ربات تنیس‌ روی‌ میز MIT با سرعت ۶۸ کیلومتر در ساعت: آینده ربات‌های انسان‌نما همین‌جاست!

به گزارش سیلاد و به نقل از سای‌تک‌دیلی، این ربات می‌تواند توپ‌ها را با سرعتی تا ۴۲ مایل بر ساعت (حدود ۶۸ کیلومتر در ساعت) به سمت حریف بازگرداند — آن هم با تکنیک‌هایی پیچیده مانند لوپ (topspin)، درایو مستقیم و بک‌اسپین (chop).
 
پایه این سامانه، بازوی رباتیکی با چهار مفصل و یک مچ قابل‌کنترل است که به یک راکت معمولی مجهز شده. با استفاده از دوربین‌های فوق‌سریع و الگوریتم‌های پیش‌بینی‌کننده‌، موقعیت و مسیر توپ‌ها در لحظه تحلیل می‌شود و سپس بهترین سبک ضربه انتخاب می‌گردد.

پژوهشگران با پرتاب ۱۵۰ توپ به‌سمت این ربات، موفق شدند نرخ بازگشت ۸۸ درصدی را برای هر سه نوع ضربه ثبت کنند؛ آماری که حتی با بازیکنان نیمه‌حرفه‌ای انسانی رقابت می‌کند.
 
کنریک کانسیو، دانشجوی کارشناسی ارشد MIT  و یکی از نویسندگان اصلی این پژوهش می‌گوید: «ما به‌دنبال ساخت ربات‌هایی هستیم که بتوانند مانند انسان‌ها در شرایط واقعی تصمیم‌گیری کنند، تعامل داشته باشند و حتی در مأموریت‌های خطرناک، جایگزین نیروهای انسانی شوند.»
 
گفته می‌شود در این پروژه، تیم MIT از بازوی رباتیکی سبک‌وزن و پرقدرتی بهره برده که در قالب ربات انسان‌نمای «MIT Humanoid» طراحی شده بود. آن ربات قادر است بدود، بپرد و حتی پشتک بزند. اکنون این بازو با اضافه‌ شدن یک درجه آزادی در مچ، برای کاربرد در پینگ‌پنگ بهینه شده است.
 
برای شبیه‌سازی کامل شرایط بازی، مهندسان بازوی رباتیک را به یک انتهای میز تنیس متصل کرده و دوربین‌هایی با نرخ تصویربرداری بالا پیرامون میز نصب کردند. تصاویر ثبت‌شده به‌صورت لحظه‌ای به سه رایانه منتقل می‌شد و الگوریتم‌های کنترل به بازو فرمان می‌دادند که چه نوع ضربه‌ای با چه زاویه و سرعتی اجرا شود.
 
آزمایش‌ها نشان دادند:
از میان ویژگی‌های این ربات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سرعت متوسط ضربات ربات: ۱۱ متر بر ثانیه
  سرعت اوج ضربات: ۱۹ متر بر ثانیه (۴۲ مایل بر ساعت)
  دقت ضربات در هر نوع تکنیک: حدود ۸۸ درصد

در مقایسه، بازیکنان حرفه‌ای انسانی می‌توانند توپ‌هایی با سرعت ۲۱ تا ۲۵ متر بر ثانیه بازگردانند. این یعنی، ربات MIT به مرز توانایی انسان بسیار نزدیک شده است.
 
از همه جالب‌تر آنکه نسخه جدید این ربات توانایی «هدف‌گیری دقیق» نیز دارد. پژوهشگران با افزودن الگوریتم‌های پیشرفته‌تر، توانستند مکان برخورد توپ را پیش‌بینی و تعیین کنند.
 
اما محدودیت فعلی ربات چیست؟
گفتنی است این بازو به میز ثابت است و تنها می‌تواند توپ‌هایی را که در شعاع مشخصی فرود می‌آیند، بازگرداند. تیم MIT در حال توسعه نسخه‌ای متحرک از این ربات است که یا روی ریل یا چرخ سوار می‌شود.
 
کانسیو در این‌باره توضیح می‌دهد: «یکی از مزیت‌های اصلی این ربات در مقایسه با پرتابگرهای خودکار توپ این است که می‌تواند همان اطلاعاتی را بازسازی کند که بازیکن حریف در جریان بازی ایجاد می‌کند؛ مانند چرخش و مسیر توپ. این قابلیت، تمرینی واقعی و ارزشمند برای انسان‌ها فراهم می‌کند.»
 
پروژه‌هایی مشابه نیز پیش‌تر توسط شرکت‌هایی مانند Omron و گوگل دیپ‌مایند انجام شده‌اند. این پروژه‌ها از یادگیری ماشینی برای تطبیق با سبک‌های مختلف ضربه استفاده می‌کنند.

اما تفاوت سیستم MIT در این است که به‌جای ساخت رباتی صرفاً برای تنیس روی میز، آن‌ها در حال طراحی یک پلتفرم چندمنظوره‌اند که در آینده بتواند به‌عنوان بخشی از ربات‌های انسان‌نما وارد حوزه‌های حیاتی‌تری همچون امداد و نجات شود.
 
گفتنی است از دهه ۱۹۸۰ تاکنون، ساخت ربات‌های پینگ‌پنگ‌باز یکی از رویاهای مهندسان بوده است — ترکیبی از دید ماشینی پرسرعت، کنترل دقیق بازو، موتورهای واکنشی و الگوریتم‌های پیش‌بینی.

حالا به‌نظر می‌رسد MIT توانسته به این رؤیا جامه عمل بپوشاند. آینده، شاید زودتر از آنچه فکر می‌کردیم، به میز بازی آمده باشد.