از بیگ داگ تا اسپات مینی؛ سیر تکامل ربات‌های چهارپای بوستون داینامیکس

کمپانی بوستون داینامیکس تاکنون اقدام به ساخت چندین ربات چهارپای پیشرفته و خارق‌العاده کرده است. این شرکت که در سال ۱۹۹۲ به‌عنوان شاخه‌ای مستقل و جدا شده از مژسسه‌ی فناوری ماساچوست (MIT) راه‌اندازی شد، تا به امروز ماشین‌های فوق‌العاده پیچیده‌ای به‌خصوص با شبیه‌سازی از حرکات حیوانی ساخته است. بیش از یک دهه طول کشید تا نخستین ربات‌های این شرکت پای خود را از آزمایشگاه بیرون بگذارند؛ اما از آن هنگام تاکنون، بوستون داینامیکس جایگاه خود را به‌عنوان پیشگام عرصه‌ی رباتیک تثبیت کرده و ربات‌هایی در معرض نمایش گذاشته است که می‌توانند سریع‌تر از یوسین بولت بدوند، روی ساختمان‌ها بپرند و حرکات آکروباتیک را بهتر از هر انسان دیگری انجام دهند. با این حال، شناخته‌شده‌ترین ساخته‌های این شرکت، ربات‌های چهارپا یا سگ‌نمای آن‌ها هستند. برای آشنایی با فهرست ربات‌های چهارپای ساخت بوستون داینامیکس و سیر تکامل آن‌ها از نخستین مدل موسوم به بیگ‌داگ تا مدل تجاری‌سازی‌شده‌ی اسپات‌مینی با زومیت همراه باشید.

بوستون داینامیکس در سال ۲۰۰۵ با معرفی رباتی ۱۰۸ کیلوگرمی با طول ۹۲ و پهنای ۱۵ سانتی‌متر به نام بیگ‌داگ (BigDog)، نخستین ربات چهارپای خود را به معرض نمایش گذاشت. تأمین مالی ساخت این ربات بر عهده‌ی آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته‌ی دفاعی یا به اختصار دارپا بود که مختصص سرمایه‌گذاری در حوزه‌های پرخطر و پربازده است. بیگ‌داگ که با هدف استفاده به‌عنوان رباتی مخصوص جابه‌جایی وسایل برای سربازان ساخته شد، قادر به حمل ۱۵۴ کیلوگرم بار و بالا رفتن از شیب ۳۵ درجه بود و بدون شک می‌توانست در دل دشمنان هراس بیاندازد.

اگر بیگ‌داگ را هم‌اندازه‌ی یک سگ گریت دین فربه در نظر بگیریم، لیتل‌داگ (LittleDog) یک چی‌واوای تهاجمی محسوب می‌شود. در واقع لیتل‌داگ کوچک‌ترین ربات چهارپای ساخت بوستون داینامیکس به‌حساب می‌آید. دارپا این بار نیز مسئولیت تأمین مالی ساخت این ربات را برعهده داشت. از آنجایی که لیتل‌داگ به باتری‌های لیتیم پلیمر تجهیز شده بود، برای مدت محدود ۳۰ دقیقه توانایی انجام عملیات داشت و کنترل آن از راه دور نیز امکان‌پذیر بود. این ربات همچنین در زمین‌های ناهموار سنگلاخی می‌توانست به‌صورت سینه‌خیز حرکت کند. درحالی‌که بیگ‌داگ با هدف استفاده‌ی شخصی توسط بوستون داینامیکس طراحی و ساخته شد، لیتل‌داگ به‌عنوان تست‌بد (بستری آزمایشی) برای اشخاص ثالث توسعه یافت.

هنگامی که آلفاداگ پروتو (AlphaDog Proto) در سال ۲۰۱۱ پا به صحنه گذاشت، رژیاهای نظامی بوستون داینامیکس بیش از پیش شفاف شد. این بار علاوه بر دارپا، نیروی تفنگداران دریایی ایالات متحده نیز تأمین مالی ساخت این ربات چهارپا را برعهده گرفت. آلفاداگ پروتو در طی یک مأموریت ۳۲ کیلومتری قادر به جابه‌جایی یک محموله‌ی ۱۸۱ کیلوگرمی از روی عوارض مختلف زمین بود. ربات نسل پیشین بیگ‌داگ هنگام فعالیت صدای بلندی تولید می‌کرد؛ اما آلفاداگ پروتو به لطف بهره‌مندی از موتور درون‌سوز (احتراق داخلی) سروصدای کمتری داشت و همین مسئله آن را به وسیله‌ی مناسب‌تری برای انجام مأموریت در زمین نبرد تبدیل می‌کرد.

مدل تکامل‌یافته‌ی آلفاداگ پروتو، ربات چهارپای موسوم به لگد اسکواد ساپورت سیستم (Legged Squad Support System) یا به اختصار LS3 بود که تحرک و قدرت بیشتری از نسل پیشین خود داشت. به‌کارگیری آرایه‌ای از حسگرها در ال اس ۳، به این  ربات چهارپا امکان داد در حین مسیریابی روی عوارض ناهموار زمین از راهنمای انسانی نیز پیروی و از برخورد با موانع جلوگیری کند. این ربات در صورت زمین خوردن می‌توانست بدون هیچ کمکی مجددا روی پاهایش بایستد.

بیگ‌داگ در سال ۲۰۱۳ با یک توانایی جدید و بدون شک هراس‌آور بازگشت. این بار، این ربات چهارپا مجهز به بازویی شده بود که با استفاده از آن می‌توانست یک بلوک سیمانی تقریبا ۱۶ کیلوگرمی را بلند و آن را با قدرت تا ۵ متر به پشت سر خود پرتاب کند. بیگ‌داگ آموزش دیده بود تا از پاها و تنه‌ی خود به‌عنوان اهرم بهره بگیرد و همانند یک پرتابگر دیسک المپیک، اقدام به پرتاب بلوک سیمانی می‌کرد.

بوستون داینامیکس در سال ۲۰۱۵ از آخرین ساخته‌ی خود - یک ربات برقی هیدرولیکی به نام اسپات (Spot) – رونمایی کرد. اسپات با وزن نزدیک به ۷۲.۵ کیلوگرم به طرز قابل توجه‌ای از مدل‌های چهارپای پیشین کوچک‌تر بود و برای فعالیت‌های داخلی و خارجی طراحی و ساخته شده بود. حسگرهای به‌کاررفته در سر این ربات به آن امکان می‌داد در زمین‌های ناهموار مسیریابی و از برخورد با موانع عبوری جلوگیری کند. اسپات می‌توانست از پله‌ها و همچنین تپه‌ها بالا برود و همین مسئله باعث می‌شد در مقایسه با نیاکان فربه‌ی خود تحرک‌پذیری و کاربرد بیشتری داشته باشد.

در سال ۲۰۱۶، اسپات‌مینی (SpotMini)، برادر کوچک‌تر اسپات با وزن نزدیک به ۲۵ کیلوگرم رونمایی شد. این ربات در آن زمان کوچک‌ترین و خبیث‌ترین ربات ساخت بوستون داینامیکس محسوب می‌شد. اسپات‌مینی برخلاف برادر بزرگ‌ترش یک ربات چهارپای کاملا برقی بود و برای انتقال انرژی از روش هیدرولیکی استفاده نمی‌کرد. این ربات با یک بار شارژ توانایی انجام ۹۰ دقیقه عملیات داشت و با بهره‌گیری از حسگرهای فراوان از قابلیت‌های مسیریابی پیشرفته‌ای برخوردار بود. اسپات‌مینی همچنین توانایی انجام برخی از امور ساده را به‌صورت خودکار داشت. این ربات چهارپا با بهره‌گیری از یک بازوی اختیاری و گیره‌ی متصل به آن می‌توانست اجسام شکننده و ظریف را بلند کند. این بازو همچنین به اسپات‌مینی کمک می‌کرد در صورت زمین خوردن بتواند مجددا سرپا شود.

بوستون داینامیکس در نوامبر ۲۰۱۷، مدل جدید و بهبودیافته‌ی اسپات‌مینی را معرفی کرد؛ ربات زردرنگی که حرکات روان و انعطاف‌پذیرش نشان از بهبودی قابل توجه نسبت به مدل اولیه داشت. با این حال، چند ماه طول کشید تا قدرت اسپات‌مینی جدید با انتشار مجموعه‌ای از ویدئوهای جالب توجه نمایش داده شود. این ربات اکنون می‌تواند با بازوی خود اقدام به باز کردن در کند و به‌زیرکی با پایش مانع از بسته شدن آن شود. همچنین حتی در صورتی که شخصی بخواهد اسپات‌مینی را از انجام مأموریتش باز دارد، این ربات با وی مقابله می‌کند.

در ویدئویی که بوستون داینامیکس در می ۲۰۱۸ منتشر کرد، پیشرفت و تکامل خیره‌کننده‌ی اسپات‌مینی به‌خوبی نشان داده شد. این ربات اکنون با تجهیز به سیستم مسیریابی پیچیده‌ای می‌تواند راه خود را از میان دفاتر و آزمایشگاه‌های شرکت به‌خوبی پیدا کند و به حرکت در مسیری که قبلا نقشه‌ی آن را ترسیم کرده است، بپردازد. همچنین اندکی پس از انتشار این ویدئو اعلام شد که بوستون داینامیکس پس از گذشت نزدیک به ۳ دهه فعالیت در عرصه‌ی ربوتیک، اسپات‌میتی را برای عرضه‌ی تجاری در سال ۲۰۱۹ آماده می‌کند.