محققان روشی خودکار برای توسعه تجهیزات سفارشی ابداع کرده اند که سرعت کار ربات را افزایش می دهد. سیستمی به نام محاسبات روبوتومورفیک، ساختار فیزیکی ربات را در نظر می گیرد و یک معماری سخت افزاری بهینه ارائه می دهد.
روبات های مدرن می توانند به سرعت حرکت کنند. سابرینا نویمان، محقق ارشد موسسه فناوری ماساچوست می گوید: «موتورها سریع و قدرتمند هستند. با این حال، در موقعیت‌های پیچیده، مانند هنگام تعامل با مردم، روبات‌ها اغلب کند هستند. حلق آویز کردن چیزی است که در سر یک ربات اتفاق می افتد. او می افزاید که درک محرک ها و محاسبه یک پاسخ به "محاسبات زیادی" نیاز دارد که زمان واکنش را محدود می کند.
نویمان راهی برای مقابله با این اختلاف بین «ذهن» و بدن ربات پیدا کرد. این روش که محاسبات robotomorphic نام دارد، از طراحی فیزیکی ربات و برنامه های کاربردی مورد نظر برای ایجاد یک تراشه کامپیوتری تخصصی استفاده می کند که زمان پاسخ ربات را به حداقل می رساند.
به گفته نیومن، سه مرحله اصلی در کار یک ربات وجود دارد. اولین مورد ادراک است که شامل جمع آوری داده ها با استفاده از حسگرها یا دوربین ها می شود. دوم بازتاب و بومی‌سازی است: نویمان می‌گوید: «بر اساس آنچه دیده‌اند، باید نقشه‌ای از جهان اطراف خود بسازند و سپس خود را روی آن نقشه محلی‌سازی کنند. گام سوم برنامه ریزی و کنترل حرکت و به عبارت دیگر ساختن برنامه عمل است.
این مراحل می تواند به زمان و قدرت محاسباتی بسیار زیادی نیاز داشته باشد. برایان پلانچر، یکی از نویسندگان این مطالعه، می گوید: «برای اینکه ربات ها در میدان مستقر شوند و به طور ایمن در محیط های پویا اطراف مردم کار کنند، باید بتوانند خیلی سریع فکر کنند و واکنش نشان دهند.
نیومن اضافه می کند که محققان در حال مطالعه الگوریتم های بهتری هستند، اما او معتقد است که بهبود نرم افزار به تنهایی راه حل نیست. آنچه در اینجا نسبتاً جدید است این ایده است که شما همچنین می توانید تجهیزات پیشرفته تری را یاد بگیرید. این بدان معناست که با استفاده از شتاب سخت افزاری، از تراشه پردازنده استاندارد که شامل مغز ربات است فراتر بروید. شتاب سخت‌افزاری به استفاده از یک واحد سخت‌افزار تخصصی برای انجام وظایف محاسباتی خاص به‌طور مؤثرتر اشاره دارد.
پلانچر طیف وسیعی از کاربردها را برای محاسبات رباتومورفیک می بیند. او می‌گوید: «در حالت ایده‌آل، ما در نهایت می‌توانیم یک تراشه برنامه‌ریزی حرکت جداگانه برای هر ربات بسازیم که به آنها اجازه می‌دهد تا به سرعت ترکیب‌های حرکتی ایمن و مؤثر را محاسبه کنند. تعجب نخواهم کرد اگر در 20 سال آینده، هر روباتی چند تراشه کامپیوتری تخصصی داشته باشد و این یکی از آنها باشد. نویمان می افزاید که محاسبات روبومورفیک می تواند افراد را از خطرات در شرایط مختلف خلاص کند، مانند مراقبت از بیماران مبتلا به کووید-19 یا دستکاری اشیاء سنگین.
همچنین بخوانید:
پاسخ دهید