بوسطن ديناميكس تقطع إصبعًا من أطلس وتسمّيه تقدمًا

كشفت Boston Dynamics عن يد جديدة لروبوت أطلس في 1 أكتوبر. تحتوي على أربعة أصابع، دون الخنصر، و13 درجة حرية، ارتفاعًا من سبع في القابض السابق. كان موجز التصميم هو الصمود في المصنع وأن تكون رخيصة بما يكفي لتصنيعها بمئات الآلاف، لا أن تشبه يد الإنسان.

هذه المقايضة هي القصة. أمضى مصنّعو الروبوتات البشرية سنوات في ملاحقة أيدٍ بشرية الشكل، وغالبًا ما كانت النتيجة آلية رقيقة ومكلفة وصعبة الإصلاح. لكن Boston Dynamics سلكت الاتجاه المعاكس.

من أين جاء الإصبع المفقود

لم يكن قرار الاستغناء عن الخنصر تنازلًا فرضته التكلفة. بل جاء من تجربة. طلب زاك جاكوفسكي، المدير التنفيذي للتكنولوجيا، من أعضاء الفريق لصق خناصرهم بأصابع البنصر وقضاء يوم كامل بهذه الطريقة. وكان الاستنتاج أن الإصبع الخامس لا يستحق الإبقاء عليه.

الحسابات وراء هذا الاستنتاج واضحة. وفقًا لألبرتو رودريغيز، مدير سلوك الروبوت في Boston Dynamics، فإن العديد من تصميمات الأيدي الحالية تتخلى عن الموثوقية وقابلية التصنيع. تضيف اليد ذات الأصابع الخمسة ثلاث درجات حرية إضافية، ومشغلات أكثر، وحجمًا أكبر، وتكلفة أعلى، ونقاط فشل محتملة أكثر. وبالنسبة لآلة يجب صيانتها وتشغيلها مرارًا في أرضية مصنع، فهذه مقايضة سيئة.

أما اليد التي طُرحت فعليًا فتمنح الإبهام أربع درجات حرية، وكل إصبع من الأصابع الثلاثة الأخرى ثلاث درجات. يدعم هذا التوزيع قبضة قرص يمكنها تحريك قطعة صغيرة مقابل الإبهام، وقبضة بثلاثة أصابع تسمح للجسم بالحركة، والتفافًا حول مقبض أداة يترك إصبعًا حرًا للضغط على الزناد. ويمكن للأصابع أيضًا أن تتباعد، وهو ما تقول الشركة إنه، مقترنًا بالتعلم المعزز، قد يفتح براعة تتجاوز بكثير ما تستطيعه يد الإنسان.

مشغلات في المفاصل، ولا شيء يعبرها

النهج الميكانيكي هو القيادة المباشرة: نوع واحد من المشغلات في كل مكان، وكل منها مثبّت في المفصل، مع عدم وجود أوتار أو كابلات تعبر بين المفاصل. المشغلات مُغلقة، وناقلات الحركة قابلة للقيادة العكسية، لذا يمكن لقوة غير متوقعة أن تحرّك مفصلًا بدلًا من تلف علبة التروس.

لهذا الاختيار مكسبان. الأول هو المتانة والإصلاح الأبسط، وهو ما يهم في عمليات النشر اللوجستية والتصنيعية حيث اليد التي يجب إرسالها إلى مختبر هي يد لا تعمل. والثاني هو الحس العميق (proprioception). يمكن للمفصل القابل للقيادة العكسية الإبلاغ عن قوة التلامس عبر المفصل نفسه، لذا تتعلم وحدة التحكم شيئًا عن الشيء الذي لامسته دون الاعتماد كليًا على الرؤية أو على جلد استشعار منفصل.

لا تزال المستشعرات اللمسية موجودة، على أطراف الأصابع وراحة اليد. وهي تراقب قوى التلامس وتساعد وحدة التحكم على تكييف القبضة مع شكل الجسم ومادته. هذا الجمع مقصود: الحس العميق يقدّر موضع اليد، والاستشعار اللمسي يبلّغ عمّا يحدث عند السطح البيني بين اليد والقطعة.

الحمولة وقائمة الأدوات

تقول Boston Dynamics إن منصة أطلس الأوسع مصنّفة لحمولة لحظية تبلغ 110 أرطال وحمولة مستدامة تبلغ 66 رطلاً. ويمكن لليد الجديدة حمل ثلاجة صغيرة محمّلة يزيد وزنها على 100 رطل. هذه قدرات معلنة وليست ضمانًا عامًا لتشغيل آمن في أي بيئة.

قائمة الأدوات هي حيث يظهر القصد الصناعي. صُممت اليد للإمساك بمقابض المثاقب، ومفاتيح العزم الكهربائية، والمجلخات، ومسدسات المسامير، وشعلات اللحام، وتشغيل زناداتها أثناء ذلك. وفي فيديو العرض، يثبّت أطلس ريشة مثقاب في ظرف، ويحفر ثقبًا في الخشب، ويدير صامولة صغيرة بأطراف أصابعه، ويدوّر أعوادًا رفيعة، ويتعامل مع كرتي غولف في راحة يد واحدة في الوقت نفسه.

التحول في التأطير يتجلى في طريقة وصف الشركة للتغيير. كانت اليد السابقة مصممة للإمساك بمجموعة واسعة من الأجسام. أما الجديدة فمصممة للمناورة بها. إن إعادة توجيه جسم داخل راحة اليد مع الحفاظ على التحكم به مهمة أصعب من تثبيته، وهي الفرق بين آلة يمكنها تحريك قطعة وآلة يمكنها استخدام أداة.

المحاكاة هي خطة الإنتاج

تتسم Boston Dynamics بوضوح غير معتاد حول سبب ظهور الآلية بهذا الشكل. وفي الفيديو نفسه، يعدد المهندسون ثلاثة أشياء يجب أن يتقنها المحاكي قبل أن تستحق سياسة مدرّبة في البرمجيات التشغيل على المعدن: هندسة الوصلات والمفاصل، وديناميكيات الاحتكاك والعزم والارتخاء، وسلوك التلامس عندما يلتقي إصبع بقطعة.

يقول الفريق إنه عمل على المطابقة من الاتجاهين، فغيّر اليد كي يمكن محاكاتها بدلًا من ضبط المحاكي فقط حتى يجمّل اليد. وهذا ادعاء مختلف عن مجرد إظهار روبوت يستخدم مثقابًا. فاليد التي يمكن نمذجتها بنظافة هي يد يمكن لنظام تعلم أن يتدرب عليها طوال الليل. أما اليد المليئة بتمدد الكابلات وارتخاء الأوتار فيجب تعليمها على الروبوت الفعلي، قبضة بطيئة تلو الأخرى.

ما لا يقوله الإعلان

لا توجد بيانات أداء من طرف ثالث، ولا تسعير، ولا موعد للإتاحة التجارية. العروض التوضيحية مهام مضبوطة، وليست زمن دورة منشورًا أو معدل إنتاج أو عدد أيدٍ في الخدمة.

الجدول الزمني للنشر أبعد من ذلك. قالت مجموعة هيونداي موتور، التي تملك الآن Boston Dynamics بالكامل، إنها تخطط لإنتاج أطلس بكميات كبيرة بحلول 2028، مع استهداف تسلسل الأجزاء في منشأة Hyundai Motor Group Metaplant America في جورجيا في ذلك العام، ودور أوسع في تجميع الأجزاء بحلول 2030. ويرتبط التدريب على أعمال السيارات بمركز تطبيقات Robotics Metaplant في الموقع نفسه. ولا يعد أي من التاريخين بداية إنتاج لهذه اليد.

هدف التصنيع هو الجزء الذي يعيد تأطير الإعلان بأكمله. تستهدف الشركة إنتاج ما يصل إلى 100,000 وحدة سنويًا. واليد المصنوعة بهذا الحجم بنوع مشغل واحد ومفاصل مغلقة أقرب إلى أعمال المكونات منها إلى نموذج بحثي، واقتصاديات الوحدة لوحدة قابلة للاستبدال تختلف عن اقتصاديات آلية مخصصة. وإذا تعطل إصبع في أرضية مصنع، فالسؤال ذو الصلة هو مدى سرعة استبداله وكم تكلفة القطعة، لا مدى شبهه بإصبع بشري.

هناك أيضًا حجة بيانات تدعم التصميم الأبسط. تنتقل بيانات التدريب من العروض البشرية بسهولة أكبر إلى يد تبقى قريبة من الهيئة البشرية، وتقول الشركة إن هذه اليد كذلك. الأصابع تتباعد، والإبهام يقابلها، والحجم الإجمالي قريب من يد بشرية كبيرة. وما تُسقطه هو الميزات التجميلية التي تجعل الروبوت يبدو مألوفًا في فيديو لكنها لا تضيف شيئًا إلى القبضة.

تصل اليد أيضًا وسط نقاش محتدم حول الغرض من يد الروبوت. ترى بعض المختبرات أن مطابقة التشريح البشري هي السبيل الوحيد لاستخدام الكم الهائل من فيديوهات البشر وبيانات العروض. ويرى آخرون أن اليد المحسّنة للأدوات المحددة التي يستخدمها المصنع ستتفوق على نسخة عامة الغرض. وقد راهنت Boston Dynamics فعليًا على الموقف الثاني، وفعلت ذلك عبر تجربة فيزيائية، بلصق الأصابع معًا، لا عبر اختبار مرجعي.

ما يغيّره الكشف هو حجة التصنيع. إن يدًا رباعية الأصابع بنوع مشغل واحد، ومفاصل مغلفة، وهندسة يمكن محاكاتها بنظافة هي رهان على أن التعلم المعزز سيسد فجوة المهارة التي يفتحها غياب الخنصر. وتقول الشركة إنها تتوقع أن تؤدي اليد كل ما تحتاجه في الأفق المنظور. أما ما إذا كان ذلك يصمد، فهو أمر سيحسمه المصنع، ولا يستطيع أي منشور إطلاق أن يحسمه نيابة عنه.