This post is also available in:
English (אנגלית)
רובוטים רבים נשענים במידה רבה על מצלמות ומערכות מעקב חיצוניות כדי להבין את סביבתם ולשלוט בתנועתם. אך בסביבות עמוסות, חשוכות או בעלות ראות מוגבלת, מערכות אלו עלולות להפוך לבלתי אמינות. רובוטים רכים מתמודדים עם אתגר נוסף: מאחר שגופם מתכופף ומשתנה ללא הרף, החיישנים שלהם מתקשים לעיתים להבחין בין תנועה שנוצרת על ידי הרובוט עצמו לבין מגע חיצוני.
כעת פיתחו חוקרים מערכת רובוטית רכה שנועדה לפתור את הבעיה באמצעות סוג של מודעות פנימית לגוף — בדומה לפרופריוספציה (proprioception) האנושית, אותו “חוש שישי” המאפשר לבני אדם להבין את מיקום הגוף ותנועתו גם בלי להביט בו. על פי דיווח של Interesting Engineering, במקום להסתמך על מצלמות, הרובוט משתמש בחישה פנימית ובמודלים חיזויים כדי לפרש כיצד גופו אמור לנוע ולהשוות בין הציפייה לבין המשוב מהסביבה.
בלב המערכת נמצא מנגנון שהחוקרים מכנים "תפיסה צפויה" (Expected Perception). הרובוט חוזה את תוצאות התנועה שלו ובודק באופן רציף את התחזיות מול הנתונים הנאספים מחיישני מתכת נוזלית גמישים המשולבים בגופו. כאשר מופיעים פערים בין התנועה הצפויה לתנועה בפועל, הרובוט מפרש אותם כסימן לאינטראקציה חיצונית, למשל מגע במכשול או התנגדות פיזית.
גישה זו מאפשרת לרובוט לנווט באמצעות תחושת מגע ומודעות לעיוותי הגוף בלבד. בניסויים, רובוט גמיש הצליח לנוע בתוך מבוך ללא כל שימוש במצלמות, תוך הסתמכות מלאה על חישה פנימית כדי לזהות קירות ולשנות כיוון. החוקרים הדגימו גם משימות תנועה מונחות, שבהן הרובוט למד ושחזר תנועות מורכבות בדיוק גבוה.
מערכת החישה הוכיחה יכולת לזהות מגע בתוך פחות מחצי שנייה, ולזהות את כיוון הכוחות המופעלים בדיוק גבוה יחסית, גם בתנאים דינמיים. מאחר שהמערכת מבוססת על מודעות גופנית ולא על מידע חזותי, היא עשויה להיות שימושית במיוחד בסביבות שבהן מצלמות מוגבלות בשל תאורה לקויה, ראות נמוכה או חסימות פיזיות.
מנקודת מבט ביטחונית, רובוטים בעלי מודעות מבוססת מגע עשויים לתמוך בפעילות במנהרות תת־קרקעיות, בסביבות תת־ימיות, באזורים מלאי עשן או בכל מרחב שבו מערכות אופטיות מתקשות לפעול. בנוסף, רובוטים רכים המנווטים באמצעות אינטראקציה פיזית ולא באמצעות מיפוי חזותי עשויים להפחית את התלות במערכות חישה חיצוניות ופגיעות.
המחקר משקף מגמה רחבה יותר בעולם הרובוטיקה לעבר חישה בהשראה ביולוגית, שבה מכונות משלבות יותר ויותר בין הסתגלות פיזית לבין מודעות סביבתית הדומה לזו של בני אדם.
המחקר פורסם כאן.
