از بيگ داگ تا اسپات ميني؛ سير تكامل ربات‌هاي چهارپاي بوستون دايناميكس

كمپاني بوستون دايناميكس تاكنون اقدام به ساخت چندين ربات چهارپاي پيشرفته و خارق‌العاده كرده است. اين شركت كه در سال ۱۹۹۲ به‌عنوان شاخه‌اي مستقل و جدا شده از مژسسه‌ي فناوري ماساچوست (MIT) راه‌اندازي شد، تا به امروز ماشين‌هاي فوق‌العاده پيچيده‌اي به‌خصوص با شبيه‌سازي از حركات حيواني ساخته است. بيش از يك دهه طول كشيد تا نخستين ربات‌هاي اين شركت پاي خود را از آزمايشگاه بيرون بگذارند؛ اما از آن هنگام تاكنون، بوستون دايناميكس جايگاه خود را به‌عنوان پيشگام عرصه‌ي رباتيك تثبيت كرده و ربات‌هايي در معرض نمايش گذاشته است كه مي‌توانند سريع‌تر از يوسين بولت بدوند، روي ساختمان‌ها بپرند و حركات آكروباتيك را بهتر از هر انسان ديگري انجام دهند. با اين حال، شناخته‌شده‌ترين ساخته‌هاي اين شركت، ربات‌هاي چهارپا يا سگ‌نماي آن‌ها هستند. براي آشنايي با فهرست ربات‌هاي چهارپاي ساخت بوستون دايناميكس و سير تكامل آن‌ها از نخستين مدل موسوم به بيگ‌داگ تا مدل تجاري‌سازي‌شده‌ي اسپات‌ميني با اخبار تخصصي، علمي، تكنولوژيكي، فناوري مرجع متخصصين ايران همراه باشيد.

بوستون دايناميكس در سال ۲۰۰۵ با معرفي رباتي ۱۰۸ كيلوگرمي با طول ۹۲ و پهناي ۱۵ سانتي‌متر به نام بيگ‌داگ (BigDog)، نخستين ربات چهارپاي خود را به معرض نمايش گذاشت. تأمين مالي ساخت اين ربات بر عهده‌ي آژانس پروژه‌هاي تحقيقاتي پيشرفته‌ي دفاعي يا به اختصار دارپا بود كه مختصص سرمايه‌گذاري در حوزه‌هاي پرخطر و پربازده است. بيگ‌داگ كه با هدف استفاده به‌عنوان رباتي مخصوص جابه‌جايي وسايل براي سربازان ساخته شد، قادر به حمل ۱۵۴ كيلوگرم بار و بالا رفتن از شيب ۳۵ درجه بود و بدون شك مي‌توانست در دل دشمنان هراس بياندازد.

اگر بيگ‌داگ را هم‌اندازه‌ي يك سگ گريت دين فربه در انديشه متخصصين بگيريم، ليتل‌داگ (LittleDog) يك چي‌واواي تهاجمي محسوب مي‌شود. در واقع ليتل‌داگ كوچك‌ترين ربات چهارپاي ساخت بوستون دايناميكس به‌حساب مي‌آيد. دارپا اين بار نيز مسئوليت تأمين مالي ساخت اين ربات را برعهده داشت. از آنجايي كه ليتل‌داگ به باتري‌هاي ليتيم پليمر تجهيز شده بود، براي مدت محدود ۳۰ دقيقه توانايي انجام عمليات داشت و كنترل آن از راه دور نيز امكان‌پذير بود. اين ربات همچنين در زمين‌هاي ناهموار سنگلاخي مي‌توانست به‌صورت سينه‌خيز حركت كند. درحالي‌كه بيگ‌داگ با هدف استفاده‌ي شخصي توسط بوستون دايناميكس طراحي و ساخته شد، ليتل‌داگ به‌عنوان تست‌بد (بستري آزمايشي) براي اشخاص ثالث توسعه يافت.

هنگامي كه آلفاداگ پروتو (AlphaDog Proto) در سال ۲۰۱۱ پا به صحنه گذاشت، رژياهاي نظامي بوستون دايناميكس بيش از پيش شفاف شد. اين بار علاوه بر دارپا، نيروي تفنگداران دريايي ايالات متحده نيز تأمين مالي ساخت اين ربات چهارپا را برعهده گرفت. آلفاداگ پروتو در طي يك مأموريت ۳۲ كيلومتري قادر به جابه‌جايي يك محموله‌ي ۱۸۱ كيلوگرمي از روي عوارض مختلف زمين بود. ربات نسل پيشين بيگ‌داگ هنگام فعاليت صداي بلندي توليد مي‌كرد؛ اما آلفاداگ پروتو به لطف بهره‌مندي از موتور درون‌سوز (احتراق داخلي) سروصداي كمتري داشت و همين مسئله آن را به وسيله‌ي مناسب‌تري براي انجام مأموريت در زمين نبرد تبديل مي‌كرد.

مدل تكامل‌يافته‌ي آلفاداگ پروتو، ربات چهارپاي موسوم به لگد اسكواد ساپورت سيستم (Legged Squad Support System) يا به اختصار LS3 بود كه تحرك و قدرت بيشتري از نسل پيشين خود داشت. به‌كارگيري آرايه‌اي از حسگرها در ال اس ۳، به اين  ربات چهارپا امكان داد در حين مسيريابي روي عوارض ناهموار زمين از راهنماي انساني نيز پيروي و از برخورد با موانع جلوگيري كند. اين ربات در صورت زمين خوردن مي‌توانست بدون هيچ كمكي مجددا روي پاهايش بايستد.

بيگ‌داگ در سال ۲۰۱۳ با يك توانايي جديد و بدون شك هراس‌آور بازگشت. اين بار، اين ربات چهارپا مجهز به بازويي شده بود كه با استفاده از آن مي‌توانست يك بلوك سيماني تقريبا ۱۶ كيلوگرمي را بلند و آن را با قدرت تا ۵ متر به پشت سر خود پرتاب كند. بيگ‌داگ يادگيري ديده بود تا از پاها و تنه‌ي خود به‌عنوان اهرم بهره بگيرد و همانند يك پرتابگر ديسك المپيك، اقدام به پرتاب بلوك سيماني مي‌كرد.

بوستون دايناميكس در سال ۲۰۱۵ از آخرين ساخته‌ي خود - يك ربات برقي هيدروليكي به نام اسپات (Spot) – رونمايي كرد. اسپات با وزن نزديك به ۷۲.۵ كيلوگرم به طرز قابل توجه‌اي از مدل‌هاي چهارپاي پيشين كوچك‌تر بود و براي فعاليت‌هاي داخلي و خارجي طراحي و ساخته شده بود. حسگرهاي به‌كاررفته در سر اين ربات به آن امكان مي‌داد در زمين‌هاي ناهموار مسيريابي و از برخورد با موانع عبوري جلوگيري كند. اسپات مي‌توانست از پله‌ها و همچنين تپه‌ها بالا برود و همين مسئله باعث مي‌شد در مقايسه با نياكان فربه‌ي خود تحرك‌پذيري و متخصصد بيشتري داشته باشد.

در سال ۲۰۱۶، اسپات‌ميني (SpotMini)، برادر كوچك‌تر اسپات با وزن نزديك به ۲۵ كيلوگرم رونمايي شد. اين ربات در آن زمان كوچك‌ترين و خبيث‌ترين ربات ساخت بوستون دايناميكس محسوب مي‌شد. اسپات‌ميني برخلاف برادر بزرگ‌ترش يك ربات چهارپاي كاملا برقي بود و براي انتقال انرژي از روش هيدروليكي استفاده نمي‌كرد. اين ربات با يك بار شارژ توانايي انجام ۹۰ دقيقه عمليات داشت و با بهره‌گيري از حسگرهاي فراوان از قابليت‌هاي مسيريابي پيشرفته‌اي برخوردار بود. اسپات‌ميني همچنين توانايي انجام برخي از امور ساده را به‌صورت خودكار داشت. اين ربات چهارپا با بهره‌گيري از يك بازوي اختياري و گيره‌ي متصل به آن مي‌توانست اجسام شكننده و ظريف را بلند كند. اين بازو همچنين به اسپات‌ميني كمك مي‌كرد در صورت زمين خوردن بتواند مجددا سرپا شود.

بوستون دايناميكس در نوامبر ۲۰۱۷، مدل جديد و بهبوديافته‌ي اسپات‌ميني را معرفي كرد؛ ربات زردرنگي كه حركات روان و انعطاف‌پذيرش نشان از بهبودي قابل توجه نسبت به مدل اوليه داشت. با اين حال، چند ماه طول كشيد تا قدرت اسپات‌ميني جديد با انتشار مجموعه‌اي از ويدئوهاي جالب توجه نمايش داده شود. اين ربات اكنون مي‌تواند با بازوي خود اقدام به باز كردن در كند و به‌زيركي با پايش مانع از بسته شدن آن شود. همچنين حتي در صورتي كه شخصي بخواهد اسپات‌ميني را از انجام مأموريتش باز دارد، اين ربات با وي مقابله مي‌كند.

در ويدئويي كه بوستون دايناميكس در مي ۲۰۱۸ منتشر كرد، پيشرفت و تكامل خيره‌كننده‌ي اسپات‌ميني به‌خوبي نشان داده شد. اين ربات اكنون با تجهيز به سيستم مسيريابي پيچيده‌اي مي‌تواند راه خود را از ميان دفاتر و آزمايشگاه‌هاي شركت به‌خوبي پيدا كند و به حركت در مسيري كه قبلا نقشه‌ي آن را ترسيم كرده است، بپردازد. همچنين اندكي پس از انتشار اين ويدئو اعلام شد كه بوستون دايناميكس پس از گذشت نزديك به ۳ دهه فعاليت در عرصه‌ي ربوتيك، اسپات‌ميتي را براي عرضه‌ي تجاري در سال ۲۰۱۹ آماده مي‌كند.