الروبوت لا يحتاج إلى «عقل» أذكى فقط… بل إلى جسم يستطيع الوصول

تقوم أطروحة Direct Drive، وهي شركة صينية ناشطة في مجال الروبوتات ذات العجلات والأرجل، على فكرة بسيطة لكنها مهمة: المشكلة الأولى أمام الروبوتات العامة ليست أن «عقلها» غير ذكي بما يكفي، بل أن جسمها قد لا يتمكن من الوصول إلى المكان الذي يُفترض أن تعمل فيه.

فإذا عجز الروبوت عن عبور الفواصل المادية في البيئات اليومية، فلن تنفعه النماذج الأساسية الأكثر تقدماً في جمع بيانات التفاعل الواقعية أو توسيع نطاق الخدمات التي يستطيع تقديمها. 67

«حق الدخول المادي» إلى البيئة

تضم البيئات العادية عتبات الأبواب، والأرصفة، والحفر، والمنحدرات، والسلالم، والأرضيات الموحلة، فضلاً عن الانتقال المستمر بين المساحات الداخلية والخارجية. وترى الشركة أن كثيراً من الروبوتات التقليدية ذات العجلات لا تستطيع الوصول إلى هذه المواقع، وبالتالي لا يمكنها جمع بيانات التفاعل الخاصة بها من الأساس. 6

بهذا المعنى، يصبح عنق الزجاجة مشكلة في «المنصة الحاملة» أو الجسم، وليس في نموذج الذكاء الاصطناعي وحده. فالمحاكاة لا تعكس كل تفاصيل العالم الحقيقي، والروبوت المستبعد من بيئة معينة لا يستطيع التعلم منها أو تقديم خدمة فيها. 67

لذلك تنتقد Direct Drive نماذج التشغيل التي تجعل البيئة تتكيف مع الروبوت، مثل إنشاء منحدرات مخصصة أو وضع علامات ومسارات ضيقة أو إعادة هندسة الموقع بالكامل. الرهان المقابل هو أن يتكيف الروبوت مع البيئات التي بناها البشر، لا أن يُطلب من البشر إعادة تصميمها وفق حدوده.

لكن هذه تبقى أطروحة استراتيجية للشركة وليست إجماعاً صناعياً. فالذكاء الاصطناعي المتجسد يعتمد أيضاً على المناولة، والسلامة، والإدراك، والقدرة الحاسوبية، وجودة البيانات، والتكلفة، والاعتمادية. ومع ذلك، ينسجم التركيز على الجسم والبيئة مع التعريف الأوسع للذكاء الاصطناعي المتجسد باعتباره نظاماً يستشعر محيطه، ويتخذ قرارات، ويؤثر فيه مادياً. 3

لماذا العجلات والأرجل معاً؟

العجلات وحدها: كفاءة عالية وحدود واضحة

تتميز العجلات بالسرعة والكفاءة واستهلاك الطاقة المنخفض نسبياً، وتناسب الأرضيات الملساء والطرق والممرات المستوية. لكنها تتأثر بارتفاع العوائق، والفجوات، والأسطح الرخوة، والتضاريس غير المنتظمة. 6

الأرجل وحدها: قدرة أكبر على تجاوز العوائق

تستطيع الأرجل التعامل مع عوائق لا تستطيع العجلات تجاوزها بسهولة، لكنها عادةً تتطلب طاقة وتحكماً وتكلفة أكبر، خصوصاً عند قطع مسافات طويلة في مهام روتينية. وتصف مواد Direct Drive الحركة ذات الأرجل بأنها أقل كفاءة وأصعب في التوسع مقارنة بالحركة بالعجلات. 5

الحل الهجين: التدحرج أولاً، ثم استخدام الأرجل عند الحاجة

تحاول الروبوتات ذات العجلات والأرجل الاحتفاظ بالعجلة كوسيلة الحركة الأساسية، مع الاستعانة بالأرجل لرفع الهيكل، أو صعود العوائق، أو تثبيت الجسم، أو تعديل وضعيته، أو استعادة توازنه عند تغير التضاريس.

وتصف NVIDIA روبوت TITA بالطريقة نفسها تقريباً: سرعة ورشاقة العجلات مع قدرة الأرجل على التكيف، بفضل المفاصل ذات الدفع المباشر ومحركات العجلات المدمجة. 4

عملياً، يعني ذلك إمكانية عبور رصيف أو أرضية غير مستوية أو منحدر من دون إيقاف المهمة أو إعادة تصميم المسار. كما يمنح الروبوت قاعدة مناسبة للعمل في المساحات المختلطة بين الداخل والخارج.

ومن هنا يأتي تصور Direct Drive لدخول الروبوتات المنزلية إلى البيوت عبر «التدحرج» أولاً، بدلاً من تبني مشية شبيهة بالإنسان بالكامل منذ البداية.

ماذا تضيف المحركات ذات الدفع المباشر؟

تدفع محركات العجلات المدمجة في المحور العجلة مباشرة، بينما توفر محركات المفاصل ذات الدفع المباشر أو الدفع المباشر شبه الكامل العزم اللازم وسرعة الاستجابة المطلوبة لتغيير الوضعية، والصعود، وتجاوز العوائق. 4

ويهدف تقليل مكونات نقل الحركة التقليدية إلى تحسين التحكم في العزم وتسريع الاستجابة للحركة. لكن لهذا التصميم ثمناً هندسياً: إذ يجب أن تكون المحركات، وأنظمة التبريد، ووحدات التحكم، والبنية الميكانيكية قوية بما يكفي لتحمل الأحمال الناتجة.

في هذه البنية، يختار الذكاء الاصطناعي الحركة ويخطط لها، لكن العتاد ذي الدفع المباشر هو ما يجعل تنفيذها ممكناً فعلياً على أرض غير منتظمة. وهذه هي خلاصة حجة Direct Drive: لا يمكن حل مشكلة التجسيد بالبرمجيات وحدها.

من Xingtian إلى TITA وD1

Xingtian — 2021

قدمت الشركة Xingtian، أو Xing Tian، بوصفه أول روبوت تجاري لها يعتمد على الدفع المباشر مع عجلتين وأرجل. وكان الهدف إثبات أن الهيكل الهجين يستطيع الوصول إلى تضاريس أكثر تنوعاً من هيكل تقليدي قائم على العجلات وحدها. 7

TITA — 2023

جاء TITA كمنصة ثنائية الحركة ذات العجلات مع ثماني درجات حرية، ونظام مفاصل أكثر قدرة، وبنية عتادية وبرمجية موجهة للمطورين. 5

وبحسب المواصفات التي تنشرها Direct Drive، يضم TITA ثمانية مشغلات دفع مباشر شبه كامل، بعزم أقصى يبلغ 120 نيوتن-متر، وثماني درجات حرية، وبطاريات قابلة للتبديل السريع، إضافة إلى إمكانية الوصول إلى نواة Linux وواجهات برمجة التطبيقات ودعم ROS 2. 5

وتشمل منظومة الاستشعار والذكاء لديه حاسوب NVIDIA Jetson Orin NX بذاكرة 16 غيغابايت وقدرة حوسبة معلنة تبلغ 100 تريليون عملية في الثانية، إلى جانب مستشعرات فوق صوتية، ومستشعرات SPAD، وكاميرات ثنائية. كما تسمح قضبان في الجزء العلوي بتركيب ملحقات معيارية. 45

وتستهدف المنصة مجالات التفتيش، والخدمات اللوجستية، والزراعة، والبحث العلمي. وتقول الشركة إن TITA يدعم تجنب العوائق، وتعديل الوضعية، ومقاومة السقوط، والتعافي الذاتي، وهي ادعاءات مرتبطة بمواصفات الجهة المصنعة واختباراتها. 45

D1 — 2025

يمثل D1 خطوة نحو منصة روبوتية متجسدة معيارية، إذ يمكنها دمج وحدات روبوتية والتحول بين تشكيل ثنائي العجلات والأرجل وتشكيل رباعي أشبه بالزحف أو الحركة الرباعية. 5

وتذكر المواصفات المنشورة من Direct Drive قدرة على تجاوز عائق يصل ارتفاعه إلى 70 سنتيمتراً، وحمولة تصل إلى 100 كيلوغرام في وضع الزحف، مع بنية متعددة الوحدات بدلاً من شكل واحد ثابت. 5

ولا تكمن أهمية هذا التصميم في زيادة الحمولة فقط. فتشكيلة واحدة قد تكون أنسب للحركة المدمجة في البيئات الحضرية وللوصول إلى السلالم والأرصفة، بينما يفضل تشكيل رباعي منخفض ومترابط الثباتَ وحمل الأوزان والتعامل مع التضاريس الأصعب.

ماذا يعني ذلك تجارياً؟

تقدم الشركة عمليات النشر وشحن المكونات التي تشير إليها في موادها المؤسسية بوصفها دليلاً على أن الحركة ذات الدفع المباشر ليست مجرد تجربة مختبرية. لكن أرقام الانتشار وعبارات مثل «الأول عالمياً» تظل في معظمها ادعاءات صادرة عن الشركة أو واردة في موادها التعريفية، ولذلك ينبغي قراءتها بحذر. 57

ويكشف الانتقال من Xingtian إلى TITA ثم D1 عن مسار واضح: أولاً إثبات جدوى الحركة بالعجلات والأرجل، ثم بناء منصة غنية بالمستشعرات ومفتوحة أمام المطورين، ثم تكييف الشكل والحمولة مع طبيعة المهمة. 57

وبحسب هذا التصور، ينبغي أن يسير تطوير الروبوت العام بالترتيب الآتي: تأمين الوصول المادي إلى بيئات متنوعة، ثم جمع بيانات تفاعل حقيقية وتنفيذ المهام بصورة موثوقة، ثم توسيع نطاق التطبيقات، وبعد ذلك فقط الاقتراب من روبوت قادر فعلاً على أداء مهام عامة.

بعبارة أخرى، قد لا يكون الطريق إلى الروبوت العام عبارة عن نموذج ذكاء أكبر فحسب. قبل أن «يفهم» الروبوت العالم على نحو عام، عليه أولاً أن يتمكن من الوصول إليه.