الرّوبوت NAO وهواية لعب كرة القدم!

بات الجميع يعرف مدى أهميَّة الرّوبوتات في عصرنا الحاليّ وفي شتى المجالات فقد أصبحت الرّوبوتات جزءًا رئيسيّاً في إتمام العديد من الصّناعات المختلفة كما أنَّها تُستعمل في الطّب كمساعدٍ في أداء العمليات الجراحيّة المُعقَّدة إلى جانب دورها الهام في مجال التّعليم والتّرفيه أيضاً.
في هذا التقرير سوف يتم التعريف بالرّوبوت NAO وعن كيفيّة ممارسته لكرة القدم إضافة إلى أهمّ مشاركاته وإنجازاته في هذا المجال.
يُعد NAO من أشهر الرّوبوتات الشّبيهة بالإنسان نظراً لشكله الودود وإثبات كفاءته في العديد من المجالات حيث ان أوّل ظهورٍ له كان عام 2006 وهو من تصميم شركة»Aldebaran». يصل طول الرّوبوت NAO ذو الإصدار «H25» إلى 57.3 سم، أما وزنه فهو 5.2 كيلوغرام فقط كما أنّه مزوّد بالعديد من الحسّاسات المختلفة منها جهازَي تصوير في الأمام إضافة إلى حسّاس اﻷشعة تحت الحمراء (IR) و حسّاس الموجات الصّوتية (Sonar) وغيرها من مُستشعرات التّلامس وهو مُزَوّدٌ ببطّاريّة تمكنه من العمل لمدة تتراوح من ساعة إلى ساعة ونصف الرّوبوت قابل للبرمجة بواسطة العديد من لغات البرمجة المختلفة مثل «C++» و «Java» و «MatLab» و غيرها.
هذه التّجهيزات تُمكّن الروبوت من تنفيذ مهامه بشكل يشبه أداء الإنسان. الرّوبوت NAO لديه مقدرة كبيرة على استشعار البيئة المحيطة به فهو يتعرّف ويُميّز عدداً كبيراً من الأشياء المختلفة إضافةً إلى قدرته على تحديد وجوه البشر وحفظها للتّعرف عليها في وقتٍ لاحق.
NAO يتحدّث ويفهم ثمان لغات عالميّة مختلفة كما أنّه يسمع الأصوات و يُميّزها من بُعد مترين من المصدر كما ان هذا الرّوبوت قد يتعرّض للوقوع لكنّه تعلّم أيضاُ كيفيّة الوقوف مجدداً بمفرده حتّى أنّ لديه القدرة على إدراك احتماليّة وقوعه ليقوم بحماية نفسه بواسطة ذراعيه قبل الوصول إلى الأرض.
ان التّحدي الأكبر لهذا الرّوبوت هو تمكنه من قطع أو إيقاف أو ملاءمة العمل الحاليّ الّذي يقوم به بما يناسب المباشرة بتنفيذ أيّ مهمةٍ تاليةٍ جديدة.
إنّ أهمّ الاستعمالات الحاليّة للرّوبوت NAO هي في مجالات البحث العلميّ والتّعليم المدرسيّ والتّرفيه وبما يخصُّ ممارسته لكرة القدم فقد تمّ تطوير العديد من الأبحاث الّتي تهدف إلى زيادة كفاءة الرّوبوت NAO في المشي السّريع والبحث عن الكرة والابتعاد عن أيّة عوائق وتجاوز غيره من اللاعبين وتسديد ركلات الجزاء واللعب المشترك مع أعضاء فريقه وغيرها من العديد من المهارات المطلوبة للعب مباراة كرة قدم كاملةٍ بين فريقين من الرّوبوتات.
استعمال جهازَي تصوير
الرّوبوت NAO مزوّد بجهازَي تصوير فيديو في رأسه حيث ان الأوّل مُثبّت في منتصف جبهته والآخر مُثبّت أسفل الأوّل على مسافة 4 سم و بانحراف 40 درجة عنه حيث إنَّ عدم ملاءمة بعض خصائص جهازَي التّصوير يجعل من استعمال خصائص «stereo vision» مستحيلاً بالإضافة إلى أنّ جهازَي التّصوير لا يقومان بإيصال الصّور بشكلٍ متوافقٍ زمنياً وبالتالي يؤدي إلى استعمال أحد أجهزة التّصوير فقط عند ممارسة كرة القدم.
وفي المقابل خيار تعطيل أحد أجهزة التّصوير يُصاحبه بعض العيوب حيث ان استعمالُ الجهاز العُلْوِيّ فقط سيءٌ جداً لأنّه في كلِّ مرّةٍ يرغب فيها الرّوبوت بالنّظر قُرب قدميه سوف يضطر إلى الانحناء بجسمه نحو الأسفل أمّا استعمال جهاز التّصوير السُّفليّ فقط فيؤدي إلى مصاعبَ أقلّ أهميّة حيث يصبح مجال الرُّؤية ضيّقاً جداً عند رغبة الرّوبوت بالنّظر إلى الأهداف الّتي تقع على يمينه أو يساره.
ولتفادي هذه العقبات طوّر باحثون طريقةً تسمح باستعمال جهازَي التّصوير معاً بشكلٍّ مُتناوب فعندما يتطلّب الأمر من الرّوبوت توجيه جهاز التّصوير إلى هدف معيّن فيتمّ بشكلٍ آليٍّ تحديد أيّ من جهازَي التّصوير يكون أكثر فاعليّةً وبناءً على ذلك يتمّ حساب الزّوايا المناسبة الّتي يجب أن تتخذها مفاصل الرّأس وبهذه الطّريقة أمكن توسيع مجال رؤية الرّوبوت لأكبر قدرٍ ممكن إضافة إلى تجنّب تحريك الرّأس بسرعة عالية عندما يكون التّبديل بين جهازَي التّصوير كافٍ للغرض.
بطولة كرة القدم
يُعقَد في كلِّ عامٍ بطولة كرة قدم عالميّة جميع أعضاء فِرقِها من روبوتاتNAO. خلال المباريات تتحرّك الرّوبوتات بشكلٍ مستقلٍ تماماً حيث لا يوجد أيّ نوعٍ من أنواع التّحكم عن بعدٍ بِها فهي تعتمد فقط على البرمجيّات المحفوظة والمُثبّتة في ذاكرتها.
العديد من الجامعات ومراكز الأبحاث حول العالم تشارك في هذا الحدث والّذي يهدف بشكلٍ رئيسيٍّ إلى تطوير البرمجيّات المختلفة المتعلقة بالرّوبوتات الشّبيهة بالإنسان وخصوصاً الرّوبوت NAO. جرت مباريات كأس العالم الأخير في ألمانيا وانتهت بتتويج فريق B-Human التّابع لكلٍّ من جامعة Bremen الألمانيّة والمركز الألمانيّ لأبحاث الذّكاء الاصطناعي DFKI.