجراءات. وبدءًا من المهام البسيطة مثل الالتقاط والوضع إلى الحركات الديناميكية مثل المشي والركل وحتى الملاكمة، فإن هذه التقنية تمكن المستخدمين من المشاركة في تفاعلات ممتعة وبديهية لم يسبق لها مثيل.
كما يمكن استخدام نظام التحكم عن بعد هذا في مجموعة متنوعة من التطبيقات. مثل التفاعلات المباشرة مع الروبوتات في البيئات الصناعية أو الطبية ، أو التفاعلات الممتعة مع الروبوتات في المجالات الترفيهية.
مقال ذو صلة: روبوتات شبيهة بالبشر تعمل بذكاء اصطناعي متقدم بدعم من Open AI
تحديات تطوير التحكم في الجسم بالكامل
بسبب الشبه الجسدي بينهم وبين البشر، يقدم الروبوتات الشبيهة بالبشر إمكانات فريدة للتحكم عن بعد في الوقت الحقيقي. حيث يهدف الفريق إلى استخدام كاميرا RGB لترجمة الإيماءات البشرية إلى سلوكيات شبيهة بالبشر في الوقت الفعلي. بالإضافة إلى ذلك، قد تتيح هذه التقنية جمع بيانات تشغيل بشرية واسعة النطاق وعالية الجودة للروبوتات. حيث يمكن تطبيق التعلم بالتقليد على المهام التي يتم التحكم فيها عن بعد بواسطة الإنسان.
على الرغم من ذلك، لطالما شكل التحكم الكامل بجسم إنسان آلي بالحجم الكافي تحديًا في مجال الروبوتات. ويزداد التعقيد عند محاولة توجيه الإنسان الآلي لمحاكاة حركات بشرية حرّة في الزمن الحقيقي.
وفر التطور الحديث في مجال التعلم المعزز (RL) بديلاً فعالًا للتحكم في الروبوتات الشبيهة بالبشر. أولاً، تم تطبيق التعلم المعزز (RL) في مجال الرسوميات الحاسوبية لإنتاج حركات بشرية معقدة، وتنفيذ مهام متنوعة. بجانب محاكاة حركات بشرية حقيقية يتم تسجيلها بواسطة كاميرا الويب الرقمية داخل بيئة محاكاة.
مقال ذو صلة: مستقبل التعليم في حضور الواقعين الافتراضي والمعزز
تطوير التحكم عن بعد في الروبوتات الشبيهة بالبشر (الإنسان الآلي)
طوّر فريق البحث نظام “من الإنسان إلى إنسان آلي” (H2O) وهو نظام تعليمي متطور وقابل للتطوير. فيما يستخدم هذا النظام المميز كاميرا RGB بسيطة لتمكين التحكم عن بعد في جميع أجزاء جسم الروبوت الآلي بحجم الإنسان وفي زمن حقيقي. حيث يعتمد النظام على عملية مبتكرة تُسمى “محاكاة إلى بيانات” وعلى تقنية “التعلم المعزز” (RL) لحل التحدي المتمثل في ترجمة حركات الإنسان إلى أفعال يمكن للروبوت تنفيذها.
باستخدام تقليد شامل لحركة الجسم بالكامل يشبه المتحكم الدائم في الإنسان الآلي (PHC)، يقترح الفريق التدريب والانتقال بسلاسة إلى النشر في العالم الحقيقي باستخدام التعلم من نقطة الصفر (Zero-Shot Learning).
كما هو موضح في الفيديو الذي شاركه الفريق، فإن الإطار الذي يضم روبوت Unitree H1 على شكل إنسان آلي يمكّنه من تحقيق التحكم عن بعد في الوقت الحقيقي للروبوتات الشبيهة بالبشر. وذلك من خلال مشغّل بشري وواجهة بسيطة لكاميرا الويب. إلى جانب ذلك يتيح النظام مجموعة متنوعة من المهام، من ضمنها عمليات الإلتقاط والوضع، وحركات الركل، والمشي مع عربات الأطفال، والمزيد. وكل ذلك يتم تنسيقه دون جهد من قبل المتحكّم البشري.
يعتقد الفريق أن هذا الاختراق يُبشّر بعهد جديد في تقنية التحكم عن بعد، حيث يسهّل تفاعلات بديهية وديناميكية بين البشر والروبوتات الشبيهة بالبشر بسهولة ومرونة لا مثيل لهما.
قال Tairan He، الباحث الرئيسي في مشروع H2O بجامعة كارنيجي ميلون ، في منشور على [X] “يمكننا في المستقبل، التحكم عن بعد في إنسان آلي لأداء الأعمال المنزلية والمهام الخطرة والمهام المعقدة التي تتطلب مستوى من البراعة والتكيف يشبه الإنسان.”
أما الهدف النهائي للفريق فهو تمكين الروبوت الشبيه بالبشر من محاكاة أكبر عدد ممكن من الحركات التي يظهرها الإنسان. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون تطوير روبوت آلي يتم التحكم فيه عن بعد والذي يمكنه الانتقال بين المشي القوي وتتبع الجزء السفلي من الجسم بمهارة، مجالًا بحثيًا مثيرًا للاهتمام في المستقبل.
