تدفع "سيمون بايلز" حدود الإنسانية من خلال تمارين جمباز مبهرة، لكن هل ستتمكن الآلات المتطورة من إعادة إنتاج أدائها والمنافسة على الساحة الأولمبية؟ نظرة على إيجابيات وسلبيات الروبوتات مقابل جسم الإنسان
من تل سوكولوف، الموقع الإلكتروني لمعهد ديفيدسون، الذراع التعليمي لمعهد وايزمان للعلوم
سيمون باليس (بايلز) هو أبرز لاعب جمباز في الألعاب الأولمبية في العقد الماضي. وهي معروفة قبل كل شيء بالتمارين المعقدة التي تؤديها، وبعضها متساوي سميت باسمها. تمكنت بايلز من دفع حدود القدرة البشرية إلى أقصى الحدود، ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى التوازن الناجح لبياناتها المادية. هي منخفضة وخفيفة (يبلغ طولها 1.42 مترًا فقط) وهي أيضًا عضلية وقوية. إن النسبة القصوى بين أبعاد جسمها الصغيرة والقوة الكبيرة التي يمكنها تعبئتها للحركة تسمح لها بأداء تمارين معقدة بشكل خاص.
تمكن بايلز من دفع حدود القدرة البشرية إلى أقصى الحدود. سيمون بايلز في دورة الألعاب الأولمبية في ريو 2016 | شاترستوك، ليونارد جوكوفسكي
تمرين تلقائي
الروبوتات هي آلات مبنية من مكونات إلكترونية وميكانيكية، وتؤدي الإجراءات بشكل مستقل. وهي مصممة لأداء إجراءات محددة من شأنها أن تفيد البشر، بدءًا من المكانس الكهربائية الروبوتية إلى السيارات المستقلة التي تقود نفسها دون تدخل بشري. كل روبوت لديه هيكله وتصميمه الخاص، مما يسمح له بأداء مهمته. كما أن هناك الروبوتات التي يشبه شكلها بنية جسم الإنسان (Humanoids)، أو التي كانت مستوحاة من حيوانات معينة، ومن بينها الروبوتات التي تقلد شكل حركة الحيوانات، مثل المشي, تشغيل أو ربيع.
تتطلب تمارين الجمباز التي يقوم بها بيل التحكم التام في جميع مكوناتها: الغوص العالي والمطول، والدوران في الهواء في مجموعة متنوعة من محاور الحركة - على سبيل المثال حول الجسم مثل المسمار أو على طول الجسم مثل الشقلبة للأمام أو للخلف - وأخيرًا هبوط مستقر على الأرض. بالنسبة للروبوت، يتطلب كل من هذه الإجراءات مجموعة مختلفة من الأجزاء الميكانيكية والمحركات المناسبة. اليوم، هناك روبوتات قادرة على تنفيذ إجراءات منفصلة ضرورية للتمرين، على سبيل المثال الروبوتات القفز عالي، روبوتات تعرف كيف تتحرك في الهواء إذا قفزت عليهم وقبضت عليهم قبل أن يتحطموا، والروبوتات القادرة على الهبوط بثبات من قفزة منخفضة.
أحد العوامل التي تجعل من الصعب الجمع بين كل هذه القدرات في روبوت واحد هو أن الأجزاء والمحركات العديدة اللازمة لجميع أجزاء التمرين تخلق روبوتًا ثقيلًا جدًا ومعقدًا بشكل خاص. نظرًا لوزنه الثقيل، فإن الروبوت أيضًا ضخم جدًا ويستهلك المزيد من الطاقة. أي أن الكل معقد وأثقل من مجموع أجزائه.
الميزة البشرية
عضلات الإنسان تم تكييفها لأداء مثل هذه الحركات بشكل أفضل بكثير من المحركات الميكانيكية. تسمح العضلات بمجموعة واسعة من الحركات وهي قادرة على تحويل الطاقة إلى حركة بسرعة كبيرة مما يسمح لنا بالقفز والجري. بالإضافة إلى ذلك، فإن عضلات الإنسان شديدة المقاومة للصدمات، وهي ميزة مهمة لتثبيت الهبوط وكذلك للتعافي من الإصابات. في حين أن الجسم يتعافى بسهولة وسرعة من الإصابات الطفيفة، وفي كثير من الحالات يتعافى بشكل جيد حتى من الإصابات الأكثر خطورة، فإن الروبوت الذي لا ترقى أجزائه إلى مستوى المهمة والكسر سيحتاج إلى استبدال وإصلاحات.
تتطلب الإجراءات الجسدية المعقدة، مثل الهبوط المستقر، تنسيقًا جيدًا - تزامنًا سريعًا ودقيقًا بين وسائل الاستشعار ووحدات العمل. إن إحساسنا البشري بالرؤية والإحساس بالاتجاه يسمح للاعبي الجمباز والجمباز البشريين بتعديل مواقعهم خلال أجزاء من الثانية أثناء الحركة وبأقصى قدر من الدقة. من ناحية أخرى، في الروبوتات، تتلقى مكونات الحساب معلومات من أجهزة الاستشعار حول بيئتها وحالة أجسامها، وبالتالي يتعين عليها اتخاذ قرارات بشأن تغيير حركة المحركات. جودة تلك المستشعرات الاصطناعية أقل، ولا يزال حساب تصحيحات الحركة في الوقت الفعلي في الروبوتات يمثل تحديًا هندسيًا.
يحاول العلماء تطوير المحركات الميكانيكية مستوحاة من الحيوانات والبشروذلك بهدف تعبئة كفاءة العالم الطبيعي لتمكين مجموعة من الحركات التي تحاكي عالم الحيوان. من المحتمل أن تكتمل التطورات التكنولوجية، وتصبح المحركات ومواد الهيكل أخف وزنًا، حتى تتيح التكنولوجيا في النهاية أداء حركات معقدة مثل حركات بايلز، بكفاءة تفوق حتى كفاءة البشر. من يدري، ربما في هذه المرحلة سيتم إضافة قسم خاص في الألعاب الأولمبية لأصدقائنا الميكانيكيين.
إلى المقال على موقع معهد ديفيدسون
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
