اسباب‌بازی‌های کوکی و متحرک شبیه یک سگ یا حتی خزنده‌های گوناگون. بی‌شک آن اسباب‌بازی‌ها با آنچه که امروز به عنوان حیوانات روباتیک درحال ورود به زندگی واقعی و کسب و کار ماست هم از نظر عملکرد و هم از نظر ساختاری تفاوت‌های بسیاری داشته‌اند اما شاید بتوان گفت روبات حیوان‌های امروزی شکل تکامل‌یافته‌ای از آن حیوانات متحرک اسباب بازی باشند.
امسال در نمایشگاه CES یک حیوان روبات به نام Elli-Q به عنوان یک دوست و همراه برای سالمندان معرفی شد که به آن‌ها امکان می‌داد با استفاده از دستورات صوتی آسان به محتویات گوشی‌های هوشمند خود دسترسی داشته باشند و درعین حال امکان نوعی تعامل و ارتباط کلامی را نیز فراهم کند. این روبات‌ها حتی قادرند با یک سالمند که تنها درخانه زندگی می‌کند، باب بحث و گفت‌وگو را باز کنند. به هرحال این روباتهای هوشمند با قیمت 1.500 دلار در این نمایشگاه عرضه شده‌اند.
روبات سگ دیگر به نام Tombot هرچند که برخلاف Elli-Q به دستورات صوتی واکنشی نشان نمی‌دهد اما قادر است با تمرکز بر تعاملات بدنی و رفتاری، پاسخ های معقول بدهد. این حیوان روبات خانگی نسبت به روبات پیشرفته قبلی، تاحدودی ارزان قیمت‌‌تراست. این روبات قرار نیست افراد را دچار این اشتباه کند که گویی با یک سگ واقعی مواجه هستند بلکه تنها بر اساس ویدئوهایی که از این روبات ارائه شده، چندان دشوار نیست که بپذیریم قادرند تا حدی اسباب آرامش و شادی را برای افراد نیازمند تامین کنند.
درواقع شرکت‌های ساخت این حیوانات خانگی تصور می‌کنند که با این روش راهی برای بهبود کیفیت زندگی سالمندان در مواجهه با چالش‌هایی که در زندگی اجتماعی دارند، یافته است: یک سگ روباتیک که همانند یک بچه سگ واقعی رفتار می‌کند و پاسخ می‌دهد اما هیچ یک از مسئولیت‌ها و دردسرهای نگهداری از حیوان زنده را ندارد.
روباتهای بی دست وپا
صرف نظر از روباتهای اسباب بازی، اساسا درمورد حیوانات روباتیک امروزه شاهد سطح کاملا جدیدی از توانایی‌های بی‌سابقه هستیم که بیش از پیش به ساختار منعطف و مقاوم حیوانات درطبیعت مربوط می‌شوند.
Festo Bionics یکی از شرکت‌هایی است که حیوانات «بایونیک» تولید می‌کند و اعلام کرده که در طراحی این فناوری‌ها طبیعت و قابلیت‌های طبیعی جانوران، الهام‌بخش آن‌ها بوده است.
حیوانات روباتیک علاوه بر نقشی که درزمینه مهندسی اطلاعات دارند، قادرند درموقعیت‌های خطرناک به انسان کمک کنند. بوستون داینامیکس هم دراین زمینه شاید شاخص‌ترین شرکتی باشد که سال‌ها در کار ساخت و عرضه حیوانات روباتیکی چون WildCat, BigDog و یا SandFlea فعال بوده است.
بوستون داینامیکس
بوستون داینامیکس (Boston Dynamics) یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های فعال در زمینه تحقیق، توسعه و ساخت روباتهای پیشرفته است. تولیدات این شرکت در زمینه روباتهای انسان‌نما و روباتهای با قابلیت حفظ تعادل بالا، بی‌نقص و قابل توجه هستند. سگ بزرگ -چیتا -سگ کوچک -کک شن -اطلس-کوچک -هماهنگ‌کننده از جمله محصولات این شرکت هستند.
این شرکت دراصل بخشی از مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) بود که بعدها از آن جدا شده است. این شرکت تا به امروز ماشینهای فوق‌العاده پیچیده‌ای به‌خصوص با شبیه‌سازی از حرکات حیوانی ساخته است.
روباتهای متخصص و چابک
درواقع Boston Dynamicsدرساخت روباتهای پیشرفتهای شهرت دارد که شاید تحرک ، چابکی ، مهارت و سرعت مهم‌ترین ویژگی‌های آن باشد. هدف این شرکت عمدتا آن بوده است که به‌‌جای ساختن روبات‌‌هایی با چرخ‌‌های غلطان که با عبور از کوچک‌ترین دست‌‌اندازها تعادل خود را ازدست می‌دهند، دچار وقفه می‌شوند و تنها به کمک نیروی انسانی قادر به ادامه کار می‌شوند و به گونه‌ای مستقل و خودمختار كار مي‌کنند. علاوه براین بیشتر ماشینهای ساخته شده روباتیک در کارخانجات و شرکت‌ها، ماشین‌هایی غول پیکر، سنگین وزن و کم تحرک حتی ثابت و غیرهوشمند بوده‌اند که از عهده وظایفی محدود در فضایی بسته بر می‌آمده‌اند.
درحالی که روباتهای پادار حیوانی، درمقایسه با روباتهای ماشینی ساده چرخدار، از بالانس بالایی برخوردار هستند و مقاومت زيادی دربرابر واژگون‌‌شدن از خود نشان می‌دهند. آن‌ها امروزه در اندازه‌ها و اشکال گوناگون، توانایی انجام انواع فعالیت‌ها در محیط‌‌های متنوعی را دارند که شاید از عهده انسان نیز خارج باشد.
روباتهای پادار با الهام از مکانیسم طبیعی حرکت در حیوانات بهترین پاسخ به این ایده بود. چراکه در طبیعت شاهد نمونه‌‌های زیستی متنوعی از انواع جانواران هستیم که دارای چند پا وگاه چندین مفصل هستیم که با هدف‌های خاصی توانایی‌های خاصی نیز دارند.
این روباتهای منعطف و پویا قادرند بسته به تغییر شرایط محیطی و رفتاری واکنش‌های متغیر و مناسبی نشان دهند. درواقع علت تمایل بوستون داینامیک برای نمایش قابلیت‌های جدید روبات‌‌هایش در ویدئوهای منتشر شده نیز همین است. حتی در نمونه‌‌هایی از این ویدئوها شاهد آن هستیم که طراحان به هنگام آزمایش، گاه لگد محکمی به یک روبات چهارپا وارد می‌کنند تا مشخص شود که روباتهای حیوانی تا چه میزان قابلیت تطبیق‌‌پذیری دربرابر تغییرات فیزیکی و محیطی دارند.
حیوانات روباتیک؛ جذاب و به همان اندازه ترسناک
شرکت بوستون داینامیکس با ساخت BIG Dog در سال 2005 بیش از یک دهه است که همچنان به تلاش برای عقب راندن مرزها و محدودیت‌هایی که ربات‌ها تا کنون با آن مواجه بوده‌اند ادامه می‌دهد. درواقع بوستون داینامیک شرکتی است که کارش تغییر دیدگاه‌ها درباره هرآن چیزی است که روبات ها می‌توانند انجام دهند. این تنوع درامکانات، هوش و مهارت‌ها، این روبات‌ها را هم جذاب و هم گاهی ترسناک کرده است.
سگ SpotMini
شرکت بوستون داینامیک در سال‌های اخیر چهار روبات چهارپای هوشمند و با ثبات ساخته است.Big Dog نخستین روبات حیوان این شرکت با هدف های نظامی برای سربازان و ارتش طراحی شد که ایده حالات حرکتی‌اش، درحفظ تعادل و ادامه حرکت در مسیرهای ناهموار و سخت برای وسایل نقلیه معمولی با الهام از حیوانات جالب بود اما این سگ روبات به دلیل ایجاد سروصدای زیاد از طرف ارتش آمریکا رد شد.
بوستون داینامیک از آن زمان تاکنون همچنان کوشیده است با کاهش مقیاس‌ها درطراحی، کارایی این روبات‌ها را ارتقا دهد. درنتیجه این تلاش‌ها ابتدا Spot و سپس نخستین نمونه از Spot Mini را عرضه کرد که هردوي این‌ها نیز شبیه سگ‌ها ساخته شده‌اند. این حیوانات ماشینی به وزن تقریبی 25 کیلوگرم شبیه سگ‌های خانگی است که دراصل قرار است به افراد درمحیط خانه کمک کند. این حیوان ماشینی دارای بازوی کاربردی جالبی است که می‌تواند دستگیره درها را گرفته، آن‌ها را باز یا بسته کند. این قابلیت سبب شده که همراهانی عالی برای افراد نیازمند به کمک همانند سالمندان و معلولان باشد.
«مینی اسپات» با حفظ شباهت‌های ظاری با اسپات، از یک بازوی روباتیک درجایی که دراصل محل قرار گرفتن سر باید باشد، برخوردار است. این روبات حیوان به عنوان یک کمک‌رسان درامور خانگی ارائه شد که نشان می‌داد تمرکز طراحان بیشتر روی جلب نظر مصرف‌کنندگان عادی بوده است. این سگ چارپای روباتیک بسیار هوشمند است که قادر به بلند کردن اشیا و همچنین بالارفتن از پله‌ها و مسیرهای ناهموار است. این روبات با هدف انجام کار در خانه و محل کار قابلیت‌های جالبی داشت، اما ایده‌های بهتری هنوز در راه بود.
بازوی روباتیک هشت پا (OctoGripper)
شرکت فستو Festo Bionics که یک شرکت آلمانی است، سال‌هاست که ردیفی از حیوان ماشین یا ماشین‌هایی الهام گرفته از حیوانات در جهان طبیعت را طراحی و عرضه کرده است. حیوانات ماشینی از کانگوروی مکانیکی گرفته تا پروانه‌های روباتیک. بازوی هشت پا یا (OctoGripper) هرچند که یک حیوان کامل نیست و تنها از بازو یا شاخک‌های هشت پا الهام گرفته، با این حال نوعی حیوان ماشینی تلقی می‌شود که با الهام از قدرت و انعطاف پذیری شاخک‌های هشت‌پا، این بازوی روباتیک طراحی و عرضه شده است. این روبات دراصل یک بازوی روباتیک است که از یک ساختار سیلیکونی نرم ساخته شده و با قدرت پنوماتیک کنترل می‌شود. Pneumatics نوعی فناوری است که استفاده از گازهای فشرده برای ایجاد نیروی مکانیکی را امکان‌پذیر می‌کند.
این بازوهای روباتیک هشت پا، دستگاهی پنوماتیک است که می‌تواند به سمت داخل خم شده و به کمک دو ردیف ابزار کوچک مکنده، هر اشیایی را به اشکال گوناگون، به چنگ بگیرد و مانند همتای طبیعی خود بپیچد. این قابلیتی است که سبب شده این روبات اجسام را محکم‌تر بگیرد، با سرعت جابه‌جا کند و درصورت لزوم با استفاده از ابزارهای مکنده بزرگتر می‌تواند اجسام بزرگتر و سنگین‌تر را نیز به گونه‌ای ایمن به چنگ بگیرد.
CRAM یا سوسک‌های روباتیک
توان طبیعی سوسک‌ها به دلیل کوچکی، سرسختی و توانایی در ناپدید شدن سریع در شکاف‌ها و منفذهای کوچک و همچنین مقاومت بالایی که دارند، به طور خاص الهام‌بخش دانشمندان در دانشگاه برکلی کالیفرنیا شد تا روباتی را خلق کنند که واجد همین قابلیت باشد و در اجرای ماموریت‌های جست‌وجو و امداد و نجات به کار آید.
این روبات پس از سال‌ها بررسی و مطالعه درباره این حشره برای کشف اسرار آن‌ها ساخته شده است. آن‌ها دریافتند که طول هر سوسک به طور عادی حدودا 1/5 سانتی متر است اما در مواقع لزوم طول بدن‌شان به 2/5 میلی متر نیز می‌رسد که‌این قابلیت به آن‌ها کمک می‌کند پاهای خود را در دو طرف بدن خود قرار داده و بدون کاهش سرعت درون شکاف‌های تنگ همچنان بدوند.
این روبات « CRAM» نام دارد که مخفف «روباتی متراکم با مکانیسم مفصل‌دار» است. CRAM روباتی به اندازه کف دست است با یک پوسته پلاستیک مفصل‌دار که می‌تواند درست همانند سوسک‌ها، اندام های خود را فشرده‌تر کند و در شکاف‌هایی که نصف اندازه طبیعی آن‌ها جا دارد، حرکت کند.
ربات مار
تلاش برای دستیابی به روش‌هایی کارآ و سریع در ماموریت‌های امداد و نجات، از اهداف مهم و مشترک در ساخت بیشتر حیوان روبات‌هاست. اما «مار روباتیک» که توسط محققان در دانشگاه کارنگی CMU ساخته شده، اولین نمونه‌ای است که واقعا در یک وضعیت فاجعه بار مورد آزمایش قرار گرفته است. چرا که درجریان وقوع زلزله‌ای 7.1 ریشتری که در مکزیکو سیتی رخ داد، تیمی از متخصصان روباتیک این دانشگاه موفق شدند درعملیات امداد و نجات در میان ویرانه‌های به جا مانده از ساختمان‌ها در جست‌جو و کشف قربانیان به کارکنان صلیب سرخ مکزیک کمک کنند.
این مار روبات کوچک با طراحی دیامتریک خاصی که دارد، می تواند تقریبا درهر مسیری حرکت کند و از تمامی فضاهای تنگ و صعب‌العبور عبور کند. هرچند که درنهایت این تیم موفق نشد در این عملیات افرادی را در ویرانه‌ها شناسایی کند.
این مار روبات درحال حاضر دارای یک دوربین در قسمت جلوی سر است اما محققان می‌گویند که در جریان عملیات آزمایشی در مکزیک دریافته‌اند که‌این روبات باید مجهز به یک میکروفن نیز باشد تا امکان شنیدن صدای محیط و به ویژه صدای افرادی را که زیر آوار مانده‌اند فراهم آید.
Bat Bot یا خفاش روبات
پیشرفتهای اخیر در زمینه فناوری های ساخت پهپادها دراصل از ساخت «کوادکوپترها» حاصل شده است. کوادکوپتر Quadcopter نوعی پهپاد است که به دلیل کمک گرفتن از چهار پروانه برای نیروی رانش، به عنوان کواد (چهار) کوپتر شناخته شده‌اند. اما مهندسان کلتکس به‌این نتیجه رسیدند که استفاده از این دستگاه‌های سخت و سریع درمکان‌هایی که انسان‌ها زندگی می‌کنند، ابزار ایده‌آلی نیست.
از این رو با الهام از طبیعت، توجه‌شان به ساختار نرم در بال و حرکت خفاش‌ها جلب شد. البته‌این ایده‌ای چالش‌برانگیز بود زیرا خفاش‌ها در هر صفحه از بال‌های خود بیش از 40 مفصل دارند.
بنابراین تیم تحقیقاتی ناگزیر شد که تنها به بهینه‌سازی 9 مفصل اکتفا کند تا از حجیم شدن بال‌های این روبات جلوگیری شود. این روبات درواقع شکل ساده شده‌ای از خفاش است که هنوز قادر به صعود یا پرواز نیست اما کامپیوترها و حسگرها و پردازشگرهای آن این امکان را به‌این روبات داده‌اند که به گونه‌ای خودکار از پس انجام حرکاتی چون چرخش، سرخوردن و غواصی برآیند.
روباتهای نجات‌بخش
امروزه تعداد حیوانات روباتیک به سرعت رو به افزایش است. شاید شکل و ظاهر این حیوانات شباهتی به حیوانات اصلی درطبیعت نداشته باشد اما هدف این قبیل کمپانی‌ها دراصل ساخت سیستم‌هایی هوشمند است که بتواند در موقعیت‌های حساس و خطرناک به کارهایی چون شناسایی و کشف یا عملیات نجات، ناتوانی‌های انسان را جبران کند. درواقع مهندسی و الگوریتم این حیوانات ماشينی به گونه‌ای باشد که به آن‌ها اجازه دهد تا هم سریع درحرکت باشند و هم قدرتمند در استقامت وایستایی و هم هوشمند در تشخیص، به گونه‌ای که بتوانند از عهده ماموریت های خطرناک برآیند.
