شهدت الروبوتات البشرية دفعة مفاجئة بعد الظهور الأول مؤخرًا لـ ايرونكوب 3، وهو نموذج أولي يجمع بين شكل الروبوتات ذات الأشكال البشرية والقدرة على الطيران باستخدام محركات نفاثة. هذا الإنجاز، الذي تحقق بفضل المعهد الإيطالي للتكنولوجيا (IIT)ويمثل هذا الإنجاز نقلة نوعية للأنظمة القادرة على العمل على الأرض وفي الجو، ويمثل بداية عصر جديد في تطبيق الروبوتات في البيئات المعقدة والمتغيرة.
خلال اختباراته الأولى في عام 2025، ارتفع iRonCub3 إلى ارتفاع 50 سنتيمترًا على الأرض بفضل تصميم هندسي خاص يوازن بين الهيكل البشري ونظام دفع قوي ومدمج. سلط العرض التقديمي الضوء على التنوع الهائل في السيناريوهات التي يمكن أن يكون فيها روبوت بهذه الخصائص محوريًا، وخاصةً في مهام الإنقاذ. الإنقاذ أو التفتيش أو الاستكشاف من المناطق الخطرة أو التي يصعب الوصول إليها.
تطوير دولي لتحدي تقني غير مسبوق
إن ابتكار iRonCub3 هو نتيجة التعاون بين المعهد الهندي للتكنولوجيا في جنوة، ومعهد البوليتكنيك في ميلانو، وجامعة ستانفورد. سمح هذا العمل المشترك بتصميم نظام يجمع بين تجارب نفق الرياح وخوارزميات الذكاء الاصطناعي لحل التحديات التي يفرضها الديناميكا الهوائية لروبوت على شكل إنسانوقد مكنت عمليات المحاكاة الحاسوبية والنماذج التنبؤية، المدربة على بيانات العالم الحقيقي، من إنشاء استراتيجيات تحكم تضمن رحلات مستقرة حتى في مواجهة الاضطرابات أو التغييرات في وضع الروبوت.
يوجد في قلب iRonCub3 أربعة توربينات نفاثة، اثنان مدمجان في الذراعين واثنان آخران في المنطقة الخلفية، مثبتان بواسطة حقيبة ظهر معززة. أُعيد تصميم أجزاء مختلفة من المعدات، متضمنةً هيكلًا من التيتانيوم وحماية حرارية لتحمل درجات حرارة تصل إلى 800 درجة مئوية في العوادم. يزن التجميع حوالي 70 كجم، مع قدرة على توليد أكثر من 1.000 نيوتن من الدفع، مما يسمح مناورات طيران آمنة ومسيطر عليها حتى في ظل الظروف البيئية المعاكسة.
التحكم والتوازن والذكاء الاصطناعي في الوقت الحقيقي
كان أحد أكبر التحديات التي واجهها المشروع هو الحفاظ على التوازن الديناميكي روبوتٌ شكله بعيدٌ كل البعد عن تناسق الطائرات بدون طيار التقليدية. يشير الشكل البشري إلى مركز كتلة متغير ومفاصل متحركةمما يُعقّد حساب الاستقرار الفوري أثناء الطيران. ولمعالجة هذا الأمر، طوّر الفريق نماذج تدمج فيزياء الأجسام المتعددة والاستجابة الديناميكية الهوائية لكل حركة، بالاعتماد على الشبكات العصبية وأنظمة الذكاء الاصطناعي التي تُقيّم باستمرار القوى المطبقة على الهيكل.
تجمع الخوارزميات المستخدمة البيانات من عمليات المحاكاة والاختبارات الحقيقيةمما يسمح بضبط دقيق للتحكم في التوربين والأطراف. يضمن هذا التصميم قدرة الروبوت على الأداء المناورات السريعة والاستجابة للتغيرات المفاجئة في البيئة، مثل التيارات الهوائية غير المتوقعة، دون المساس بالسلامة أو كفاءة الطاقة.
هندسة متقدمة لتحمل الظروف القاسية
دمج الدفع النفاث في جسم الإنسان تطلب هذا إعادة تصميم العديد من العناصر الهيكلية والوقائية. وطُبقت حلول مبتكرة لتبديد الحرارة ومتانة المواد، باستخدام تقنيات التصميم المشترك التي تُحسّن وضع المحركات والعزل الحراري.
ركزت كل التحسينات على المتانة والموثوقيةمع أجهزة استشعار مدمجة تراقب سلامة الروبوت آنيًا أثناء الطيران. وقد تغلبت أجهزة التخطيط المُطوّرة للإقلاع والهبوط المُنسّق على المشاكل الأولية، وحققت إقلاعًا مستقرًا من أسطح مستوية في منطقة اختبار معهد إلينوي للتكنولوجيا. وهناك خطط لتوسيع نطاق الاختبار ليشمل مناطق مُصممة خصيصًا لهذا النوع من التجارب، مع الالتزام بأعلى معايير السلامة.
التطبيقات المستقبلية والمزايا مقارنة بالمنصات الأخرى
تتجاوز إمكانات الروبوتات البشرية الطائرة مجرد المشهد التكنولوجي.تزيد قدرتها على التنقل بين المشي والطيران من خياراتها في المهام التي تتطلب المرونة والتكيف مع البيئة. ففي عمليات الإنقاذ، على سبيل المثال، تستطيع الوصول بسرعة إلى المناطق التي يصعب الوصول إليها، وتخطي العوائق العمودية، والتعامل ببراعة مع الأشياء بفضل بنيتها المجسمة. وفي عمليات التفتيش الصناعية، يمكنها الوصول إلى نقاط معقدة وإجراء التعديلات أو الإصلاحات في الموقع.
سهولة التفاعل مع البنى التحتية المصممة للبشرمثل فتح الأبواب أو استخدام الأدوات التقليدية، مما يمنحها ميزة فريدة على الطائرات بدون طيار التقليدية أو الروبوتات ذات العجلات. علاوة على ذلك، يتم تسهيل التشغيل عن بعد بفضل حقيقة أن الحركات يمكنها محاكاة إيماءات المشغل البشري من مسافة بعيدة بشكل حدسي، مما يزيد من الأمان في البيئات المعادية أو الخطرة.
