روبات‌های جذاب بوستون داینامیکس را بشناسید

 
آی‌تی‌من- تازه‌ترین روبات‌هایی که بوستون داینامیکس به نمایش گذاشته، ماشین‌هایی هستند که می‌توانند از تپه بالا و پایین بروند، از روی موانع عبور کنند و حتی مانند یک ژیمناست به هوا بپرند.

همین توانایی در انجام حرکات موجب شده که هر بار بوستون داینامیکس ویدیوی جدیدی از روبات‌های خود را روی یوتیوب بارگذاری می‌کند، به سرعت میلیون بازدید از آن صورت می‌گیرد و می‌توان گفت که نخستین روبات‌هایی که به ستاره اینترنتی تبدیل شده‌اند، روبات‌های این شرکت هستند.

بوستون داینامیکس که زمانی متعلق به آلفابت (شرکت مادر گوگل) بود و حالا در تملک شرکت ژاپنی سافت‌بانک است، تا مدت‌ها طراحی‌هایش را مخفی نگه می‌داشت و تنها چند رسانه محدود اجازه دسترسی و ورود به مقر این شرکت در والتام ماساچوست را داشتند. اما در ماه اوت گذشته، نویسندگان نشریه اسپکتروم IEEE وارد دفتر این شرکت شدند و اجازه یافتند که یک روز تمام به تهیه گزارش و عکاسی از روبات‌ها بپردازند. نویسندگان اسپکتروم در آن روز، با استفاده از  دوربین‌های پرسرعت از روبات‌های این شرکت در حال دویدن، صعود از موانع و پریدن عکاسی کردند که تعدادی از این تصاویر را در این گزارش می‌بینید.

متخصصان IEEE همچنین در این بازدید تصاویری تعاملی و با دید 360 درجه از این روبات‌ها تولید کرند که می‌توانید در این سایت این تصاویر را ببینید.

بوستون داینامیکس در طول سال‌ها، یک باغ وحش کوچک از حیوانات روباتیک با نام‌هایی مانند بیگ‌داگ (BigDog)، سند فلی (SandFlee) و وایلد کت (WildCat) ایجاد کرده بود. اما در این بازدید بیشتر روی ماشین‌های پیشرفته‌تری که این شرکت ساخته تمرکز شد؛ یعنی اسپات (Spot)؛ روبات 4پای چالاک و اطلس (Atlas)؛ روبات انسان نمای این شرکت.

اسپات قادر به مسیریابی تقریبا در هر گونه سطح و مسیری است و در عین حال می‌تواند محیط اطراف خود را حس کند. بوستون داینامیکس اخیرا این روبات‌ را برای فروش عرضه کرده و قصد دارد حدود هزار دستگاه در سال از این روبات تولید کند. بوستون داینامیکس، اسپات را برای اموری مانند انجام عملیات حمل کالاهای خطرناک یا بازرسی اماکن صنعتی و حتی انجام امور تحویل کالا مناسب می‌داند. البته به واسطه درخشش این روبات در ویدیوهایی که در یوتیوب منتشر شده، کارکردهای دیگری نیز برای آن متصور است؛ برای مثال سیرک آفتاب بررسی استفاده از این روبات را در برنامه‌هایش شروع کرده است.

روبات دیگری که به بررسی آن پرداخته شد، اطلس بود؛ اطلس که بین روبات‌های بوستون داینامیکس، سلبریتی اصلی محسوب می‌شود، یک روبات 150 سانتی‌متری انسان‌نماست که قادر به انجام کارهای ورزشی جالبی است. این روبات دارای یک موتور محرک هیدورلیک قدرتمند است که در خود این شرکت طراحی شده است. این سیستم به روبات 80 کیلویی قدرتی انفجاری می‌دهد که با آن به حرکات آکروباتیک بپردازد؛ حرکاتی که برای چنین روبات انسان‌نمای درشت جثه‌ای بی سابقه است. البته اطلس الهام بخش تولید یک سری ویدیوهای طنز هم شده که حتما در یوتیوب دیده‌اید.

البته بوستون داینامیکس، آن‌قدر که در ساختن روبات‌ها خوب است؛ در فروش آنها چندان موفق نبوده است. این شرکت که در سال 1992 از دانشگاه MIT جدا شده، تا کنون عمدتا  با استفاده از بودجه‌های نظامی آمریکا بیشتر به تحقیق و توسعه پرداخته است. اما به نظر می‌رسد پس از تملک این شرکت از سوی سافت بانک در سال 2017، تاکید روی تجاری سازی روبات‌ها بیشتر شده است. به هر حال ماسایوشی سان، مدیر اجرایی سافت‌بانک به عنوان کسی که هم روبات‌ها را دوست دارد و هم سود را، شناخته می‌شود.

تولید اسپات در واقع قدمی بلند برای بوستون داینامیکس در مسیر تجاری سازی تولیدات است. البته مارک رایبرت، مدیرعامل بوستون داینامیکس می‌گوید که اهداف بلندمدت این شرکت تغییر نکرده و همچنان، هدف این است که ماشین‌هایی بسازند که قادر به تعامل پویا با دنیای باشند؛ درست مثل کاری که انسان‌ها و حیوانات انجام می‌دهند.
در ادامه نگاهی دقیق‌تر به برخی ویژگی‌های این دو روبات می‌اندازیم.
 
روبات همه کاره با دست اضافه


بوستون داینامیکس روبات اسپات را به عنوان ماشینی متحرک و همه‌کاری که مناسب کاربردهای متفاتی است، معرفی می‌کند. این شرکت اعلام نکرده که قیمت اسپات چقدر است و فقط گفته که این محصول را برای مشتریان خاص عرضه می‌کند. خریداران قادرند تا 14 کیلوگرم سخت‌افزار را به این روبات اضافه کنند و یکی از ابزارهای اضافی که بوستون داینامیکس برای اسپات در نظر گرفته، یک بازوی اضافی با آزادی 6 درجه است که روبات با آن قادر به گرفتن اشیا و باز  کردن در خواهد بود.
 
حس محیط

سخت افزار اسپات تقریبا به طور کامل قابل مناسب‌سازی است. این سخت افزار شامل یک بورد پردازش قدرتمند برای کنترل و همچنین ماژول‌های حسگر است. حسگرها در جلو، پشت و دو طرف بدنه روبات قرار گفته و هر ماژول شامل یک جفت دوربین استریو، یک دوربین با زاویه دید عریض و یک texture projector است که می‌تواند تشخیص سه بعدی را در نور کم بهبود ببخشد. حسگرها به این روبات امکان می‌دهند که با استفاده از روش‌هایی مانند SLAM، به طور خودکار مسیریابی کند.
 
هدایت و خودمختاری


اسپات علاوه بر امکان رفتارهای خودمختار، این امکان را دارد که با یک کنترولر مخصوص از راه دور نیز کنترل شود. اما حتی وقتی در حالت کنترل دستی قرار دارد، همچنان دارای درجه بالایی از خودمختاری است. مثلا  اگر موانعی در مسیر قرار داشته باشد، به صورت خودکار آنها را دور می‌زند؛ یا اگر به پله برسد، از آن بالا می‌رود و این کارها را بدون نیاز به ورودی از سوی اپراتور انجام می‌دهد. این روبات برای پایین آمدن از پله‌ها، عقب عقب می‌رود که بوستون داینامیکس می‌گوید این تصمیم برای پایداری بیشتر روبات بوده است.
 
پاهای رقصان


پاهای اسپات مجهز به 12 موتور DC سفارشی شده است که هر کدام گشتاور بالایی دارند. این روبات می‌تواند به جلو، به پهلو و به عقب گام بردارد و سرعتش به 1.6 متر در ثانیه می‌رسد. اسپات همچنین می‌تواند درجا بچرخد، قدم بزند یا بخزد. در یک ویدیو که در یوتیوب منتشر شده، نشان داده می‌شود که این روبات حتی با آهنگ Uptown Funk می‌رقصد.
 
خون روبات


اطلس دارای یک سیستم هیدرولیک متشکل از 28 عملگر مکانیکی است. این عملگرها در واقع سیلندرهایی هستند که با مایع تحت فشاری پر شده‌‌اند که می‌تواند پیستون را با قدرت زیادی به حرکت درآورد.  کارایی بالای این عملگرها به دلیل برخورداری از Servo Valveهای سفارشی سازی شده است که به طور قابل توجهی کوچک‌تر و سبک‌تر از مدل‌های صنعت فضایی استفاده شده در طراحی‌های قدیمی‌تر بوستون داینامیکس هستند. داخل بدن اطلس با این عملگرهای هیدرولیکی و کابل‌هایی از مایع هیدرولیکی که آنها را به هم متصل می‌کند، پر شده است. وقتی یکی از این کابل‌ها پاره شود، مایعی قرمز رنگ از بدن اطلس خارج می‌شود که انگار واقعا دارد خون‌ریزی می‌کند.
 
نسل بعدی

نسخه کنونی اطلس در واقع بهینه‌سازی شده مدل اولیه‌ای است که در سال 2015 و در جریان چالش روباتیک دارپا طراحی شد. جدیدترین روبات اطلس سبک‌تر و سریع‌تر است. بوستون داینامیکس از پرینترهای صنعتی سه بعدی برای ساخت قطعات صنعتی استفاده کرده و به این ترتیب، نسبت قدرت به وزن آن از نمونه‌های قبلی بیشتر است. نسل بعدی اطلس نیز قادر به کارهایی خواهد بود که تا کنون توانایی انجام آن را نداشته است؛ می‌تواند پس از افتادن، از جا بلند شود.
 
بسته را بردار


برای کنترل اطلس، یک اپراتور با در دست داشتن یک کنترولر دستی عمل می‌کند و در عین حال، روبات با بهره‌گیری از دوربین‌های استریو و سیستم Lidar می‌تواند خود را  در مسیر با محیط مطابقت دهد. اطلس همچنین می‌تواند کارهایی را کاملا به صورت خودمختار انجام دهد؛ برای مثال اگر از برچسب‌های بارکد خاص روی بسته‌هایی در مسیر استفاده کنید، اطلس آنها را بر می‌دارد، روی هم می‌گذارد یا در قفسه قرار دهد.
 
الهام از حیات

نرم افزار کنترل اطلس به طور دقیق به روبات نمی‌گوید که چگونه مفاصلش را حرکت دهد؛ بلکه از مدل‌های ریاضی مربوط به فیزیک بدنی روبات و روش تعامل آن با محیط استفاده می‌کند. اطلس برای حرکت و حفظ تعادل، به کل بدنش متکی است. این روبات وقتی از روی موانع می‌پرد یا حرکات آکروباتیک انجام می‌دهد، نه تنها از پاها، بلکه از بالاتنه‌اش هم استفاده می‌کند و درست مثل یک ورزشکار، برای حرکت به جلو بازوهایش را می‌چرخاند.
 

مشخصات:

 
اسپات
قد: 84 سانتی‌متر
وزن: 25 کیلوگرم
سرعت: 5.76 کیلومتر در ساعت
حسگرها: دوربین‌های استریو، واحد اندازه گیری اینرسی، حسگرهای موقیت و نیرو
عملگر: 12 موتور DC
تامین قدرت: باتری
 
اطلس:
قد: 150 سانتی‌متر
وزن: 80 کیلوگرم
سرعت: 5.4 کیلومتر در ساعت
حسگرها: Lidar و استریو ویژن
عملگر: 28 عملگر هیدرولیکی