روبوت يلعب الريشة الطائرة بذكاء اصطناعي متقدم

كشفت مجموعة من الباحثين في معهد ETH زيورخ عن تطوير روبوت جديد قادر على لعب رياضة الريشة الطائرة باستخدام الذكاء الاصطناعي حيث يُعد هذا الإنجاز خطوة متقدمة في دمج الحركات الميكانيكية بالاستجابة البصرية الدقيقة ما يمنح الروبوتات قدرات قريبة من ردود فعل البشر.

تصميم فريد

الروبوت الذي يحمل اسم ANYmal تم تطويره في الأساس من قبل شركة ANYbotics السويسرية التي تركز على تطبيقات الصناعة الثقيلة مثل النفط والغاز حيث يبلغ وزنه حوالي 50 كيلوغرامًا وطوله أقل من متر مع عرض يقارب نصف متر.

تم تعديل الروبوت ليتمكن من ممارسة رياضة الريشة الطائرة من خلال تزويده بذراع آلية متعددة الحركات تم تطويرها من شركة Duatic الناشئة المرتبطة بمعهد ETH حيث يحمل الروبوت مضرب الريشة في فم الذراع مع تركيب كاميرا استريو لمتابعة حركة الريشة والتفاعل مع البيئة بدقة.

الروبوت يعتمد على نظام ذكاء اصطناعي خاص مبني على التعلم المعزز حيث تدرب في بيئة محاكاة رقمية قبل الاختبار الواقعي مما مكنه من تنفيذ حركات سريعة ودقيقة مع تحسين ردود فعله مع الوقت.

نظام تعليمي جديد

الفريق اعتمد على بيئة تدريب افتراضية لتعليم الروبوت حيث مارس اللعب بشكل متكرر داخل المحاكاة الرقمية وتعلم من الأخطاء بشكل مستمر وكان الهدف من التدريب تحقيق ست ضربات ناجحة متتالية مع تقييم دائم لقدرات الروبوت البدنية وحدود تحمله.

تمت مواجهة تحديات تتعلق بموازنة سرعة الحركة مع دقة الرؤية حيث الحركة البطيئة تقلل الفعالية بينما تؤدي السرعة العالية إلى اهتزاز الكاميرا وفقدان تتبع الريشة ومع ذلك نجح الفريق في تدريب الروبوت على تحسين تتبعه حتى في ظروف ضوضاء بصرية معقدة.

بعد انتهاء التدريب أصبح الروبوت قادرًا على اتخاذ قرارات تكتيكية مثل العودة إلى منتصف الملعب بعد كل ضربة أو الوقوف على رجليه الخلفيتين للحصول على رؤية أفضل كما تعلم تقييم المخاطر وتفادي الضربات المستحيلة التي قد تعرضه للسقوط أو الأعطال.

قدرات محدودة

رغم التقدم الكبير في قدرات الروبوت إلا أن نتائجه أمام اللاعبين البشر بقيت محدودة حيث استغرقت استجابته حوالي 0.35 ثانية مقارنة بمتوسط استجابة بشري يبلغ 0.2 ثانية ويصل إلى 0.12 ثانية لدى الرياضيين المحترفين.

واجه الروبوت أيضًا تحديات مع الضربات السريعة التي أضعفت دقته بسبب محدودية زاوية رؤية الكاميرا التي سمحت له بمتابعة الريشة لفترة قصيرة فقط قبل الاضطرار للتحرك.

الفريق بدأ فعليًا بتطوير تحسينات مستقبلية مثل إضافة كاميرات عالية السرعة بتقنية "الحدث" التي توفر زمن استجابة منخفض للغاية إلى جانب تحسين سرعة ومرونة المحركات للوصول إلى أداء أقرب للاعبين المحترفين.

الفريق لا يستهدف تطوير روبوتات تنافس البشر في الرياضة بل يهدف إلى تحسين قدرة الروبوتات على التعامل مع البيئات المعقدة بشكل أسرع وأكثر دقة مع تطبيقات محتملة تشمل التقاط ورمي الأشياء في البيئات الصناعية أو الخدمات اليومية.