آسيمو (Asimo)، ربات هندا (HONDA)

آيا رباتی مي خواهيد که شامتان را بپزد، تکاليف شما را انجام دهد، خانه تان را تميز کند و خوارو بار مورد نيازتان را بخرد؟ هم اکنون رباتها کارهايي را انجام مي دهند که ما انسانها نمي خواهيم انجام بدهيم، يا حقيقتاً نمي توانيم مثل همکاران رباتمان انجام دهيم. در کارخانه هاي سراسر جهان، دست هاي رباتي بي جان خودروها را مونتاژ مي کنند، با ظرافت آب نبات ها را در جعبه هايشان قرار مي دهند و همه جور کارهاي خسته کننده را انجام مي دهند. حتي يک مشت ربات در بازار هستند که تنها کارشان جاروزدن کف خانه يا کوتاه کردن چمن هاي شماست.

عکس شماره 1

ربات آسيمو (ASIMO) از هوندا (HONDA)

خيلي از ما در حالي بزرگ شديم که ربات ها را در تلويزيون و در فيلم ها مشاهده کرديم. ربات هايي که امروز ساخته مي شوند کاملاً شبيه آن ربات ها نيستند اما پيشرفت هاي شگفت آوري در تکنولوژي آنها رخ داده است. مهندسان هوندا (HONDA) براي 20 سال مشغول ساخت ربات آسيمو (ASIMO) بوده اند. در اين مقاله خواهيم فهميد که چه چيزي موجب شده است که آسيمو (ASIMO) شبيه ترين ربات به انسان تا اين تاريخ باشد. کمپاني هوندا (HONDA) موتورز ربات آسيمو (ASIMO) را که شبيه ترين ربات به انسان در جهان به شمار مي رود را ساخته است. اسم آسيمو (ASIMO) مخفف عبارت گامي پيشرفته در تحرک ابتکاري (Advanced Step in innovatire Mobility) است. با توجه به سايت آسيمو (ASIMO)، اين ربات اولين ربات شبيه انسان در جهان است که مي تواند مستقلانه راه برود و از پله ها بالا برود.
علاوه بر توانايي آسيمو (ASIMO) که ما هم انجام مي دهيم، اين ربات مي تواند حرکات و فرمان هاي از پيش گفته شده که قبلاً برنامه ي آنها را دريافت کرده است، بفهمد، صداهاي انسان ها و چهره هاي آنها را تشخيص دهد وکارت هاي مجتمع هاي آي سي (IC) را به هم وصل کند. آسيمو (ASIMO) دست و بازواني دارد که بوسيله آنها مي تواند، کليدهاي چراغ را خاموش و روشن کند، درها را باز کند، اجسام را جا به جا کند، سبدهاي خريد را هل دهد و کارهايي از اين قبيل را انجام دهد.
به جاي اين که رباتي ساخته شود که تبديل به اسباب بازي ديگري شود، هوندا خواست رباتي بسازد که براي مردم ياري کننده باشد. رباتي که در داخل خانه کمک کند، به افراد مسن، افرادي که درتخت شان بستري هستند يا در ويلچر مي نشينند کمک کند. قد آسيمو (ASIMO) 4 فوت و 3 اينچ (1.3 متر) است. اين قد براي نگاه کردن در چشمان شخصي که بر روي صندلي نشسته است، دقيقاً کافي است. اين قد به آسيمو (ASIMO) اجازه مي دهد تا کارهايي را که براي انجام آنها ساخته شده است را بدون اين که خيلي از لحاظ هيکل بزرگ باشد يا تهديد کننده باشد، انجام دهد. اغلب از ظاهر دوست داشتني آسيمو (ASIMO) به عنوان بچه اي که لباس فضايي پوشيده است، ياد مي شود و اندازه ي غير رعب انگيز آن به خوبي براي اهدافي که در هنگام خلق آن در ذهن هوندا (HONDA) بوده است. کارآمد است.

عکس شماره 2
اين طور گزارش شده است که از آنجا که آسيمو (ASIMO) به طرز ترسناکي شبيه انسان است، مهندسان هوندا (HONDA) احساس کردند که بايد سري به واتيکان (Vatican) بزنند تا مطمئن شوند که براي ساخت ماشيني که به شدت شبيه انسان است، مشکلي وجود ندارد. واتيکان هم آن را تأييد کرد.
همچنين آسيمو مي تواند کارهايي را انجام دهد که براي انسان خيلي خطرناک است. مثل رفتن به مناطق خطرناک، خنثي کردن بمب، يا مقابله با آتش سوزي.

شغل فعلي آسيمو (ASIMO)

اگر چه آسيمو (ASIMO) هنوز براي نمايش عمومي و کامل در منظر عموم آماده نيست. (هنوز يک سري بهبودها نياز است تا آسيمو (ASIMO) بتواند آن چه که آروزي هوندا (HONDA) بوده است، را انجام دهد) هوندا (HONDA)، آسيمو (ASIMO) را به عنوان يک پذيرش گر در ساختمان اداري اش در wako در اداره ي Saitama دقيقاً در شمال توکيو (Tokyo) به کار گماشته است.
آسيمو (ASIMO) وقتش را با خوشامدگويي به ميهمانان و راهنمايي آنها در مورد ساختمان ها مي گذراند.
براي انجام اين وظايف، آسيمو (ASIMO) بايد به طور ويژه اي براي دانستن طرح بندي ساختمان ها و راه مناسب، خوشامدگويي به بازديد کنندگان و پاسخ به سؤالات، برنامه ريزي شود. اگر فکر ربات نظامي آسيمو (ASIMO) شما را عصباني مي کند، خيالتان راحت باشد. هوندا (HONDA) مي گويد که آسيمو (ASIMO) هرگز در کاربردهاي نظامي استفاده نخواهد شد.

حرکت آسيمو (ASIMO): راه رفتن مثل يک انسان

محققان هوندا (HONDA) کارشان را با مطالعه بر روي پاهاي حشرات، پستانداران و حرکت کوهنورداني که با اندام مصنوعي کوهنوردي مي کردند، آغاز کردند تا فيزيولوژي و همه چيزهايي که وقتي ما راه مي رويم اتفاق مي افتد را بهتر درک کنند، به ويژه در مفاصل. به طور مثال، اين حقيقت که ما وزنمان را با استفاده از بدنمان و به خصوص دست ها، پخش مي کنيم تا به تعادل دست يابيم، براي رسيدن به مکانيسم صحيح راه رفتن آسيمو (ASIMO) خيلي مهم بود. اين حقيقت که ما از انگشت هاي پايمان براي دست يابي به تعادل بهره مي بريم هم مد نظر قرار گرفت: آسيمو (ASIMO) هم در حقيقت يک پيش آمدگي هاي نرمي در جلوي پاهاي خود دارد که همان نقش انگشت هاي پا در بدن ما را براي او باز مي کنند. اين مواد نرم ضربات وارده بر مفاصل را هم جذب مي کنند. اين کار در بدن ما در حين راه رفتن، بر عهده بافت هاي نرم است.

عکس شماره 3
فيزيولوژي آسيمو براساس فيزيولوژي انسان صورت گرفته است.
آسيمو (ASIMO) دارای مفاصل ران، قسمت مچ و پا همچنين زانو است. ربات ها مفاصلي دارند که محققان از آنها به عنوان درجات آزادي ياد مي کنند (از مباحث مهندسي مکانيک). يک درجه آزادي اجازه حرکت در جهت چپ و راست يا فقط در جهت بالا و پايين مي دهد. آسيمو (ASIMO) 34 درجه آزادي دارد که در سراسر نقاط مختلف بدنش پراکنده شده است تا او قادر به حرکت آزادانه باشد. 3 درجه ي آزادي در گردن آسيمو (ASIMO) وجود دارد، 7 درجه آزادي در هر دست و 6 درجه آزادي در هر پا. تعداد درجات آزادي براي پاهاي آسيمو (ASIMO) براساس اندازه گيري حرکات پاهاي انسان در حين راه رفتن روي زمين، بالا رفتن از پله ها و دويدن بوده است.
همچنين آسيمو (ASIMO) يک سنسور سرعت و يک سنسور ژيروسکوپ (گردش بين) دارد که بر روي بدنش نصب شده اند. وظايف اين سنسورها عبارتند از:
1- تشخيص موقعيت بدن آسيمو (ASIMO) و سرعتي که با آن در حال حرکت است.
2- رله کردن تنظيم براي تعادل به کامپيوتر مرکزي اين سنسورها شبيه گوش داخلي در بدن ما کار مي کند که تعادل و جهت يابي ما را برقرار مي کنند.
همچنين آسيمو (ASIMO) سنسورهاي کف زمين را در پاها و 6 سنسور فراصوتي در قطعه ي مياني بدنش دارد. اين سنسورها توانايي آسيمو (ASIMO) براي عملکرد متقابل به محيط اطرافش به وسيله ي کشف اجسام اطرافش و مقايسه ي آنها با اطلاعات جمع آوري شده توسط نقشه هاي منطقه در حافظه ي خود آسيمو (ASIMO) را بالا مي برند.
براي انجام کار ماهيچه ها و پوست ما در تشخيص قدرت و فشار ماهيچه و زاويه ي مفصل آسيمو (ASIMO) از سنسورهاي زوايه ي مفصل و نيروي 6 محور بهره مي برد.
شما احتمالاً اهميت کار باورنکردني آسيمو (ASIMO) در راه رفتن شبيه انسان را درک نمي کنيد مگر آن که در مورد رباتيک خيلي اطلاعات داشته باشيد. با اهميت ترين قسمت از راه رفتن آسيمو (ASIMO) قابليت چرخش آن است. به جاي اين که آسيمو (ASIMO) بايستد و تغيير مسير دهد و اين کار را چند بار انجام دهد، آسيمو (ASIMO) کج مي شود و به نرمي مثل يک انسان چرخش مي کند. آسيمو (ASIMO) توانايي خود تنظيمي گام هايش را براي مواردي مثل سکندري خوردن، هل داده شدن يا هر حالت ديگري که راه رفتن عادي را برهم زند، دارد.
براي انجام چنين چيزي، مهندسان آسيمو (ASIMO) بايد راهي براي کارکردن با نيروي اينرسي ايجادد شده در هنگام راه رفتن پيدا مي کردند، به طور مثال گرانش زمين چنين نيرويي را وقتي که ما راه مي رويم به صورت سرعت ما ايجاد مي کند. اين دو نيرو با عنوان نيروهاي اينرسي کلي شناخته مي شوند.
همچنين نيرويي ديگر هم وجود دارد که موقع تماس پاهاي شما با زمين به وجود مي آيد. که نيروي واکنش زمين (يا نيروي واکنش سطح) ناميده مي شود. اين نيروها بايد با همديگر به تعادل برسند و حالت قرارگيري بايد طوري باشد که اين تعادل رخ دهد. اين به عنوان نقطه ي لحظه ي صفر (ZMP) شناخته مي شود.

عکس شماره 4

براي کنترل وضعيت آسيمو (ASIMO)، مهندسان بر روي 3 منطقه کنترلي کار کردند:

کنترل واکنش سطح زمين: بدين معني که کف پاها بي ثباتي سطح زمين را در حيني که آسيمو (ASIMO) در حالت ايستاده است، جذب مي کند.
کنترل هدف ZMP: بدني یعني که وقتي که آسيمو (ASIMO) نمي تواند با ثبات بايستد و در حال افتادن رو به جلو است، حالت خود را با حرکت دادن قسمت بالايي بدن خود در خلاف جهت مسير افتادن خود، حفظ مي کند. در همين زمان، سرعت راه رفتن خود را بالا مي برد تا سريعاً افتادن راخنثي کند.
کنترل محل گذاشتن پا: اين قسمت وقتي وارد کار مي شود که کنترل هدف ZMP فعال شده است و طول گام را براي بازيابي دوباره ي رابطه ي بين موقعيت و سرعت بدن و طول گام، تنطيم مي کند.

حرکت آسيمو (ASIMO): حرکت روان:

آسيمو (ASIMO) مي تواند حرکت افتادن را تشخيص دهد و سريعاً به آنها واکنش دهد، اما مهندسان آسيمو (ASIMO) چيزي بيش از اين مي خواهند. آنها مي خواهند که ربات گام برداري رواني داشته باشد، همان طور که در چرخش نرم خودکاري را مي کند که ديگر ربات ها نمي توانند انجام دهند.


عکس شماره 5 و6
وقتي که ما داريم دور يک جايي راه مي رويم، مرکز ثقل خود را به داخل پيچ مي دهيم. آسيمو (ASIMO) از تکنولوژي اي استفاده مي کند که "کنترل حرکات پيشگويانه" نام دارد. همچنين به نام "تکنولوژي هوشمند راه رفتن انعطاف پذير در زمان واقعي هوندا" يا “I-walk" هم خوانده مي شود. که همگي يک کار انجام مي دهند. آسيمو (ASIMO) پيش بيني مي کند که مرکز ثقل خود را چقدر بايد به داخل پيچ (در هنگام گردش کردن) انتقال دهد و چه مدت اين انتقال بايد حفظ شود. از آن جا که اين تکنولوژي در زمان واقعي (يعني به صورت آني و در همان لحظه) عمل مي کند، آسيمو مي تواند اين کار را بدون توقف کردن در بين گام هايش انجام دهد در حالي که ديگر رباتها حتماً بايد متوقف شوند.
به واقع براي هر گامي که آسيمو برمي دارد، بايد اينرسي آن را معين کند و سپس ميزان وزني که براي گام بعدي بايد انتقال دهد را پيش بيني کند (براي جابجايي مرکز ثقل) تا بتواند به رواني راه رود و بچرخد. آسيمو (ASIMO) تک تک فاکتورهاي زير را براي حفظ موقعيت صحيح تنطيم مي کند.

طول گام ها- موقعيت بدن- سرعت- مسير گام برداري:

در حالي که راه رفتن شبيه انسان براي يک روبات، پيروزی بزرگي محسوب مي شود، حالا آسيمو مي تواند تا سرعت 3/7 مايل بر ساعت (6 کيلومتر بر ساعت) بدود. بله، تعجب کرديد. مي تواند بدود. براي دست يابي به دويدن صحيح به عنوان يک ربات، آسيمو (ASIMO) بايد در هر گام براي يک لحظه هر دو پا را از زمين جدا کند. آسيمو (ASIMO) وقتي که مي دود در هر گام براي 8 صدم ثانيه از زمين جدا است.
وقتي که مهندسان هوندا مي خواستند که توانايي دويدن را براي آسيمو (ASIMO) به وجود آورند، با يک سري چالش کاملاً جديد روبرو شدند. آنها به نيم تنه ي بالايي آسيمو (ASIMO) يک درجه آزادي جهت کمک به خم شدن و چرخش (حول محور افقي) آن دادند تا ربات بتواند وضع اندامي خود را وقتي که در حالت جدا از زمين است، تنظيم کند. بدون اين توانايي، وقتي که آسيمو (ASIMO) در هوا بود، کنترل خود را از دست مي داد وقتي که داشت روي زمينمی آمدو احتمالاً دور خودش مي چرخيد يا سکندري مي خورد.
براي آن که آسيمو (ASIMO) بتواند در حين دويدن به رواني گردش کند، مهندسان توانايي او را براي کج کردن مرکز ثقلش به داخل پيچ براي حفظ تعادل و خنثي کرن نيروي گريز از مرکز افزايش دادند. آسيمو (ASIMO) حتي مي تواند پيچ ها (گردش ها) را پيش بيني کند و قبل از اينکه پيچ آغاز شود، خود را به داخل پيچ کج کنند که بيشتر شبيه آن وقتي است که شما اسکي يا اسکيت مي کنيد.
در قسمت بعدي نگاهي به چگونگي توانايي آسيمو (ASIMO) در تشخيص تصاوير و ادراک محيط اطرافش مي پردازيم:

حواس آسيمو (ASIMO):

در رباتيک، بينايي يک تصوير گرفته شده است که براساس الگوهاي (templates) برنامه شده تفسير مي شود. در محيط هاي توليدي، مثل جاهاي که دست هاي رباتي به توليد خودرو مي پردازند يا ربات ها اتصالات ميکروسکوپي بر روي چيپ هاي نيمه هادي را بررسي مي کنند. شما با يک محيط کنترل شده سر و کار دارد. روشنايي هميشه يکسان است، زاويه هميشه يکسان است و تعداد چيزهايي که بايد به آنها نگاه شود و ادراک گردند، محدود است. اما در دنياي واقعي (و بدون ساختار مشخص) تعداد چيزهايي که بايد ديده شود و درک شود به شدت افزايش مي يابد.
يک ربات انسان نما بايد راه خود را در بين خانه ها، ساختمان ها و يا فضاي باز پيدا کند تا بتواند وظيفه اي که بر عهده دارد را انجام دهد، و براي اين کار بايد تعداد زياد اجسامي را که مي بيند را درک کند و تشخيص دهد. سايه ها، زوايا و حرکات مختلف با قابل فهم باشند. براي مثال براي اين که يک ربات خودش بتواند به يک منطقه ي ناشناخته برود بايد در هر لحظه اشيا را پيدا کند و تشخيص دهد، خصوصياتي مثل رنگ، شکل و لبه ها را انتخاب کند تا با پايگاه داده اي که از اشياء يا محيط دارد مقايسه کند. در حافظه يک ربات مي تواند هزاران شئ ذخيره شود.

عکس شماره 7
سيستم بينايي آسيمو (ASIMO) عبارت از 2 دوربين ويدئويي بهعنوان چشم است که در سر او کار گذاشته شده است. آسيمو (ASIMO) از ديد سه بعدي و الگوريتم بينايي اختصاصي بهره مي برد که به او اجازه مي دهد اجسام را ببيند، تشخيص دهد و از تصادف با آنها خودداري کند حتي اگر جهت گيري و روشنايي آنها با چيزي که در پايگاه داده ي حافظه اي او وجود دارد تفاوت داشته باشد. اين دوربين ها مي توانند اجسام چندگانه را بيابند، فاصله را تشخيص دهند، حرکات را درک کنند، چهره هاي از قبل بنامه ريزي شده (programmed) را تشخيص دهند و حتي حرکات دست را تفسير کنند. به طور مثال: وقتي که شما دست تان را در محل ايست براي آسيمو (ASIMO) بالا مي بريد، او مي ايستد. خصوصیت تشخيص چهره به آسيمو (ASIMO) اجازه مي دهد که با چهره هاي آشنا احوالپرسي کند.
آسيمو (ASIMO) مي تواند اجسام در حال حرکت را با تفسير عکس هاي گرفته شده توسط دوربين هاي جاي گذاري شده در سرش، بشناسد. آسيمو (ASIMO) مي تواند فاصله و مسير يک شئ را ارزيابي کند اين کار به او اجازه مي دهد تا يک نفر را تعقيب کند یا حرکت کردن خود را متوقف کند. تا شئ متحرکي که مي خواهد از عرض مسير او عبور کند، بدون برخورد عبور کند و وقتي که به شما مي رسد، احوالپرسي کند.
اين دوربين ها کار ديگري هم مي کنند و آن رله کردن چيزهايي که آسيمو (ASIMO) مي بيند به کنترل کننده ي آسيمو (ASIMO) است. بدين ترتيب اگر شما به وسيله ي يک کامپيوتر در حال کنترل کردن آسيمو (ASIMO) باشيد، مي توانيد هر چيزي که که او مي بيند، ببينيد.
علاوه بر دوربين هايي که در سر آسيمو (ASIMO) قرار دارد، آسيمو (ASIMO) چندين سنسور ديگر دارد که به او کمک مي کند در ميان اشياء مانور بدهد و عملکرد متقابلي در برابر افراد و اجسام داشته باشد. سنسورهاي سطح زمين به آسيمو (ASIMO) اجازه مي دهد که اجسام و تغييرات در روي زمين را تشخيص دهد. سنسورهاي فراصوتي آسيمو (ASIMO) به سيستم جهت يابي آسيمو (ASIMO) براي تشخيص اجسام اطراف کمک مي کند. اين سنسورها به آسيمو (ASIMO) کمک مي کند که اختلافات موجود بين نقشه هاي داخلي از قبل برنامه ريزي شده اش در حافظه اش و محيط واقعي حل کند.
همچنين آسيمو (ASIMO)، يک جورهايي حس لامسه هم دارد. سنسورهاي نيرو در مچ هاي آسيمو (ASIMO) به او اجازه مي دهند تا ميزان نيروي لازم براي استفاده در هنگام بلند کردن يک سيني، يا تحويل دادن يک فايل به شما و يا دست دادن با شمار ا محاسبه کند. آسيمو (ASIMO) همچنين مي تواند اطلاعات جمع آوري شده توسط دوربين هاي خود و سنسورهاي نيرو را يکپارچه کند تا بتواند در حالي که دست در دست کسي دارد با او حرکت کند. وقتي يک سبد خريد را هل مي دهد، سنسورهاي نيروي آسيمو (ASIMO) به ربات در تعيين ميزان نيروي لازم براي هل دادن سبد خريد کمک مي کنند (به طور مثال، آسيمو (ASIMO) مي تواند يک سبد خريد را در صورتي که سنسورهايش يک شيب را تشخيص دهند، با نيروي بيشتري هل دهد.
راه ديگري که آسيمو (ASIMO) براي درک محيط اطراف خود از آن استفاده مي کند از طريق کارت هاي ارتباطي آي سي (IC) است. کارت هاي آي سي (IC) از سيگنال هاي مادون قرمز براي دريافت و فرستادن اطلاعات استفاده مي کنند. اگر شما يک کارت IC را که اطلاعات شما بر روي آن رمز شده باشد نگه داريد، ولو اين که در مسير خط دوربينهاي آسيمو (ASIMO) نباشيد، آسيمو (ASIMO) حضور شما را مي توان تشخيص دهد. اين کارت ها توانايي آسيمو را براي عملکرد متقابل با ديگران بالا مي برند. به طور مثال اگر شما مي خواستيد که از ساختمان اداري هوندا ديدن کنيد و يک کارت IC به عنوان کارت عبور به شما داده شد، وقتي که آسيمو (ASIMO) به صورت الکترونيکي اطلاعات رمز شده بر روي کارت را خواند، مي تواند با شما احوالپرسي کند و شما را به اتاق مورد نظر راهنمايي کند.

ميکروفونت را به من قرض بده:

سه ميکروفون در سر آسيمو (ASIMO) جاي گذاري شده است. با استفاده از اين ميکروفون ها، آسيمو (ASIMO) مي تواند دستورات صوتي را دريافت کند و جهت صدا را بفهمد. آسيمو (ASIMO) مي تواند محلي را که صدا از آن مي آيد را تشخيص دهد و بچرخد تا رو به آن جهت قرا گيرد.

کنترل و نيروبخشي آسيمو (ASIMO):

آسيمو (ASIMO) رباتي مختار نيست. آسيمو (ASIMO) نمي تواند وارد يک اتاق شود و تصميمي بگيرد که چگونه خود را هدايت کند. آسيمو (ASIMO) يا بايد برنامه ريزي شود تا کار خاصي را در محلي خاص انجام دهد که داري نشانه هايي قابل فهم براي اوست يا بايد به صورت دستي توسط انسان کنترل شود.
آسيمو (ASIMO) به چهار روش قابل کنترل است:
1- کامپيوتر خانگي
2- کنترل بي سيم (نوعي از جوي استيک)
3- حرکات بيانگر
4- دستورات صوتي
با استفاده از تکنولوژي بي سيم 802/11 و يک لپ تاپ يا کامپيوتر روميزي شما علاوه بر ديدن چيزهايي که آسيمو (ASIMO) از طريق دوربين هايش مي بيند، مي توانيد آن را کنترل کنيد. همچنين آسيمو (ASIMO) مي تواند با استفاده از ارتباط خود با PC به اينترنت وصل گردد و يک سري اطلاعات مثل گزارش هاي هواشناسي و اخبار را براي شما بگيرد.
جوي استیک بي سيم کنترل گر آسيمو (ASIMO) حرکات او را همانند وقتي که شما با يک خودروي ريموت کنترل کار مي کنيد، مديريت مي کند. شما مي توانيد آسيمو (ASIMO) را مجبور کنيد که جلو برود، عقب بيايد، به چپ و راست بود، مورب حرکت کند، در جا بچرخد، دور يک جايي راه برود يا به صورت دايره وار بدود.
مجبور کردن آسيمو (ASIMO) به حرکت توسط ريموت کنترل ممکن است چندان پيشرفته به نظر نيايد، اما آسيمو (ASIMO) توانايی خود تنظيمي گام هايش را دارد. اگر شما از آسيمو (ASIMO) بخواهيد که جلو برود و با يک شيب يا يک نوع مانع روبرو شود، او خود به خود گام هايش را تنظيم مي کند تا با آن عارضه ي زمين به مشکل نخورد.
آسيمو (ASIMO) مي تواند چندين حرکت بيانگر (حرکت دست) و حالات اندامي را تشخيص دهد و به آنها واکنش نشان دهد. اين ويژگي به کاربر اجازه مي دهد تا به صورت غيرکلامي به آسيمو (ASIMO) دستور دهد. به طور مثال، شما مي توانيد به يک نقطه ي مشخص که مي خواهيد آسيمو به آن برود اشاره کنيد و او هم از دستور و جهت شما پيروي مي کند. اگر براي آسيمو (ASIMO) دست تکان دهيد، او هم خودش براي شما دست تکان مي دهد. حتي او مي تواند وقتي که شماي مي خواهيد دست دهيد، اين کار را تشخيص دهد.

مي تواني ذهن مرا بخواني؟

در سال 2006 انستيتو تحقيقات هوندا (HONDA) و آزمايشگاه هاي ATB Computational Neuroscience (آزمايشگاه هاي محاسباتي اعصاب ATR) با هم براي ايجاد چيزي که با تفکر آسيمو (ASIMO) را کنترل کند، همکاريشان را آغاز کردند. دانشمندان ومهندسان با استفاده از يک دستگاه MRI جهت ثبت الگوهاي مغزي در هنگام ايجاد حرکات بيانگر دست، استفاده کردند (علامت مشت بسته و علامت صلح ). سپس اين مدرک ضبط شده به يک دست رباتيک ارسال شد که اطلاعات را رمزگشايي کرد و حرکات را کپي کرد. براي سيستم MRI هيچ نيازي به فرآيندي شبيه جراحي نبود.
هوندا (HONDA) اميدوار است اين اولين گام براي ايجاد سيستمي که به افراد فلج امکان کنترل وسايلي شبيه آسيمو (ASIMO) به وسيله ي فکر کردن در باره ي آن را بدهد، باشد. تحقيقات بيشتر بايد براي کمک به کاربران جهت انجام وظايف پيچيده و ايجاد يک وسيله ي سبک وزن کوچکتر براي ثبت الگوهاي مغزي، باشد.
به ادامه ي بحث خود مي پردازيم.
آسيمو (ASIMO) مي تواند دستورات شفاهي ساده و از قبل برنامه ريزي شده و ساده را بفهمد و اجرا کند. تعداد دستوراتي که مي توانند در حافظه ي او برنامه ريزي شوند، عملاً بي نهايت است. همچنين شما مي توانيد صدايتان را در برنامه ي آسيمو (ASIMO) ثبت کنيد تا بتواند شما را راحت تر بشناسد.
علاوه بر دستورات صوتي که مي توانند حرکات آسيمو (ASIMO) را کنترل کنند، دستورات از قبل گفته شده اي هم وجود دارند که آسيمو (ASIMO) به آنها شفاهاً واکنش مي دهد. اين همان خصوصيتي است که آسيمو (ASIMO) را قادر کرده است تا بتواند به عنوان پذيرش گر کار کند، به بازديد کنندگان خوشامد گويد و به سؤالات پاسخ دهد.
همانند بيشتر تکنولوژي هاي به کار رفته در زمينه ي رباتيک، آسيمو (ASIMO) از موتورهاي (Servo motors) servo توان گيري مي کند. اين ها موتورهاي کوچک اما پرقدرتي هستند که با يک شفت دوار کار مي کنند که اعضاي بدن را حرکت مي دهند. يا به يک زاويه ي خاص مي برند که همگي براساس يک کنترل گر، دستوردهي مي شوند. به محض اين که موتور به زاويه ي مقتضي مي چرخد، بي حرکت مي ماند تا براي چرخش دوباره دستور بگيرد. مثلاً، يک موتور سروو (servo) ممکن است زاويه ي مفصل دست يک ربات را کنترل کند، اين موتور دست را در زاويه ي صحيح نگه مي دارد تا براي حرکت بعدي دستور بگيرد و پس از آن، حرکت جديد را کنترل مي کند. سرووها (servo) از يک وسيله ي تشخيص موقعيت (همچنين رمزگشاي ديجيتال هم ناميده مي شود) براي مطمئن شدن از موقعيت صحيح شفت (محور) موتور، استفاده مي کنند. آنها معمولاً از توان متناسب با بار مکانيکي اي که حمل مي کنند، استفاده مي کنند. به طور مثال يک موتور سروو (servo) که بار سبکي را حمل مي کند، هرگز انرژي زيادي مصرف نمي کند.
آسيمو (ASIMO)، 34 موتور سروو (servo) دارد که نيمه تنه ي بالايي، قسمت بالايي و پايين دست ها، قسمت بالايي و پاييني پاها و قوزک هاي پا و ديگر قسمت هاي متحرک را حرکت مي دهند. آسيمو (ASIMO) براي کنترل کردن هر نوع حرکت يک سري از موتورهاي سروو (servo) را کنترل مي کند.
آسيمو (ASIMO) از باتري ليتيومي قابل شارژ 51/8 ولتي بهره مي گيرد که با يک شارژ مي تواند يک ساعت دوام بياورد اين باتري در کوله پشتي آسيمو (ASIMO) قرار دارد و وزني معادل 13 پوند (5902 گرم) دارد. باتري آسيمو (ASIMO) براي شارژ کامل 3 ساعت زمان مي برد و داشتن دومين (يا حتي سومين) باتري براي زماني که بخواهيد از آن به مدت طولاني استفاده کنيد، تعيين کننده خواهد بود. کاربران مي توانند باتري آسيمو (ASIMO) را به صورت anboard (در حالي که بر روي آسيمو (ASIMO) سوار است) به وسيله ي يک رابط توان الکتريکي شارژ کنند يا کوليه پشتي آسيمو (ASIMO) را جدا کنند تا بتوانند جداگانه آن را شارژ کنند.

داستان زندگی آسيمو (ASIMO):

سال 1986- راه رفتن استاتيک

اولين رباتي که هوندا (HONDA) ساخت، Eo نام داشت. Eo خيلي آهسته راه مي رفت و بعضي مواقع 20 ثانيه طول مي کشيد تا يک گام را تکميل کند. اين بدان علت بود که Eo چيزي را که راه رفتن استاتيک (ثابت) نام داشت انجام مي داد. در راه رفتن استاتيک، پس از آن که ربات شروع کرد که يک پارا به جلو ببرد، بايد صبر کند تا وزنش بر روي آن پا به تعادل برسد و سپس پاي ديگر را تکان دهد. انسان اين گونه راه نمي رود بنابراين تحقيقات ادامه يافت.

سال 1987- راه رفتن ديناميک (متحرک)

حالا مهندسان روشي را براي راه رفتن ديناميک ايجاد کرده بودند. که به راه رفتن انسان بيشتر شبيه بود. با استفاده از اين تکنولوژي راه رفتن، ربات بر گام بعدي متکي مي شد، وزنش را پخش مي کرد، پاي ديگر را تکان مي داد تا به اصطلاح به خودش برسد، به طوري که براي نيفتادن به جلو، رو به جلو مي رفت. حالا اين تکنولوژي به نام پروتوتايپ E1 ناميده مي شود که سريعاً با پيشرفت تحقيقات با E2 و E3 ادامه يافت.

سال 1991- راه رفتن همانند يک حرفه اي

در نمونه هاي پروتوتايپ (نمونه هاي اوليه) E6, E5, E4 مهندسان هوندا (HONDA) مکانيسم راه رفتن را تا آنجا تکميل کردند که ربات توانست به راحتي روي شيب راه رود، از پله ها بالا رود و از زمين ناهموار عبور کند. از آنجا که راه رفتن شبيه انسان به صورت صحيح واقعاً به بدن، دست ها و سر نياز دارد، مهندسان بايد قدم بعدي را برمي داشتند و بقيه ي بدن را اضافه مي کردند.

سال 1993- رباتي که بيشتر شبيه انسان بود.

با استفاده از بدن، سر و دست ها نسل هاي بعدي پروتوتايپ ها (P1, P2, P3)، خيلي به "شبه انسان" شبيه تر بود. اما P1 يک موجود گنده ي 188 سانتي متري با 175 کيلوگرم وزن بود. P2 کمي قدکوتاه تر شد اما سنگين تر شد و به 210 گيلوگرم رسيد. و اين چيزي نبود که احياناً شما دوست داشته باشيد در آشپزخانه خود از آن استفاده کنيد و يايش را روي پاي شما بگذارد. اما مي توانست در سطوح ناهموار و شيب ها به خوبي راه برود و حتي اجسام و چرخ دستي را در دست خود بگيرد. P2 حتي وقتي که او را هل مي دادند مي توانست توازن خو را حفظ کند. نهايتاً P3 به طرزي راحت تر ساخته شد و ديگر ترسناک نبود. 157 سامتي متر قد داشت و 130 کيلوگرم وزن. او مي توانست سريع تر و روان تر از اجدادش راه برود.

سال 1997- آسيمو (ASIMO):

بهبودهاي بيشتر صورت گرفته بر روي سيستم راه رفتن، به آسيمو (ASIMO) اجازه می داد تا موقرانه تر و راحت در (تقريباً) هر محيطي راه برود. مفاصل ران پيچيده، به آسيمو (ASIMO) اجازه مي داد تا به رواني بچرخد- چيزي که ربات هاي ديگر براي آن بايد ابتدا مي ايستادند و تکان تکان مي خوردند.
در تفکر براي آن که چگونه بايد از آسيمو (ASIMO) استفاده مي شد، مهندسان تصميم گرفتند که سايز آسيمو (ASIMO) را از اين هم کوتاه تر کنند (122 سانتي متر) به طوري که نه تنها براي افرادي که نشسته بودند، ترسناک نبود بلکه در سطح چشمان آنها نيز بود، (چشمان آسيمو در برابر چشمان آنها قرار مي گرفت. اين ارتفاع همچنين موجب مي شد تا آسيمو (ASIMO) بتواند در ارتفاع ميز غذاخوري يا کامپيوتر عمل کند، به کليدهاي چراغ هاي دسترسي داشته باشد و دستگيره ي در را بچرخاند. بدن خيلي قوي ولي سبک وزن آسيمو (ASIMO) که از آلياژ منيزيم ساخته شده بود در يک پوست پلاستيکي پوشانده شده بود. و فقط 52 کيلوگرم وزن داشت.
تکنولوژي اي که کنترل حرکات از قبل محاسبه شده نام داشت به آسيمو (ASIMO) اجازه مي داد تا به صورت خودکار حرکت بعدي اش را پيش بيني کند و وزنش را پخش کند تا بتواند بچرخد. همچنين گام هاي آسيمو (ASIMO) مي توانست به طور لحظه اي تنظيم شود تا او سريع تر يا آهسته تر راه رود. P2 و P3 بايد از الگوهاي راه رفتن از قبل برنامه ريزي شده پيروي مي کردند.

سال 2005- بهتر- سريع تر- قوي تر.

مهندسان سيستم حرکتي آسيمو (ASIMO) را بهتر کردند، سرعت راه رفتن آسيمو (ASIMO) را از 2/5 کيلومتر بر ساعت به 2/7 کيلومتر بر ساعت رساندند و توانايي دويدن تا سرعت 6 کيلومتر بر ساعت را به او دادند. هوندا (HONDA) قد آسيمو (ASIMO) را به 130 سانتي متر رسانيد و ربات ما کمي اضافه وزن پيدا کرد و روي ترازو، وزن 53.977 کيلوگرم را نشان مي داد. مهندسان توان پشتيباني آسيمو (ASIMO) را بر عهده ي باتري هاي ليتيومي، گذاشتند که زماني را که آسيمو (ASIMO) تا قبل از دوباره شارژ کرن باتري هايش مي توانست در حال کارکردن باشد را به دو برابر رساند. همچنين آنها تکنولوژي کارت هاي ارتباطي IC را اجرا کردند که به آسيمو (ASIMO) در ارتباط داشتن با مردم کمک مي کرد. سنسورهاي جديد به آسيمو (ASIMO) اجازه مي داد تا در حالي که دست يک نفر را نگه داشته است، با او حرکت کند.

همتايان آسيمو (ASIMO):

علاوه بر آسيمو (ASIMO) چند ربات شبه انسان قابل قبول و پيچيده ي ديگري هم وجود دارند که خيلي از همان کارهاي آسيمو (ASIMO) را انجام مي دهند. بيشتر آنها در اندازه اي کوچک ساخته شده اند و بيشتر براي سرگرمي ساخته شده اند تا براي خدمات دهي. در حال حاضر بزرگترين رقيبان آسيمو (ASIMO) در اين رده از اين ليست، به چشم مي آيند:
1- HRP2 از صنايع کاوادا (Kawada)
2- QRIO Robat از سوني (SONY)
3- HOAP Series از فوجيتسو (Fujitsu)
4- ZMP Robots
5- Toyota Robots
6- Acrroid از شرکت kokoro

عکس شماره 8

ربات HRP2 از کوادا

همچنين چندين نوع ربات مختلف در سراسر جهان در بيمارستان ها وجود دارند که از ميان کريدورها عبور مي کنند و سوار آسانسور مي شوند تا سوابق يک بيمار،دستگاه اشعه ايکس، داروها و همه ي چيزهاي ديگر را به سرتاسر بيمارستان برسانند. آنها روي چرخ حرکت مي کنند و براساس نقشه ي بيمارستان، برنامه ريزي شده اند و يا نشانگرها و بارکدهاي قرار داده شده روي ديوارها را تشخيص مي هند و آنها را دنبال مي کنند.
ربات ها از سال 1960 در خيلي جاها مورد استفاده قرار گرفته اند. با اين پيشرفت چشم گير در افزايش قدرت پردازشگرهاي کامپيوتري و تکنولوژي رباتيک در حال پيشرفت به مراحل جديد، خيلي طول نخواهد کشيد که يک ربات غذاي ما را خواهد پخت و خانه ما راتميز خواهد کرد.
منبع:
Howtuffworks. Com
Asimo. Honda.com کپي يا استفاده از اين مقاله بدون ذکر نام مترجم، منبع اصلي و نقل از راسخون ممنوع است و شرعاً نيز مجاز نمي باشد.
/خ