در دنیای فناوری پیشرفته امروزی، ربات‌های انسان‌نما به یکی از جذاب‌ترین نوآوری‌ها تبدیل شده‌اند. این ربات‌ها با طراحی و عملکرد شبیه به انسان، نه تنها به ارتقای قابلیت‌های علمی کمک کرده‌اند بلکه در بسیاری از صنایع و حوزه‌ها نیز کاربرد یافته‌اند. ربات‌های انسان‌نما معمولاً برای اهداف گوناگونی مانند کمک‌های پزشکی، آموزش، سرگرمی و خدمات مشتری استفاده می‌شوند.
ربات انسان نما چیست؟
ربات‌های انسان‌نما ربات‌هایی هستند که شبیه به انسان طراحی شده‌اند و رفتارهایی مشابه انسان انجام می‌دهند. این ربات‌ها که معمولاً برای تقلید از حالات چهره، تعاملات و حرکات طبیعی انسان مهندسی شده‌اند، اغلب به مجموعه‌ای از دوربین‌ها، حسگرها و فناوری‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی مجهز هستند.
ریشه‌های رباتیک انسان‌نما
پیدایش ربات‌های انسان‌نما به دهه ۱۹۶۰ بازمی‌گردد، زمانی که دانشمند آمریکایی جوزف انگلبرگر، “سه قانون رباتیک” را معرفی کرد. این اصول مفهومی بر ایمنی ربات و تعاملات انسان و ربات تأکید داشت و جرقه‌ای برای توسعه ایمن ربات‌ها و پیشرفت در زمینه ربات‌های انسان‌نما بود. از آن زمان تاکنون، پیشرفتهای چشمگیر در فناوری هوش مصنوعی و رباتیک این ربات‌ها را متحول کرده و ظاهر و قابلیت‌های آن‌ها را بهبود بخشیده است.
نقش کلیدی هوش مصنوعی
ادغام هوش مصنوعی تغییر بزرگی در توسعه ربات‌های انسان‌نما ایجاد کرده است. این ربات‌ها طوری برنامه‌ریزی شده‌اند که زبان و دستورات انسانی را درک کنند و بر اساس آن وظایف خود را انجام دهند. فناوری‌های پیشرفته هوش مصنوعی مهارت‌های ربات‌های انسان‌نما را در درک رفتارها و نیازهای انسانی بهبود داده و تعامل آن‌ها با انسان را تسهیل کرده است.
ربات‌های انسان‌نمای مدرن به فناوری‌های پیشرفتهای مانند دوربین‌ها، حسگرها، الگوریتم‌های یادگیری عمیق، شبکه‌های عصبی و پردازش زبان طبیعی مجهز هستند. این ویژگی‌ها آن‌ها را قادر می‌سازد تا در تعاملات پیچیده شرکت کنند و طیف گسترده‌ای از وظایف را انجام دهند. ربات‌های انسان‌نما به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: ربات‌های خدماتی و ربات‌های صنعتی. ربات‌های خدماتی معمولاً در خانه‌ها و کسب‌وکارها دیده می‌شوند و وظایفی مانند خانه‌داری و تحویل کالا را انجام می‌دهند، درحالی‌که ربات‌های صنعتی در محیط‌های تولیدی برای وظایفی نظیر عملیات، نگهداری و بازرسی استفاده می‌شوند.
ربات‌های انسان‌نما امروز چگونه استفاده می‌شوند؟
با اینکه ربات‌های انسان‌نما به تدریج در صنایع مختلفی مانند لجستیک، تولید، بهداشت و درمان، و مهمان‌داری معرفی شده و تاثیرات مثبتی به جا گذاشته‌اند، اما استفاده از آن‌ها همچنان محدود است و هزینه‌های توسعه بالایی دارند.با این وجود، پیش‌بینی می‌شود این بخش به سرعت رشد کند. طبق گزارش شرکت تحقیقاتی MarketsandMarkets، بازار ربات‌های انسان‌نما در سال ۲۰۲۳ به ارزش ۱.۸ میلیارد دلار رسیده و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۸ به بیش از ۱۳ میلیارد دلار افزایش یابد. عامل اصلی این رشد، توسعه ربات‌های پیشرفتهای خواهد بود که با قابلیت‌های هوش مصنوعی بیشتر و ویژگی‌های شبیه به انسان، توانایی انجام وظایف بیشتری را در صنایع خدماتی، آموزشی و بهداشت و درمان خواهند داشت.
بهترین ربات‌های انسان‌نمای دنیا
۱: SOPHIA (هانسون رباتیکس)
Sophia اولین ربات شهروند جهان و سفیر نوآوری برنامه توسعه سازمان ملل متحد است. این ربات انسان‌نما که توسط شرکت Hanson Robotics طراحی شده، از زمان فعال شدن در سال ۲۰۱۶، در کنفرانس‌های جهانی و برنامه‌های تلویزیونی متعددی حضور داشته است.صوفیا می‌تواند با انسان‌ها مکالمه کند، احساسات را شبیه‌سازی کند و چهره‌ای انسانی با حالات مختلف ارائه دهد.
Sophia هدف خود را کمک به تقویت همدلی و احترام میان انسان‌ها و ربات‌ها بیان کرده و می‌گوید: “می‌خواهم یاد بگیرم، کشف کنم و رشد کنم و با بینش‌های جدید، هدفم را بازتعریف کنم.” صوفیا به عنوان نمادی از پیشرفت در هوش مصنوعی و رباتیک
۲. DIGIT
Digit یک ربات انسان‌نما است که طراحی شده تا به شیوه‌ای پویا‌تر از ربات‌های معمولی حرکت کند. این ربات با دو پا و سنسورهای متعدد، توانایی پیمایش محیط‌های پیچیده را دارد و به‌ویژه برای کارهای لجستیکی و فضاهایی که برای انسان‌ها طراحی شده‌اند، مناسب است.
شرکت Agility Robotics اخیراً با آمازون همکاری کرده تا ربات‌های انسان‌نما را برای انجام وظایف تکراری و همکاری با کارکنان به کار گیرد.
۳. ATLAS
Atlas یک ربات دوپای انسان‌نما است که توسط شرکت Boston Dynamics و با حمایت DARPA طراحی شده است. هدف اولیه این ربات، انجام مأموریت‌های جستجو و نجات بود و اولین بار در سال ۲۰۱۳ معرفی شد.
Atlas به لطف سیستم کنترل پیشرفته و سخت‌افزارهای پیشرفته خود، توانایی انجام حرکات ورزشی و آکروباتیک پیچیده‌ای را دارد.
۴. T-HR3
T-HR3 توسط دپارتمان ربات‌های همراه تویوتا طراحی شده است. این ربات امکان مدیریت ایمن تعاملات فیزیکی بین ربات‌ها و محیط اطرافشان را فراهم کرده و به سیستم جدید کنترل از راه دور مجهز است که حرکات کاربر را به ربات منتقل می‌کند.
T-HR3 می‌تواند در محیط‌های متنوعی ایمنی ارائه دهد و با استفاده از سیستم کنترل حرکات دستی، بازوها و پاها، به‌طور غریزی کنترل شود.
۵. JIA JIA
Jia Jia اولین ربات انسان‌نمای جمهوری خلق چین است که می‌تواند مکالمات ساده‌ای انجام داده و حالات خاص چهره را بازسازی کند. این ربات قادر به حرکت بازوها، ایجاد حالات مختلف چهره و پاسخ به گفتگوهای انسانی است.و در نمایشگاه‌ها و برنامه‌های عمومی شرکت می‌کند.
Jia Jia نتیجه سه سال کار تحقیقاتی تیمی در دانشگاه علم و فناوری چین است. ویژگی برجسته این ربات، توانایی حرکت آزادانه چشم‌ها و هماهنگی تقریباً کامل حرکات لب با گفتار آن است.
۶. Robonaut 2
Robonaut 2 یا R2 توسط ناسا و جنرال موتورز برای توسعه دستیارهای رباتیکی طراحی شده که می‌توانند در کنار انسان‌ها، چه در فضا و چه در کارخانه‌های زمینی، کار کنند.
این ربات در سال ۲۰۱۱ برای اولین بار به فضا فرستاده شد. در ابتدا تنها به‌صورت یک تنه رباتیک طراحی شده بود، اما در سال ۲۰۱۴ با اضافه شدن دو پا به آن، توانایی حرکت در ایستگاه فضایی بین‌المللی را پیدا کرد.
در آینده، این نوع ربات‌ها می‌توانند در فعالیت‌های خارج از فضاپیما یا انجام وظایف خطرناک به جای فضانوردان به کار گرفته شوند.
۷. WALKER X
Walker یک ربات دوپای انسان‌نما است که به‌عنوان همراهی هوشمند و چابک طراحی شده و هدفش تبدیل شدن به بخش جدایی‌ناپذیر زندگی انسان‌هاست. این ربات دارای انعطاف‌پذیری کامل بدنی و کنترل دقیق است که ایمنی خود و دیگران را هنگام تعامل با انسان‌ها تضمین می‌کند.
Walker می‌تواند به‌طور پایدار روی انواع مختلف سطوح حرکت کند و با استفاده از تشخیص گفتار یا تقلید از حالات چهره با انسان‌ها ارتباط برقرار کند. همچنین توانایی نشان دادن ۲۸ نوع احساس مختلف را دارد. این ربات برای کمک در زندگی روزمره و محیط های خانگی توسعه یافته است.
۸. AMECA
Ameca یکی از پیشرفته‌ترین ربات‌های انسان‌نما در جهان است که هدفش نمایندگی پیشرفته‌ترین فناوری‌های انسان‌رباتیک است. این ربات به‌عنوان پلتفرمی برای توسعه هوش مصنوعی طراحی شده و با ادغام مدل GPT-3، توانایی برقراری مکالمات طبیعی با انسان‌ها را به دست آورده است.
Ameca از میکروفون‌های داخلی، دوربین‌های چشمی دوچشمی، یک دوربین قفسه سینه و نرم‌افزار تشخیص چهره برای تعامل با مردم استفاده می‌کند. تعاملات آن می‌تواند توسط GPT-3 یا کنترل از راه دور انسانی هدایت شود. این ربات همچنین دارای بازوها، انگشتان، گردن و ویژگی‌های حرکتی پیشرفته است.کاربرد آن بیشتر در تحقیق و توسعه رباتیک و تعاملات اجتماعی است.
۹. PEPPER
Pepper یک ربات نیمه‌انسان‌نما است که توسط شرکت SoftBank Robotics تولید شده و توانایی خواندن احساسات را دارد.این ربات می‌تواند با مشتریان مکالمه کند، خوشامدگویی کند و اطلاعاتی را ارائه دهد. این ربات برای اولین بار در سال ۲۰۱۴ معرفی و به زودی در فروشگاه‌های تلفن همراه سافت‌بانک در ژاپن عرضه شد.
Pepper با ارتفاع ۱۲۰ سانتی‌متر قادر به درک محیط و صحبت کردن به ۱۵ زبان است. این ربات تاکنون در مکان‌هایی مانند خانه‌ها، مراکز خرید، مدارس، دفاتر و خانه‌های سالمندان به کار گرفته شده است. طراحی Pepper به‌گونه‌ای است که می‌تواند بر اساس نیازها و محیط خود تکامل یابد.
۱۰. PHOENIX
Phoenix اولین ربات انسان‌نمای چندمنظوره جهان است که از سیستم کنترل AI پیشرفته Carbon متعلق به شرکت Sanctuary AI بهره می‌برد. این ربات که برای انجام کارها طراحی شده، تنها ربات چندمنظوره‌ای است که در لیست بهترین اختراعات سال ۲۰۲۳ مجله TIME حضور دارد.
سیستم کنترل Carbon ویژگی‌هایی مشابه زیرسیستم‌های مغز انسان مانند حافظه، بینایی، شنوایی و لامسه را شبیه‌سازی می‌کند. هنگامی که این سیستم روی ربات Phoenix اعمال می‌شود، امکان انجام تقریباً هر کار انسانی برای آن فراهم می‌شود.
ربات Phoenix به‌گونه‌ای طراحی شده که بتواند در کنار انسان‌ها کار کند و می‌تواند مستقیماً توسط انسان‌ها هدایت شود یا با کمک سیستم هوش مصنوعی خود، وظایف را مشاهده، ارزیابی و انجام دهد.
کاربرد ربات‌های انسان نما در صنایع مختلف
مهمان داری:
ربات‌هایی مانند Kime در اسپانیا با ارائه خدمات مشتری، تحول بزرگی ایجاد کرده‌اند. آن‌ها نوشیدنی‌ها و تنقلات را در کیوسک‌های خودکار سرو می‌کنند و به‌عنوان راهنمای هتل‌ها نقش ایفا می‌کنند و فناوری را وارد نقش‌های سنتی مهمان‌داری کرده‌اند.
آموزش:
ربات‌های انسان‌نما مانند Nao و Pepper در محیط‌های آموزشی تأثیرگذارتر شده‌اند. این ربات‌ها با پشتیبانی از تولید محتوا و آموزش برنامه‌نویسی، تجربه‌ای تعاملی و جذاب را برای دانش‌آموزان فراهم می‌کنند.
سلامت:
در حوزه پزشکی، ربات‌های انسان‌نما با دقت بالا در جراحی‌ها کمک می‌کنند، اطلاعات بیماران را منتقل می‌کنند و علائم حیاتی را پایش می‌کنند و به این ترتیب ایمنی و اثربخشی فرآیندهای درمانی را افزایش می‌دهند.
تولید صنعتی:
در صنعت تولید، ربات‌های انسان‌نما با انجام وظایف متنوع در خطوط تولید، از جمله جوشکاری و مونتاژ، توانایی خود را در انطباق با محیط‌های صنعتی به نمایش می‌گذارند.
خدمات عمومی:
ربات‌های انسان‌نما همچنین وارد حوزه خدمات عمومی مانند پلیس و آتش‌نشانی شده‌اند و وظایف پرخطر یا سنگینی را که برای انسان‌ها چالش‌برانگیز است، انجام می‌دهند.
سرمایه‌گذاری‌های اخیر و آینده ربات‌های انسان‌نما
آینده ربات‌های انسان‌نما با پیشرفتهای تکنولوژیکی سریع، نویدبخش تحولاتی شگرف در زندگی روزمره بشر است. این ربات‌ها که روزبه‌روز بیشتر به ویژگی‌های انسانی نزدیک می‌شوند، در حال حاضر در حوزه‌هایی چون پزشکی، آموزش و صنعت کاربردهای فراوانی دارند. با توسعه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، انتظار می‌رود که ربات‌های انسان‌نما بتوانند تعاملات اجتماعی پیچیده‌تری را درک و اجرا کنند و نقش‌های بیشتری در جامعه ایفا کنند. برای مثال، در صنعت خدمات، این ربات‌ها می‌توانند با ارائه خدمات مشتری یا حتی تعامل با سالمندان، به کاهش بار نیروی کار انسانی کمک کنند. از سوی دیگر در حوزه پزشکی، ربات‌های انسان‌نما می‌توانند به عنوان کمک‌یارهای پزشکان در جراحی‌ها و مراقبت‌های بیمارستانی عمل کنند. بهینه‌سازی طراحی این ربات‌ها همچنین به آن‌ها امکان می‌دهد تا در محیط‌های مختلف با انسان‌ها همکاری کرده و حتی کارهای خطیری که برای انسان‌ها خطرناک است را انجام دهند. با توجه به این موارد، آینده ربات‌های انسان‌نما می‌تواند دنیایی را رقم بزند که در آن انسان و ماشین به طور همگام و هماهنگ در کنار یکدیگر فعالیت می‌کنند و این امر می‌تواند به بهبود کیفیت زندگی و افزایش کارایی در بسیاری از زمینه‌ها بیانجامد.
با توجه به سرمایه‌گذاری‌های اخیر، ظهور ربات‌های پیچیده انسان‌نما ممکن است زودتر از آنچه پیش‌بینی می‌شود، رخ دهد. شرکت رباتیک هوش مصنوعی Figure با همکاری سازنده ChatGPT یعنی OpenAI وارد شراکتی شده‌اند که از سوی سرمایه‌گذارانی مانند جف بزوس حمایت می‌شود. در این همکاری، انتظار می‌رود OpenAI مدل‌های زبان GPT خود را برای برآورده کردن نیازهای ربات‌های شرکت Figure تطبیق دهد.
همچنین، شرکت تولید تراشه Nvidia برنامه‌هایی را برای پروژه‌ای به نام Project GR00T معرفی کرده که هدف آن توسعه مدل پایه‌ای عمومی برای ربات‌های انسان‌نما است.
این اعلامیه‌ها پس از معرفی ربات انسان‌نمای Optimus توسط ایلان ماسک و شرکت تسلا در سال ۲۰۲۲ منتشر شدند. البته این ربات هنوز در مرحله آموزش قرار دارد.
چالش‌ها و محدودیت‌ها
ربات‌های انسان‌نما با وجود پیشرفتهای چشمگیر در زمینه هوش مصنوعی و مکاترونیک، همچنان با چالش‌ها و محدودیت‌های متعددی مواجه‌اند. یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در طراحی و تولید این ربات‌ها، دستیابی به حرکات طبیعی و واقعی است. حرکت‌هایی که بتوانند با انعطاف و دقت مشابه حرکت‌های انسانی عمل کنند، هنوز به‌صورت کامل محقق نشده‌اند. یکی دیگر از محدودیت‌ها مربوط به تعاملات اجتماعی و زبانی است. این ربات‌ها باید قادر باشند به‌طور مؤثر با انسان‌ها ارتباط برقرار کنند، اما درک و پاسخ‌گویی به احساسات انسانی و مکالمات پیچیده همچنان بهبود بیشتری نیاز دارد.
از نظر فنی، محدودیت‌های مربوط به منبع انرژی و مدت‌زمان کارکرد نیز از جمله چالش‌های اصلی محسوب می‌شوند. باتری‌های فعلی نمی‌توانند انرژی کافی برای تأمین عملکرد طولانی‌مدت ربات‌ها را فراهم کنند، که این مسئله بهره‌وری آن‌ها را کاهش می‌دهد. همچنین، هزینه بالای تولید و نگهداری این ربات‌ها مسئله‌ای است که کاربرد گسترده آن‌ها را محدود می‌کند. در نهایت، مسائل اخلاقی و امنیتی پیرامون استفاده از ربات‌های انسان‌نما، همچون حفظ حریم خصوصی و جلوگیری از سوءاستفاده، چالش‌هایی هستند که نیاز به تدوین قوانین و مقررات دقیق‌تری دارند. با رفع این چالش‌ها، ربات‌های انسان‌نما می‌توانند نقش پررنگ‌تری در زندگی روزمره ایفا کنند.
