تعلم الروبوتات: التحكم في أجسادها من خلال الرؤية فقط

طور باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) نظاماً جديداً يسمح للروبوتات بتعلم التحكم في حركتها باستخدام الكاميرات فقط، من دون الحاجة إلى أجهزة استشعار أو نماذج مبرمجة مسبقاً.

يعتمد النظام، الذي يحمل اسم “حقول جاكوبيان العصبية” (Neural Jacobian Fields – NJF)، على فكرة بسيطة: يراقب الروبوت نفسه من خلال كاميرا في أثناء تنفيذ حركات عشوائية، ويتعلم العلاقة بين الأوامر التي يرسلها لمحركاته والحركات الناتجة عنها. هذا الأسلوب يمنح الروبوت نوعاً من “الوعي الجسدي”، ما يجعله قادراً على فهم كيفية تحريك أجزائه بشكل ذاتي.

تم اختبار النظام على أنواع مختلفة من الروبوتات، بما في ذلك أيدٍ لينة وأذرع ميكانيكية مطبوعة ثلاثية الأبعاد، ونجح في التعرف على أشكالها واستجابتها الحركية دون أي معرفة مسبقة ببنيتها.

هذا ابتكار قد يفتح الباب أمام روبوتات أكثر مرونة وأقل تكلفة، يمكنها العمل في بيئات معقدة، مثل المزارع ومواقع البناء، من دون الحاجة إلى أجهزة استشعار باهظة الثمن أو بنية تحتية متقدمة. ويُتوقع أن يساعد هذا التطور في تصميم روبوتات ناعمة ومرنة مستوحاة من الطبيعة، قادرة على التكيف مع مهام متنوعة في المستقبل.

وبحسب الباحثين، يعتمد النظام على شبكة عصبية تتعلم شكل الروبوت ثلاثي الأبعاد وحساسيته تجاه الأوامر الحركية، مستوحية تقنيتها من أسلوب Neural Radiance Fields (NeRF) المستخدم في إعادة بناء المشاهد ثلاثية الأبعاد. وخلال التدريب، تنفذ الروبوتات حركات عشوائية بينما تلتقط الكاميرات النتائج، من دون أي إشراف بشري أو معرفة مسبقة ببنيتها. وعند اكتمال التدريب، تحتاج الروبوتات إلى كاميرا واحدة فقط للتحكم الذاتي في الوقت الفعلي بسرعة تصل إلى 12 هرتز، وهو ما يجعل هذا النظام أسرع وأكثر عملية من المحاكاة الفيزيائية التقليدية، خاصة مع الروبوتات اللينة.