حقیقت هولناک /انسان نماها در نزدیکترین حالت ممکن به بشر قرار گرفته اند

عصر انسان نماها نزدیک است. انسان‌نماها زیرمجموعه‌ای از از رباتیک هستند که دارای طراحی دوپا (دو پا)، بازوها و «دست‌ها» عملکردی، نیم تنه و سر هستند.

لازم نیست این روبات‌ها دست و انگشتان انسان را بازسازی کنند، بلکه باید بتوانند با دنیایی که برای انسان طراحی شده است تعامل داشته باشند.

سرویس دانستنی های چمدون ،انسان‌نماها مدت‌هاست که به آزمایشگاه‌های تحقیقاتی منتقل شده‌اند، اما تیرک‌های دروازه اخیراً شروع به تغییر کردند. اکنون شرکت‌ها در حال ایجاد انسان‌نما برای انجام کارهای مختلف در دنیای واقعی هستند. این بدان معناست که انسان نماها می توانند در محیط هایی که برای انسان طراحی شده اند کار کنند و در کنار انسان ها کار کنند. 

در کوتاه‌مدت، وظایف اصلی انسان‌نماها شامل برداشتن و جابجایی اقلام به‌صورت جداگانه یا درون جعبه‌ها یا جعبه‌ها خواهد بود. عملکردهای پیشرفته در نهایت شامل دستکاری دستگیره های در، باز و بسته کردن درها و کشوها و استفاده از ابزارهای طراحی شده برای انسان خواهد بود.

ما میزبان یک پنل اصلی در RoboBusiness 2023 خواهیم بود تا در مورد وضعیت انسان نماها بحث کنیم. جف کاردناس، یکی از بنیانگذاران و مدیرعامل Apptronik، جاناتان هرست، یکی از بنیانگذاران و مدیر ارشد ربات Agility Robotics، و Geordie Rose، یکی از بنیانگذاران و مدیر عامل Sanctuary، پیشرفت های تکنولوژیکی را کشف خواهند کرد که انسان نماها را به دنیای واقعی سوق می دهد. . آنها بینش دست اول خود را در مورد چالش ها و فرصت های پیش رو به اشتراک می گذارند و در مورد صنایعی که آماده پذیرش اولیه این خلاقیت های قابل توجه هستند بحث خواهند کرد.

بیایید به برخی از انسان نماهایی که به زودی منتشر می شوند و برخی از چالش های موجود در توسعه این سیستم های پیشرفته نگاه کنیم. 

انسان نماهای واقعی مانند فیلم ها نخواهند بود

در حالی که انسان‌نماهایی مانند ترمیناتور مدت‌هاست که ما را در فیلم‌ها سرگرم کرده‌اند، ایجاد یک انسان‌نمای کاربردی برای دنیای واقعی همچنان یک کار دشوار است. مصرف برق، بهینه سازی توان به وزن، سختی مکانیکی، محاسبات لبه، قابلیت اطمینان و ایمنی اجزاء برخی از محدودیت های مهندسی اصلی طراحی انسان نما هستند.

برای دهه‌ها، روباتیک‌ها برای تکمیل انسان‌نماها تلاش کرده‌اند و نمونه‌های اولیه و مدل‌های کاری متعددی را به نمایش گذاشته‌اند. برخی از محققان حرفه خود را صرف تکمیل حرکت دوپا یا طراحی دست کرده‌اند، در حالی که برخی دیگر تلاش کرده‌اند هوش مصنوعی را برنامه‌ریزی کنند تا به روبات‌ها شخصیتی باورپذیر ببخشند که از دره عجیب و غریب عبور کند .

چرا انگلیسی ها لوح حضرت سلیمان را پنهان کرده اند؟/ در لوح چه نوشته بود؟

یکی از معروف ترین انسان نماها آسیمو هوندا بود که اولین بار در سال ۲۰۰۰ معرفی شد.

حرکت  انسان نماها در مسیر درست

پیشرفت‌های فنی و مهندسی متعددی از زمان ASIMO اتفاق افتاده است که همگی طراحی‌های سبک‌تر، زمان‌های عملیاتی طولانی‌تر و محاسبات لبه‌ای سریع‌تر و توانمندتر را ممکن می‌سازند. پیشرفت‌های شیمی باتری، حاصل تکامل وسایل نقلیه الکتریکی، تعادل مناسب چگالی انرژی و وزن کمتری را فراهم می‌کند که برای ارائه زمان‌های طولانی‌تر برای انسان‌نماهای با برد آزاد ضروری است.

شرکت‌ها پلتفرم‌های محاسباتی لبه‌ای را توسعه داده‌اند که می‌توانند داده‌های حسگر را روی ربات پردازش و ترکیب کنند و در عین حال همه مفاصل آن را در زمان واقعی کنترل کنند. قدرت پردازش یک ابر رایانه اکنون می تواند به شکلی کوچک و سبک ارائه شود.

وایکینگ ها جنگجویان اعجاب انگیز از گرینلند تا بغداد

بوستون داینامیکس – اطلس

Boston Dynamics Atlas احتمالاً مشهورترین انسان نما (واقعی) است که تاکنون تولید شده است. اطلس در تعدادی از ویدیوهای یوتیوب و حتی تبلیغات Super Bowl به نمایش درآمده است ، زیرا تعدادی حرکات رقص و حرکات نمایشی را در دوره های پارکور اجرا می کند. این ویدیوها میلیون ها بازدید در یوتیوب به دست آورده اند.

اطلس با وجود تمام توانایی های شگفت انگیزش، همچنان یک پروژه تحقیق و توسعه است و هیچ برنامه ای برای تجاری سازی Altas به شکل فعلی آن وجود ندارد. در واقع، اطلس تنها در محدوده دفتر مرکزی بوستون داینامیکس در والتام، ماساچوست فعالیت می کند.

اطلس از محرک هیدرولیکی با فشار بالا برای حرکت دادن مفاصل خود استفاده می کند. قبل از اینکه اطلس برای کار در دنیای واقعی مناسب باشد، احتمالاً باید تغییر کند. Boston Dynamics از تحقیق و توسعه اطلس برای توسعه تجاری Spot چهارپا استفاده کرده است.

---

رباتیک چابکی – رقمی

Agility Robotics در حال حاضر تنها انسان نمای تجاری موجود است که برای کارهای تولیدی طراحی شده و در حجم های بزرگ تولید می شود. این شرکت نسل چهارم Digit را زودتر در سال ۲۰۲۳ معرفی کرد و در حال دریافت سفارشات برای برنامه های انبارداری است.

منحصر  به فرد ترین ویژگی دیجیت این است که زانوهای آن به سمت عقب خم می شوند. پاهای آن از پاهای پرندگان مشتق شده است و یک مدل سینماتیکی بسیار کارآمد را ارائه می‌کند که به ورودی‌های غیرمنتظره پاسخ می‌دهد و در عین حال کارآمدی انرژی دارد. Agility Robotics در حال حاضر رکورد سرعت زمینی را برای یک ربات پا دارد تا حدی به دلیل این طراحی منحصر به فرد.

---

مسابقه در جریان است

مسابقه برای طراحی و تجاری سازی نسل بعدی انسان نماها در جریان است. چندین شرکت برای حمایت از این تلاش ها دورهای مالی زیادی جمع آوری کرده اند.

در اینجا لیست آرزوهایی از قابلیت های این نسل اول انسان نماها آمده است:

• • نسبت های فیزیکی یک انسان متوسط: ۱۵۵-۱۷۵ سانتی متر (۶۱ اینچ – ۶۹ اینچ). ~۷۰ کیلوگرم (۱۵۵ پوند)
  • حداقل عمر باتری ۴ ساعت
  • سینماتیک دوپا
  • دو بازو با ابزار یا دست های کاربردی انتهای بازو
  • هوش مصنوعی برای یادگیری از نمایش انسان و برقراری ارتباط در زمان واقعی با انسان در محیط کافی است

طراحی دست و انگشت یک تمایز اصلی برای این نسل اول ربات های انسان نما خواهد بود. بازسازی یک دست مکانیکی با چهار انگشت و یک شست مخالف که مشابه دست انسان است، یک چالش مهندسی دشوار است. اکثر شرکت‌های روباتیک که در بخش بعدی به آنها اشاره می‌کنیم دست‌های بسیار کاربردی طراحی می‌کنند.

چالش طراحی دستی ساختن دستی با انعطاف پذیری و استحکام مطلوب است، در حالی که هنوز می توان با هزینه کم تولید کرد و به اندازه کافی قوی بود که از عملیات روزانه در یک استقرار تجاری دوام بیاورد.

Agility Robotics یک تصمیم کلیدی گرفت که درجه آزادی بالا (DOF) را در Digit پیاده‌سازی نکند، در درجه اول به این دلیل که ربات در مواردی که این یک الزام است، استفاده نمی‌شود. دیجیت طراحی دستی ساده و در عین حال مستحکمی دارد که به آن امکان می‌دهد تا وسایل و جعبه‌های کاملاً بارگذاری شده را در یک انبار بردارد و حمل کند. زمانی که بازار درخواست کند، ممکن است یک دست DOF بالاتر در نقشه راه آینده برای Digit باشد.

چرا نام این عطر را بلک افغان گذاشته اند؟آیا در ترکیب آنان از مواد مخدر استفاده می شود؟

نیاز اولیه برای یک انسان نما عملکردی، عملکرد موثر در محیط های ساخته شده توسط انسان است. این روبات‌ها در محیط‌های کاری که قبلاً توسط انسان‌ها اشغال شده است، مستقر می‌شوند و در کنار کارگران انسانی کار خواهند کرد. این محیط های عملیاتی شامل تاسیسات تولیدی، انبارها، دفاتر و بیمارستان ها خواهد بود. هدف این نیست که هیچ یک از این محیط ها را متناسب با روبات ها تغییر دهیم، بلکه هدف این است که ربات ها با این محیط ها سازگار شوند.

نئو x1

۱X (Halodi Robotics سابق) قبلاً با موفقیت اولین راه حل خود Eve را تجاری کرده است . نئو به عنوان یک انسان نما واقعی با حرکت دوپا، پا و دست های کاربردی قرار گرفته است.

این شرکت در مارس ۲۰۲۳ مبلغ ۲۳.۵ میلیون دلار اضافی در سری A جمع آوری کرد که شامل OpenAI به عنوان یکی از سرمایه گذاران بود. برد لایت کپ، مدیر اجرایی OpenAI و مدیر صندوق راه اندازی OpenAI، گفت: «۱X با استفاده از فناوری های ایمن و پیشرفته در رباتیک در خط مقدم افزایش نیروی کار قرار دارد. “صندوق راه اندازی OpenAI به رویکرد و تاثیری که ۱X می تواند بر آینده کاری داشته باشد اعتقاد دارد.”

به طور موثر، ۱X آماده است تا بدن حوا را به پایه دوپا برای این نسل جدید ربات پیوند بزند. این شرکت قبلاً قابلیت های ناوبری مستقل و نقشه برداری تسهیلات را با Eve توسعه داده است. این شرکت اعلام کرده است که Neo در اواخر سال ۲۰۲۳ عرضه خواهد شد.

---

Sanctuary.AI – Phoenix

Sanctuary.AI یک شرکت کانادایی است که پنج نسل از ربات Phoenix خود را به نمایش گذاشته است. نسل ششم که به زودی عرضه خواهد شد، اولین انسان نمای واقعی Sanctuary با پاها و حرکت دوپا خواهد بود. نسل‌های پیشین تنه، بازوها و سر ربات را تکامل داده‌اند.

با نسخه های اولیه فونیکس، Sanctuary نرم افزار Carbon AI خود را توسعه داد. این شرکت در سال گذشته بسیار پرکار بوده است و تعدادی ویدیو در یوتیوب منتشر کرده است که قابلیت های در حال تکامل نسل های اولیه فونیکس را برجسته می کند.

Figure.AI – شکل ۰۱

به استثنای تسلا (و رباتیک چابکی)، Figure AI یکی از بهترین شرکت‌هایی است که در مسابقه انسان‌نمای سرمایه‌گذاری شده است و بیش از ۷۰ میلیون دلار از سرمایه سری A جمع‌آوری کرده است. مکالمه اخیر پادکست ما با یکی از بنیانگذاران و مدیر عامل شرکت برت ادکاک، پیشرفت این شرکت را به سمت نسل اول انسان نمای Figure 01 برجسته کرد.

این شرکت که در سال ۲۰۲۲ تأسیس شد، یک تیم مهندسی تمام ستاره با دهه‌ها تجربه انسان‌نما از شرکت‌هایی مانند Boston Dynamics، مؤسسه تحقیقاتی تویوتا، مؤسسه شناخت ماشین انسان گردآوری کرده است. اپل تشکیل داده است. 

Adcock یک مدیر باتجربه استارت آپی است که دو کسب و کار قبلی را با موفقیت راه اندازی کرده است. او توسعه انسان‌نما را یک مشکل چالش‌برانگیز می‌بیند، اما رویکردی عمل‌گرایانه برای حل مسائل بزرگ دارد و همه عناصر لازم را برای ارائه راه‌حلی مناسب در این بازار جمع‌آوری کرده است. Figure AI همچنین در اواخر سال ۲۰۲۳ اولین محصول خود را معرفی می کند.

---

تسلا اپتیموس

در یک رویداد زنده معروف ، ایلان ماسک، مدیرعامل تسلا، اولین نمونه اولیه انسان نمای Optimus خود را به نمایش گذاشت. ربات به طور آزمایشی اولین گام های خود را روی یک صحنه برداشت و ماسک اعلام کرد این اولین باری است که اپتیموس بدون بند راه می رود.

با این نمایش، تسلا نیز کلاه جمعی خود را به نژاد انسان نما انداخت. با این حال، به همان اندازه که دیدن اپتیموس در حال راه رفتن روی صحنه شگفت‌انگیز بود، شگفت‌انگیزترین چیزی که ماسک اعلام کرد قیمت ۲۰۰۰۰ دلاری بود. در زمانی در رباتیک که بیشتر ربات‌های مشترک (ایستا) بیش از این هزینه دارند، این نقطه عطف غیرواقعی به نظر می‌رسد.

با این حال، یک مزیت برای تیم مهندسی تسلا Optimus این است که آنها یک بازار داخلی و اسیر برای Optimus دارند. این تیم در حال کار با تیم تولید خودرو تسلا برای تعریف موارد استفاده برای یک انسان نما است. تقریباً تمام فیلم‌های منتشر شده از Optimus نشان می‌دهد که در یک مرکز تولید تسلا کار می‌کند. قبل از اینکه Optimus به صورت عمومی منتشر شود، در چندین نسل در تسلا مستقر و تکرار شده است.

طی ماه‌هایی که از اولین نسخه نمایشی می‌گذرد، تسلا به انتشار ویدیوهای اضافی از روبات‌های Optimus که وظایف خود را انجام می‌دهند، ادامه داده است. Optimus احتمالاً یکی از پروژه‌های توسعه انسان‌نما با بهترین بودجه است، اما تسلا اعلام کرده است که ممکن است تا سال ۲۰۲۷ قبل از عرضه تجاری این محصول باشد. 

Xiaomi CyberOne

شیائومی یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان گوشی‌های هوشمند در آسیا و یک شرکت سهامی عام با ارزش بیش از ۴۰ میلیارد دلار است. این شرکت می داند که چگونه لوازم الکترونیکی مصرفی را طراحی، بسازد، بفروشد و پشتیبانی کند. این شرکت در نمایش انسان‌نمای CyberOne خود، انیمیشن‌های سه‌بعدی نرمی از CyberOne تولید کرد، اما تنها یک ویدیو از فیلم واقعی CyberOne روی صحنه با مدیر عامل Lei Jun تولید کرد. در طی یک رویداد راه‌اندازی تولید کرد.

CyberOne فقط با دو درجه آزادی دست / مچ / انگشت نشان داده شده است. این طراحی بسیار ساده‌تر از آن چیزی است که شرکت‌هایی مانند Tesla، Figure، Sanctuary و Apptronik امیدوار هستند. با این حال، این طراحی ساده اما قوی دست ممکن است برای یک انسان نمای سطح بالا و به سبک مصرف کننده مناسب تر باشد.

ربات CyberOne 177 سانتی متر و وزن ۵۲ کیلوگرم است و قیمت لیست این ربات ۱۰۰۰۰۰ دلار اعلام شده است. این شرکت تاریخ انتشار CyberOne را در سال ۲۰۲۳ اعلام کرده است، اما اطلاعات بیشتری در مورد واقعیت این بازه زمانی منتشر نشده است.

Fourier Intelligence GR-1

Fourier Intelligence مستقر در شانگهای از سال ۲۰۱۷ اسکلت بیرونی تولید کرده است. این شرکت اخیراً از نسل اول انسان نما خود به نام GR-1 رونمایی کرده است. GR-1 با قد ۱.۶۵ متر و وزن ۵۵ کیلوگرم، ۴۰ درجه آزادی (محرک) در سراسر بدن خود دارد. با حداکثر گشتاور ۳۰۰ نیوتن متری که توسط یک ماژول مفصلی نصب شده در لگن ایجاد می شود، ربات می تواند با سرعت ۵ کیلومتر در ساعت راه برود و اجسام ۵۰ کیلوگرمی را حمل کند.

این شرکت سری محرک های همه کاره Fourier Smart Actuator (FSA) را به عنوان یک محرک با کارایی بالا و کم هزینه طراحی و توسعه داد. FSA هسته اصلی طراحی اسکلت بیرونی این شرکت و اکنون GR-1 است.

فوریه همچنین از ابزارهای هوش مصنوعی مانند ChatGPT در مدل تعامل ربات استفاده می کند تا تعامل طبیعی بیشتری با انسان هایی که GR-1 با آنها همکاری خواهد کرد، فراهم کند. Fourier Intelligence در حال بررسی فرصت‌هایی برای استقرار ربات برای امداد و پاسخ به بلایا، مراقبت از سالمندان و خدمات خانگی است.

 

انسان نماها در  پیش رو

۱۲ ماه آینده یک دوره هیجان انگیز خواهد بود و حداقل پنج شرکت قول می دهند که نسل اول انسان نماهای خود را منتشر کنند. سوال کلیدی این است که این ربات های جدید در زمان عرضه اولیه چقدر کاربردی خواهند بود. اما چالش‌های دشوار هنوز فراوانند:

هزینه سیستم: شکی نیست که این سیستم‌ها پیچیده‌ترین و مستقل‌ترین ربات‌هایی هستند که تا کنون ساخته شده‌اند. اما یک چالش قابل توجه تجاری سازی، به حداقل رساندن صورتحساب مواد و توسعه قطعات قوی و به راحتی قابل نگهداری خواهد بود. هزینه های اجزا و قیمت کلی سیستم عامل اصلی تمایز این سیستم ها خواهد بود.

ایمنی کلید خواهد بود: مانع دیگر برای همه این سیستم ها ایمنی است. ترسناک است که به این فکر کنیم که وقتی یک ربات ۷۰ کیلوگرمی (۱۵۵ پوند) از کار می افتد و به زمین می افتد چه اتفاقی می افتد. اگر یکی از این ربات‌ها پای خود را از دست بدهد و سعی کند تعادل را جبران کند یا به زمین بیفتد، می‌تواند به انسان‌های اطراف آسیب برساند یا به اموال آسیب برساند. همه ما ویدیوهای Boston Dynamics Atlas را دیده ایم و به آن خندیده ایم و Spot را دیده ایم و به آن خندیده ایم که توسط یک کنترل کننده با چوب هاکی مورد آزار و اذیت قرار می گیرند، اما زمانی که این ربات ها در اطراف عموم مردم و کاربران غیرحرفه ای کار می کنند، شوخی نیست.

انتظار می رود که انسان نماها در نهایت با هم همکاری کنند و با انسان ها کار کنند. ویژگی‌های ایمنی، الگوریتم‌های بازیابی و پروتکل‌های توسعه‌یافته توسط سازندگان مختلف انسان‌نما همچنان حوزه‌های مهم تحقیق و توسعه هستند. برای همه این فروشندگان لازم است قبل از اینکه سیستم ها برای استقرار پاک شوند، نشان دهند که انسان نماهایشان رفتار خوبی دارند و حالت های خرابی قابل پیش بینی دارند.

برای کمک به برخی از این چالش‌های توسعه، ASTM International اخیراً یک کمیته فرعی رباتیک پا ایجاد کرده است . این کمیته فرعی بر روی تست و استانداردهای عملکردی برای ربات های پا، از جمله انسان نماها که به صورت نیمه مستقل یا در حالت های کاملا خودکار عمل می کنند، تمرکز خواهد کرد.