تتعلم الروبوتات البشرية كيفية السقوط بشكل جيد
المسوقون الأذكياء أنتجت شركة Boston Dynamics دورتين إخباريتين رئيسيتين في مجال الروبوتات الأسبوع الماضي. وكان أكبرهما بطبيعة الحال هو إعلان أطلس الكهربائي. بينما أكتب هذا، يقترب الفيديو الذي تبلغ مدته أقل من 40 ثانية بشكل ثابت من خمسة ملايين مشاهدة. وقبل يوم واحد، تأثرت الشركة بأوتار قلب المجتمع عندما أعلنت أن الأطلس الهيدروليكي الأصلي قد تم طرحه في المراعي، بعد عقد من طرحه.
كان الفيديو المصاحب بمثابة احتفال برحلة أطلس الأقدم من مشروع بحث DARPA إلى “روبوت” ذكي مثير للإعجاب ذو قدمين. لكن بعد مرور دقيقة تتغير النغمة. في نهاية المطاف، يعد فيلم Farewell to Atlas بمثابة احتفال بقدر ما هو عبارة عن خطأ فادح. إنه تذكير مرحب به أنه في كل مرة يقوم فيها الروبوت بالهبوط على الفيديو، هناك العشرات من الانزلاقات والسقوط والرشقات.
اعتمادات الصورة: بوسطن ديناميات
لقد دافعت منذ فترة طويلة عن هذا النوع من الشفافية. إنه الشيء الذي أود رؤيته أكثر في عالم الروبوتات. إن مجرد عرض مقطع اللقطات المميزة يضر بالجهد المبذول في التقاط تلك اللقطات. في كثير من الحالات، نتحدث عن سنوات من التجربة والخطأ التي أمضيناها في جعل الروبوتات تبدو جيدة أمام الكاميرا. عندما تشارك النتائج الإيجابية فقط، فإنك تضع توقعات غير واقعية. الروبوتات ذات القدمين تسقط. في هذا الصدد، على الأقل، هم مثلنا تمامًا. وكما قالت أجيليتي مؤخرًا: “الجميع يسقطون أحيانًا، ولكن الطريقة التي ننهض بها هي التي تحدد هويتنا”. أود أن آخذ هذه الخطوة إلى الأمام، وأضيف أن تعلم كيفية السقوط بشكل جيد أمر مهم بنفس القدر.
أخبرني مؤخرًا الرئيس التنفيذي للتكنولوجيا المعين حديثًا في الشركة، براس فيلاجابودي، أن رؤية الروبوتات وهي تتولى المهمة في هذه المرحلة هو في الواقع أمر جيد. ويشير إلى أنه “عندما يكون الروبوت في العالم يقوم بأشياء حقيقية، فإن أشياء غير متوقعة ستحدث”. “سوف ترى بعض السقوط، ولكن هذا جزء من تعلم الجري لفترة طويلة في بيئات العالم الحقيقي. إنه أمر متوقع، وهو علامة على أنك لا تقوم بتدبر الأمور”.
يعكس الفحص السريع لقواعد هارفارد الخاصة بالسقوط دون إصابة ما نفهمه بشكل حدسي حول السقوط كبشر:
- حماية رأسك
- استخدم وزنك لتوجيه سقوطك
- إثن ركبتيك
- تجنب اصطحاب أشخاص آخرين معك
أما بالنسبة للروبوتات، فإن مقال IEEE Spectrum هذا من العام الماضي يعد مكانًا رائعًا للبدء.
“نحن لسنا خائفين من السقوط، فنحن لا نتعامل مع الروبوتات وكأنها سوف تنكسر طوال الوقت،” قال آرون سوندرز، المدير التنفيذي للتكنولوجيا في بوسطن ديناميكس، للنشرة العام الماضي. “يسقط الروبوت الخاص بنا كثيرًا، وهذا أحد الأشياء التي قررناها منذ وقت طويل [is] أننا بحاجة لبناء روبوتات يمكنها السقوط دون أن تنكسر. إذا تمكنت من المرور بهذه الدورة من دفع الروبوت الخاص بك إلى الفشل، ودراسة الفشل وإصلاحه، فيمكنك إحراز تقدم إلى حيث لا يسقط. لكن إذا قمت ببناء آلة أو نظام تحكم أو ثقافة عدم السقوط أبدًا، فلن تتعلم أبدًا ما تحتاج إلى تعلمه حتى لا يسقط الروبوت الخاص بك. نحن نحتفل بالسقوط، حتى السقوط الذي يكسر الروبوت”.
اعتمادات الصورة: بوسطن ديناميات
تم طرح موضوع السقوط أيضًا عندما تحدثت مع الرئيس التنفيذي لشركة Boston Dynamics روبرت بلايتر قبل إطلاق أطلس الكهربائي. والجدير بالذكر أن الفيديو القصير يبدأ بالروبوت في وضعية الانبطاح. إن الطريقة التي تتقوس بها أرجل الروبوت هي طريقة جديدة تمامًا، مما يسمح للنظام بالوقوف من وضع مسطح تمامًا. للوهلة الأولى، يبدو الأمر كما لو أن الشركة تتباهى باستخدام الحركة المبهرجة ببساطة كوسيلة لعرض المحركات القوية للغاية المصممة خصيصًا.
قال لي بلاتر: “ستكون هناك استخدامات عملية للغاية لذلك”. “سوف تسقط الروبوتات. من الأفضل أن تكون قادرًا على النهوض من وضعية الانبطاح. ويضيف أن القدرة على النهوض من وضعية الانبطاح قد تكون مفيدة أيضًا لأغراض الشحن.
الكثير من الدروس التي تعلمتها بوسطن ديناميكس حول السقوط جاءت من سبوت. في حين أن هناك عمومًا مزيدًا من الاستقرار في عامل الشكل الرباعي (كما يتضح من عقود من المحاولات والفشل في التغلب على الروبوتات في مقاطع الفيديو)، إلا أن هناك ببساطة ساعات أكثر بكثير من روبوتات Spot التي تعمل في ظروف العالم الحقيقي.
اعتمادات الصورة: أجيليتي الروبوتات
ويضيف بلايتر: “تسير شركة Spot حوالي 70 ألف كيلومتر سنويًا على أرضيات المصنع، وتقوم بحوالي 100 ألف عملية فحص شهريًا”. “إنهم يسقطون في نهاية المطاف. يجب أن تكون قادرًا على النهوض مرة أخرى. نأمل أن تخفض معدل سقوطك – لقد فعلنا ذلك. أعتقد أننا نسقط مرة واحدة كل 100-200 كيلومتر. لقد أصبح معدل الانخفاض صغيرًا حقًا، لكنه يحدث بالفعل.
ويضيف بلاتر أن الشركة لديها تاريخ طويل من التعامل “الخشن” مع الروبوتات الخاصة بها. “إنهم يسقطون، ويجب أن يكونوا قادرين على البقاء على قيد الحياة. الأصابع لا يمكن أن تسقط.”
عند مشاهدة مقتطفات الأطلس المذكورة أعلاه، من الصعب عدم إظهار القليل من التعاطف الإنساني مع الروبوت. يبدو أنه يسقط مثل الإنسان، ويقرب أطرافه من جسده قدر الإمكان، لحمايتهم من المزيد من الإصابات.
عندما أضافت Agility الأذرع إلى Digit، في عام 2019، ناقشت الدور الذي تلعبه في السقوط. “بالنسبة لنا، تعتبر الأسلحة في الوقت نفسه أداة للتحرك عبر العالم – فكر في النهوض بعد السقوط، أو التلويح بذراعيك لتحقيق التوازن، أو دفع الباب لفتحه – بينما تكون مفيدة أيضًا في التعامل مع الأشياء أو حملها،” كما يقول المؤسس المشارك جوناثان هيرست. لاحظت في ذلك الوقت.
لقد تحدثت قليلاً مع Agility حول هذا الموضوع في Modex في وقت سابق من هذا العام. انتشر مقطع فيديو لروبوت رقمي يسقط على قاعة مؤتمرات قبل عام على وسائل التواصل الاجتماعي. أشارت Agility في ذلك الوقت إلى أنه “مع معدل نجاح يصل إلى 99% خلال حوالي 20 ساعة من العروض التوضيحية المباشرة، لا تزال Digit تتعرض للسقوط بضع مرات في ProMat”. “ليس لدينا أي دليل، ولكننا نعتقد أن فريق المبيعات لدينا قام بتنسيق الأمر حتى يتمكنوا من التحدث عن أطراف Digits سريعة التغيير ومتانتها.”
وكما هو الحال مع فيديو أطلس، أخبرتني الشركة أن شيئًا مشابهًا لوضعية الجنين مفيد من حيث حماية أرجل الروبوت وذراعيه.
تستخدم الشركة التعلم المعزز لمساعدة الروبوتات التي سقطت على تصحيح نفسها. قامت Agility بإيقاف تجنب عقبة Digit للفيديو أعلاه لإجبارها على السقوط. وفي الفيديو، يستخدم الروبوت ذراعيه للتخفيف من حدة السقوط قدر الإمكان. ثم يستخدم ما تعلمه من التعزيز للعودة إلى الوضع المألوف الذي يمكنه من خلاله الوقوف مرة أخرى باستخدام تمرين الضغط الآلي.
إحدى نقاط الجذب الرئيسية للروبوتات البشرية هي قدرتها على الانخراط في سير العمل الحالي – تُعرف هذه المصانع والمستودعات باسم “brownfield”، مما يعني أنها لم يتم تصميمها خصيصًا للتشغيل الآلي. في العديد من الحالات الحالية لأتمتة المصانع، تعني الأخطاء أن النظام يتم إيقاف تشغيله بشكل فعال حتى يتدخل الإنسان.
يقول بلايتر: “إن إنقاذ روبوت شبيه بالبشر لن يكون أمرًا تافهًا”، مشيرًا إلى أن هذه الأنظمة ثقيلة وقد يكون من الصعب تصحيحها يدويًا. “كيف ستفعل ذلك إذا لم تتمكن من النهوض عن الأرض؟”
إذا كانت هذه الأنظمة ستضمن حقًا التشغيل الآلي دون انقطاع، فسوف تحتاج إلى التراجع بشكل جيد والعودة مرة أخرى.
ويضيف فيلاجابودي: “في كل مرة تسقط فيها شركة ديجيت، نتعلم شيئًا جديدًا”. “عندما يتعلق الأمر بالروبوتات ذات القدمين، فإن السقوط هو معلم رائع.”
