تبقى الروبوتات في مجال الأداء العام متأخرة عن الحيوانات، على الرغم من تفوق المكونات الفردية، حيث عمل مهندسو الروبوتات لسنوات عديدة وصرفوا ملايين الدولارات في الأبحاث بهدف إنشاء روبوتات قادرة على التنقل بشكل مماثل للحيوانات، سواء بالمشي أو الجري، ومع ذلك، فإن الحيوانات ما زالت تظهر قدرات تفوق بكثير ما يمكن للروبوتات الحالية الوصول إليه، مما يشير إلى أهمية التركيز المستقبلي على تحسين تكامل النظام والتحكم فيها.
التحمل والمرونة والسرعة
أكد الدكتور ماكس دونيلان، أستاذ في قسم الفسيولوجيا الطبية الحيوية وعلم الحركة بجامعة سيمون فريزر، أن الحيوانات البرية قادرة على عبور آلاف الكيلومترات من التضاريس الوعرة، والماعز الجبلي يمكنه تسلق منحدرات حرفية، وحتى الصراصير قادرة على الحركة بسرعة بعد فقدانها لإحدى ساقيها، لكن لا يوجد لدينا روبوتات حالياً قادرة على مجرد الاقتراب من مثل هذه المهارات في التحمل والمرونة والسرعة.
سر تفوق الحيوانات
قام فريق متعدد التخصصات من العلماء والمهندسين من جامعات الأبحاث الرائدة بدراسة مفصلة لمختلف جوانب تشغيل الروبوتات مقارنة بالحيوانات، وذلك بهدف فهم سبب تخلف الروبوتات عن الحيوانات وقياس كيفية ذلك، ونشرت نتائجها في مجلة Science Robotics.
وجد الباحثون أن أداء المكونات البيولوجية كانت أضعف مقارنة بالأجزاء المصنعة، ولكن تفوق الحيوانات كان في تكاملها والتحكم في هذه المكونات.
وتمت دراسة 5 أنظمة فرعية مختلفة لبناء روبوت ركض، وهي: الطاقة، والإطار، والتشغيل، والاستشعار، والتحكم، وعلى الرغم من أن الأنظمة الهندسية تفوقت في بعض الأحيان على الأجزاء البيولوجية، إلا أنه على مستوى النظام بأكمله، فإن الحيوانات تظل مذهلة وتفوقت على الروبوتات في مجالات عدة، بما في ذلك الحركة.
تفاؤل بشأن مستقبل الروبوتات
أشار الباحثون إلى تقدم ملحوظ يبعث على التفاؤل، فعند النظر سنجد أن الحيوانات تطورت على مدى ملايين السنين، لكن الروبوتات استغرقت وقتاً قصيراً نسبياً لتطوير تقنيتها، مما يدل على تسارع واضح في التطور.
وأوضح الدكتور بيردن أن الروبوتات ستتقدم بشكل أسرع خاصة أننا قادرون على تصحيح أخطاء التصميم ونقل المعرفة بسهولة بين الروبوتات، لكن هذا الأمر ليس ممكناً في الطبيعة.
كما يرى العلماء أن تطور الروبوتات ووجود أنواع منها تسير وتركض على أقدام يجعلها قادرة على التحرك في بيئة مصممة للبشر والتي تكون صعبة على الروبوتات ذات العجلات، بالإضافة إلى أداء عمليات البحث في بيئات قاحلة أو التعامل مع المواد الخطرة، وبالتالي، هناك العديد من التطبيقات المحتملة لهذه التكنولوجيا، تعد أكثر من مجرد تقدمًا في عالم الروبوتات، بل إنها تمهد الطريق لمستقبل مشرق ومليء بالإمكانات.
التكامل هو المفتاح
يأمل الباحثون أن تسهم دراستهم في توجيه التطوير المستقبلي لتكنولوجيا الروبوتات. ويركزون في ذلك على فهم كيفية دمج الأجهزة الموجودة والتحكم فيها بشكل أفضل، بدلاً من التركيز فقط على بناء قطع جديدة.
وشدد الدكتور دونيلان على ضرورة استيعاب مبادئ التكامل من علم الأحياء، لكي تصبح الروبوتات العاملة فعالة ومرنة وقوية مثل نظيراتها البيولوجية.
المصدر:
