لا يزال هناك طريق طويل أمام الخدم الآليين في المنزل - وإليك السبب

مع التطورات الحديثة في الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا الروبوتات ، هناك اهتمام متزايد بتطوير وتسويق خادمات الروبوتات المنزلية القادرين على التعامل مع مجموعة متنوعة من الأعمال المنزلية.

تقوم شركة Tesla ببناء روبوت بشري ، والذي ، وفقًا لما قاله الرئيس التنفيذي Elon Musk ، يمكن استخدامه في طهي الوجبات ومساعدة كبار السن.

استحوذت أمازون مؤخرًا على شركة iRobot ، وهي شركة تصنيع فراغ روبوتية بارزة ، واستثمرت بكثافة في التكنولوجيا من خلال برنامج Amazon Robotics لتوسيع تكنولوجيا الروبوتات إلى السوق الاستهلاكية.

في مايو 2022 ، أعلنت شركة دايسون ، وهي شركة مشهورة بمكانسها الكهربائية ، أنها تخطط لبناء أكبر مركز للروبوتات في المملكة المتحدة مخصص لتطوير الروبوتات المنزلية التي تقوم بالمهام المنزلية اليومية في المساحات السكنية.

على الرغم من الاهتمام المتزايد ، قد يضطر العملاء المحتملون إلى الانتظار بعض الوقت حتى تظهر تلك الروبوتات في السوق.

في حين أن الأجهزة مثل منظمات الحرارة الذكية وأنظمة الأمان تُستخدم على نطاق واسع في المنازل اليوم ، فإن الاستخدام التجاري للروبوتات المنزلية لا يزال في مهده.

بصفتي باحثًا في مجال الروبوتات ، أعلم بشكل مباشر كيف أن بناء الروبوتات المنزلية أكثر صعوبة من الأجهزة الرقمية الذكية أو الروبوتات الصناعية.

التعامل مع الأشياء

أحد الاختلافات الرئيسية بين الأجهزة الرقمية والروبوتية هو أن الروبوتات المنزلية تحتاج إلى معالجة الأشياء من خلال الاتصال الجسدي لتنفيذ مهامها.

يجب عليهم حمل الأطباق وتحريك الكراسي والتقاط الملابس المتسخة ووضعها في الغسالة.

تتطلب هذه العمليات أن يكون الروبوت قادرًا على التعامل مع الأشياء الهشة واللينة وأحيانًا الثقيلة ذات الأشكال غير المنتظمة.

تؤدي أحدث خوارزميات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي أداءً جيدًا في البيئات المحاكاة.

لكن الاتصال بالأشياء في العالم الحقيقي غالبًا ما يؤدي إلى تعثرها. يحدث هذا لأن الاتصال الجسدي غالبًا ما يكون من الصعب نمذجة بل ويصعب التحكم فيه.

بينما يمكن للإنسان أداء هذه المهام بسهولة ، توجد عقبات فنية كبيرة أمام الروبوتات المنزلية للوصول إلى قدرة الإنسان على التعامل مع الأشياء.

تواجه الروبوتات صعوبة في جانبين من التعامل مع الأشياء: التحكم والاستشعار.

تم تجهيز العديد من أجهزة التحكم في الروبوت مثل تلك الموجودة على خطوط التجميع بمقبض بسيط أو أدوات متخصصة مخصصة فقط لمهام معينة مثل الإمساك بجزء معين وحمله.

غالبًا ما يكافحون للتعامل مع الأشياء ذات الأشكال غير المنتظمة أو المواد المرنة ، خاصةً لأنهم يفتقرون إلى القوة الفعالة ، أو ردود الفعل اللمسية التي يتمتع بها البشر بشكل طبيعي.

لا يزال بناء يد روبوت للأغراض العامة بأصابع مرنة يمثل تحديًا تقنيًا ومكلفًا.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن معالجات الروبوت التقليدية تتطلب منصة مستقرة للعمل بدقة ، ولكن الدقة تنخفض بشكل كبير عند استخدامها مع منصات متحركة ، خاصة على مجموعة متنوعة من الأسطح.

يعد تنسيق الحركة والتلاعب في روبوت متنقل مشكلة مفتوحة في مجتمع الروبوتات التي يجب معالجتها قبل أن تتمكن الروبوتات المنزلية ذات القدرات الواسعة من الوصول إلى السوق.

يحبون الهيكل

في خط التجميع أو المستودع ، يتم تنظيم البيئة وتسلسل المهام بشكل صارم.

يسمح هذا للمهندسين ببرمجة حركات الروبوت مسبقًا أو استخدام طرق بسيطة مثل رموز الاستجابة السريعة لتحديد موقع الكائنات أو المواقع المستهدفة. ومع ذلك ، غالبًا ما تكون الأدوات المنزلية غير منظمة ويتم وضعها بشكل عشوائي.

يجب أن تتعامل الروبوتات المنزلية مع العديد من أوجه عدم اليقين في أماكن عملها. يجب أن يقوم الروبوت أولاً بتحديد موقع العنصر المستهدف وتحديده من بين العديد من العناصر الأخرى.

غالبًا ما يتطلب الأمر أيضًا إزالة أو تجنب العوائق الأخرى في مساحة العمل لتتمكن من الوصول إلى العنصر وأداء المهام المحددة.

يتطلب ذلك أن يكون لدى الروبوت نظام إدراك ممتاز ، ومهارات تنقل فعالة ، وقدرة معالجة قوية ودقيقة.

على سبيل المثال ، يعرف مستخدمو المكنسة الكهربائية الروبوتية أنه يجب عليهم إزالة جميع الأثاث الصغير والعقبات الأخرى مثل الكابلات من الأرض ، لأنه حتى أفضل مكنسة روبوت لا يمكنها تنظيفها بمفردها.

الأمر الأكثر صعوبة هو أن الروبوت يجب أن يعمل في وجود عوائق متحركة عندما يسير الناس والحيوانات الأليفة على مسافة قريبة.

ابقائها بسيطة

في حين أنها تبدو مباشرة للبشر ، فإن العديد من المهام المنزلية معقدة للغاية بالنسبة للروبوتات. تعتبر الروبوتات الصناعية ممتازة للعمليات المتكررة حيث يمكن برمجة حركة الروبوت مسبقًا.

لكن المهام المنزلية غالبًا ما تكون فريدة من نوعها وقد تكون مليئة بالمفاجآت التي تتطلب من الروبوت اتخاذ القرارات باستمرار وتغيير مساره من أجل أداء المهام.

فكر في الطبخ أو تنظيف الأطباق. خلال بضع دقائق من الطهي ، يمكنك الإمساك بمقلاة ، وملعقة ، ومقبض موقد ، ومقبض باب الثلاجة ، وبيض وزجاجة من زيت الطهي.

لغسل المقلاة ، عادةً ما تمسكها وتحركها بيد واحدة أثناء الفرك باليد الأخرى ، وتأكد من إزالة جميع بقايا الطعام المطبوخ ثم شطف كل الصابون.

كان هناك تطور كبير في السنوات الأخيرة باستخدام التعلم الآلي لتدريب الروبوتات على اتخاذ قرارات ذكية عند اختيار ووضع أشياء مختلفة ، مما يعني استيعاب الأشياء ونقلها من مكان إلى آخر.

ومع ذلك ، فإن القدرة على تدريب الروبوتات على إتقان جميع أنواع أدوات المطبخ والأجهزة المنزلية المختلفة ستكون مستوى آخر من الصعوبة حتى بالنسبة لأفضل خوارزميات التعلم.

ناهيك عن أن بيوت الناس غالبًا ما تحتوي على سلالم وممرات ضيقة ورفوف عالية. هذه المساحات التي يصعب الوصول إليها تحد من استخدام الروبوتات المتنقلة اليوم ، والتي تميل إلى استخدام عجلات أو أربع أرجل.

الروبوتات الشبيهة بالبشر ، والتي من شأنها أن تتطابق بشكل أوثق مع البيئات التي يبنيها البشر وينظمونها لأنفسهم ، لم يتم استخدامها بشكل موثوق بعد خارج إعدادات المختبر.

حل تعقيد المهام هو بناء روبوتات ذات أغراض خاصة ، مثل المكانس الكهربائية الروبوتية أو روبوتات المطبخ.

من المحتمل أن يتم تطوير العديد من الأنواع المختلفة من هذه الأجهزة في المستقبل القريب. ومع ذلك ، أعتقد أن الروبوتات المنزلية ذات الأغراض العامة لا تزال بعيدة المنال.

هل لديك أي أفكار حول هذا؟ انقل المناقشة إلى Twitter أو Facebook.

توصيات المحررين:

• تعرض دعوى FTC القضائية لمخاطر خصوصية كبيرة ، وهذا خطأ هاتفك
• هل يعرض تويتر أمن مستخدميه للخطر؟
• يتتبعك Instagram و Facebook على مواقع الويب الأخرى - وإليك الطريقة
• ما هي تحديثات السيارة عبر الهواء (OTA)؟

ملاحظة المحرر: تمت كتابة هذا المقال بواسطة Ayonga Hereid ، الأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية والفضائية بجامعة ولاية أوهايو ، وتم إعادة نشره من The Conversation بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقال الأصلي.