شارك
الرئيسية
4 دقيقة
ملخص: هل من الأفضل منح الروبوت أرجلاً أم عجلات؟ سؤال يُطرح في كل مرة يعمل فيها أحدهم على تصميم روبوت متنقل جديد، ويتخذ قراره النهائي بعد دراسة تصميم الروبوت وشكله والهدف من تطويره وتطبيقاته، بالإضافة إلى مجموعة من الاعتبارات، بما في ذلك الكفاءة والقدرات الملاحية والقدرة على التكيُّف مع البيئات المختلفة وتوفير الطاقة. فالروبوتات ذات العجلات تتمتّع بصفات مثل بساطة التصميم وكفاءة التكلفة والسرعة وكفاءة الطاقة وبساطة الحركة وخفة الوزن، لكنها تستطيع أداء مهام يمكن للبشر القيام بها، على عكس الروبوتات ذات الأرجل القادرة على التنقل بسهولة والمشي والقفز وتخطي العقبات، وتتفاعل مع البشر وتُستلهم تصاميمها من البشر، لكنها غير قادرة على الوقوف باستقرار دون السقوط، ولا يمكنها حمل الأشياء.
هل من الأفضل منح الروبوت أرجلاً أم عجلات؟ سؤال يُطرح في كل مرة يعمل فيها أحدهم على تصميم روبوت متنقّل جديد، ويتخذ قراره النهائي بعد دراسة تصميم الروبوت وشكله والهدف من تطويره وتطبيقاته، بالإضافة إلى مجموعة من الاعتبارات، بما في ذلك الكفاءة والقدرات الملاحية والقدرة على التكيُّف مع البيئات المختلفة وتوفير الطاقة.
اقرأ أيضاً: لماذا يُعدّ تعليم الروبوتات المشي أكثر فائدة للبشر من تعليمها الركض؟
روبوت بعجلات أم روبوت بأرجل؟
يمتلك كلٌ من الروبوت ذي العجلات والروبوت ذي الأرجل صفات تميّزه عن الآخر، ويعتمد اختياره على الميزات والتطبيقات المطلوبة.
مزايا الروبوتات ذات العجلات
الروبوت ذو العجلات هو روبوت يمشي على عجلات ويبدو مثل المركبة، يمتلك غالباً قاعدة ثابتة بثلاث عجلات تجعله أكثر استقراراً. أثبتت الروبوتات ذات العجلات فاعليتها في التطبيقات العملية مثل الخدمات اللوجستية والتخزين والتنظيف (المكانس الروبوتية) والمهمات الفضائية مثل المركبات التي تسير على المريخ، والمجهزة بأدوات علمية متقدمة تسمح لها باستكشاف وجمع البيانات على سطح المريخ.
تتمتّع الروبوتات ذات العجلات بمزايا عديدة تجعلها تتفوق على نظيراتها ذات الأرجل:
- بساطة التصميم: إن تصميم الروبوتات ذات العجلات أسهل بكثير مقارنة بالروبوتات ذات الأرجل، والتحكم فيها أبسط، ما يجعلها أسهل في التصنيع والبرمجة، ولا تحتاج إلى حسابات معقدة للحفاظ على التوازن والكفاءة.
- كفاءة التكلفة: تُعدّ الروبوتات ذات العجلات أقل تكلفة من الروبوتات ذات الأرجل، وذلك لأن تصميمها الأبسط والمكونات الأقل تسهم في انخفاض تكاليف إنتاجها، ما يجعلها متاحة لمجموعة أوسع من التطبيقات.
- السرعة وكفاءة الطاقة: تستطيع الروبوتات ذات العجلات التحرك بسرعة أكبر من الروبوتات ذات الأرجل، وعادة ما تكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، فهي تستهلك طاقة أقل في أثناء التشغيل.
- القدرة على المناورة: تتمتّع الروبوتات ذات العجلات بقدرة أكبر في التنقل على الطرق الملساء، بالإضافة إلى قدرتها على الانعطاف بشكلٍ حاد والتنقل في الأماكن الضيقة بسهولة.
- بساطة الحركة: إن آليات الحركة في الروبوتات ذات العجلات أبسط من تلك الموجودة في الروبوتات ذات الأرجل، وعدد أجزائها المتحركة أقل، لذلك تتطلب أنظمة تحكم أقل تعقيداً، ما يسمح لها بتحقيق التوازن باستخدام عدد أقل من المكونات، وأقل الأعطال.
- خفة الوزن: تتمتّع الروبوتات ذات العجلات بوزن أخف من الروبوتات ذات الأرجل، ما يجعلها مناسبة أكثر في بعض التطبيقات التي يُعدّ الوزن أمراً حاسماً فيها مثل استكشاف الفضاء، إذ تجعلها هذه الصفة قادرة على المناورة في بيئات مختلفة، وتزيد كفاءتها في العمل.
على الرغم من امتلاكها هذه الصفات، لا يمكن للروبوتات ذات العجلات أداء العديد من المهام مثل المشي والتسلق والقفز وما إلى ذلك.
اقرأ أيضاً: مشروع جديد لتطوير روبوتات ذاتية التحكم قادرة على التكاثر والتطور
مزايا الروبوتات ذات الساقين
الروبوت ذو الأرجل، والذي يُطلق عليه أيضاً الروبوت الشبيه بالإنسان، مصمم ومصنوع بحيث يبدو مثل الإنسان ويمتلك قدرات مماثلة لقدرات البشر، وغالباً ما يتكوّن من رأس وجذع وذراعين ورجلين. يُصمم غالباً ليُستخدم في تطبيقات تتضمن التفاعل مع الأشياء والاستفادة من الأرجل المتحركة، والفرق ذات الأرجل التعاونية والعمليات العسكرية، بالإضافة إلى التطبيقات التي تتضمن محاكاة السلوكيات البشرية مثل الحفر والقفز والدخول في مساحات ضيقة وفتح الأبواب والإمساك والصعود والنزول على السلالم والجلوس والمهام التي من شأنها تعريض حياة الإنسان للخطر.
تتفوق الروبوتات ذات الأرجل بالعديد من المزايا على الروبوتات ذات العجلات:
- التنقل بسهولة: تستطيع الروبوتات ذات الأرجل التنقل عبر التضاريس غير المستوية والمتنوعة، فهي الأفضل في مهام الاستكشاف والإنقاذ في البيئات الصعبة. وعلى عكس الروبوتات ذات العجلات، يمكن للروبوتات ذات الأرجل التنقل عبر الأراضي الصخرية وغير المستوية واللينة، وصعود السلالم، وهي بيئات تتعثر فيها الروبوتات ذات العجلات، وتصبح غير قادرة على الحركة.
- تخطّي العقبات: تقفز الروبوتات ذات الأرجل أو تخطو فوق العوائق وحول الحواجز بفاعلية، دون الحاجة إلى إيجاد مسار بديل، على عكس الروبوتات ذات العجلات، التي تحتاج إلى المناورة حول العقبات، وبالتالي يزداد وقت انتقالها من نقطة إلى نقطة، ويزداد استهلاكها للطاقة.
- التفاعل البشري: غالباً ما تُصمم الروبوتات ذات الأرجل لتشبه البشر، ما قد يعزز قدرتها على التفاعل مع الناس، ويجعلها أكثر قابلية للتواصل وفاعلية في الأدوار التي تتطلب المشاركة الاجتماعية.
- محاكاة الأنظمة البيولوجية: غالباً ما يستلهم تصميم الروبوتات ذات الأرجل من الأنظمة البيولوجية البشرية والحيوانية، ما يسمح لها بمحاكاة الحركة الفعّالة والخفيفة للكائنات الحية، وبالتالي يمكنها تحسين استهلاك الطاقة من خلال أنماط المشي القابلة للتكيُّف وتعديلات السرعة، بما يتماشى مع المبادئ البيولوجية التي لوحظت في الحيوانات.
من جهة أخرى، يصعُب تطوير الروبوتات ذات الأرجل، فتصميمها أكثر تعقيداً وتكلفة، كما أن وجود الساقين له عيب وهو الانقلاب بسبب عدم الاستقرار على الأرض. بالإضافة إلى ذلك، لا تمتلك هذه الروبوتات قدرة على حمل الأشياء.
اقرأ أيضاً: اكتشف الروبوتات الهجينة التي تحاكي الكائنات الحية
الأنظمة الهجينة
بهدف الاستفادة من مزايا كلا نوعيّ الروبوتات، ظهرت روبوتات هجينة تجمع بين العجلات والأرجل، وأظهرت قدرات حركية واعدة. تستخدم هذه الأنظمة مشيات تكيفية تمكّن الروبوت من عبور تضاريس متنوعة بكفاءة، وبسرعات مختلفة، لذلك فإن تطويرها أكثر تعقيداً.
يعتمد الاختيار بين الأرجل والعجلات في النهاية على التطبيقات والظروف البيئية التي يجب أن يعمل فيها الروبوت؛ فالروبوت ذو العجلات بسيط وسريع وفعّال من حيث التكلفة، بينما يُظهر الروبوت ذو الأرجل قدرة على تخطّي التضاريس غير المستوية والتغلب على العقبات.