المنجزات الرئيسية في الأجهزة الآلية التي تم مناقشتها في مؤتمر القمة للهندسة الآلية لعام 2024

مؤتمر القمة الهندسي للتألق الذي عقد في سان فرانسيسكو في أيلول/سبتمبر الماضي، عقد أكثر من 000 3 مهندس وباحث وقادة صناعات لدراسة أحدث التطورات في الروبوتات والآلات الآلية، وركز جدول أعمال هذا العام على التكنولوجيات التي تنتقل من النماذج الأولية للمختبرات إلى عمليات نشر في العالم الحقيقي عبر الصناعات التحويلية والرعاية الصحية واللوجستية وصناعات الخدمات، وكشف مؤتمر القمة عن مسار واضح: أصبح الآليون أكثر أمانا، وأكثر قدرة على التكيف، وأكثر تعاونا.

Several topics dominated the discussions, including the maturation of collaborative Robs], the integration of advanced AI and machine learning into Robic control systems, and the emergence of novel equipment paradigms such as sFtics[6]

تطور الروبوتات التعاونية

وقد كان الآليون التعاونيون أو الأشخاص المتعاونون جزءا متزايدا من سوق الروبوتات خلال العقد الماضي، ولكن القمة أوضحت أن عام 2024 يمثل نقطة تحول في قدراتهم وتبنيهم، وعلى عكس الروبوتات الصناعية التقليدية التي تعمل في أقفاص معزولة، فإن الكوبوت مصمم للعمل إلى جانب العاملين في مجال الإنسان، وتقاسم أماكن العمل والمهام في كثير من الأحيان، بل إن أحدث جيل من الكوكبوتات التي ظهرت في القمة يمكن أن يتعلم وجود البشر، بل ويضبط الوقت، كما هو عليه،

دال - التقدم في مجال السلامة والمعايير

ومن بين الحواجز الرئيسية التي تحول دون نشر أفراد آخرين، تعقيد التصديق على السلامة، وقد قامت المنظمة الدولية للتوحيد القياسي بتحديث معاييرها ISO 10218] و] IISO/TS 15066 المتعلقة بالآليات التعاونية، مع توفير مبادئ توجيهية أوضح لتقييم المخاطر وزيادة عدد أجهزة تحديد القوة.

نمو الأسواق واعتمادها

ووفقا للبيانات المقدمة في مؤتمر القمة، يتوقع أن يصل حجم السوق العالمية للزجاجات إلى 12.3 بليون دولار بحلول عام 2028، وينمو بمعدل سنوي مركب قدره 32 في المائة، ويقود معظم هذا النمو المؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم التي تعتمد قوالب مشتركة لأول مرة، وقد أدخلت شركات مثل الروبوتات العالمية وفانوك ومصرف التنمية الآسيوي نماذج جديدة تتضمن وصلات برمجية مبسطة ونظما متكاملة للرؤية تقلل من وقت النشر من أسابيع إلى ساعات.

وأظهرت مظاهرة حية من مورد للسيارات من طراز 1 مجموعة مجهزة بغطاء فراغ وكاميرا من طراز 3D تغذي آلة تابعة للشركة، ويمكن للروبوت أن يتحول بين ستة أجزاء مختلفة دون إعادة تشكيل يدوي، بالاعتماد على الاعتراف بالأجسام الموجودة في إطار مبادرة AI لتحديد مكان قطع الغيار التي توضع عشوائيا في صندوق، ولم يُسمع هذا المستوى من المرونة في الروبوتات الصناعية قبل بضع سنوات.

تحسين التعلم في مجال المعلومات المسبقة عن علم والآلات

ومن الملاحظ أن الاستخبارات الفنية هي أكثر المواضيع انتشارا في مؤتمر القمة، حيث أن كل عرض يتناول تقريبا كيفية إعادة تشكيل القدرات الآلية للتعلم، والرسالة الأساسية هي أن الروبوتات تنتقل من أتباع التسلسل المسبق المبرمجة إلى نظم التكيف التي يمكن أن تعمم بين المهام والبيئات.

التعلم من الشياطين

ومن أكثر التطورات عملية التعلم من المظاهرات ] حيث يرشد مشغل بشري آلياً من خلال مهمة، ويستخدم الروبوتات الخوارزمية للتعلم الآلي لتعميم تسلسل الحركة في برنامج قابل لإعادة الاستخدام، ويقلل هذا النهج بشكل كبير من الحاجة إلى مهارات برمجة متخصصة.

As researchers from Carnegie Mellon University reported], the combination of vision transformers and reinforcement learning is enablingroids to generalize skills across different objects and environments without retraining. This has significant implications for warehouses and fulfillment centers where product variety is high and task definitions change frequently.

النقل من مرحلة إلى أخرى

ومن المواضيع الرئيسية الأخرى تحسين sim-to-real transfer]، حيث يتم تدريب الروبوتات على المحاكاة ثم نشرها في العالم المادي بأقل قدر من تدهور الأداء، وقد وضعت شركات مثل وكالة الأنباء الوطنية والمعهد الوطني للبحث والتدريب من أجل التنمية برامج محاكاة لا يمكن فيها استخدام الفيزياء النموذجية، والضوضاء المستشعرة، بل وارتداء ودموع من المستودعات العالية.

درء الحاسوب والوقت الحقيقي

كما أبرز مؤتمر القمة الأهمية المتزايدة لـ edge computing] inroidics، بدلاً من الاعتماد على تجهيزات أجهزة الاستخبارات القائمة على الغيوم، فإن الآليين الحديثين مجهزين بأجهزة الاتصال بالشبكة العالمية ومسارات الأمراض المتخصصة التي تتيح لهم إدارة شبكات عصبية معقدة في الوقت الحقيقي، وهذا يقلل من سرعة الكشف ويلغي الاعتماد على الربط الشبكي بالشبكة في آن واحد.

الروبوتات في مجال الرعاية الصحية

وكان روبوتات الرعاية الصحية قطاعاً سريعاً، وكرست القمة مساراً كاملاً للابتكارات في الروبوتات الجراحية، ونظم إعادة التأهيل، والأجهزة المساعدة، وأكدت المناقشات أنه في حين أن الدقة والموثوقية لا تزالان في الصدر، فإن الجيل القادم من روبوتات الرعاية الصحية يجب أن يكون غير ملائم وميسورة التكلفة ومكيفاً مع احتياجات فرادى المرضى.

Surgical Robotics: Beyond the Da Vinci System

وقد تغلب نظام الجراحة في دي فينسي على السوق لسنوات، ولكن القمة أظهرت موجة جديدة من المنافسين الذين يتحدون من موقعه، وقد قدمت عدة عمليات ابتدائية روبوتات خفيفة وروبوتات جراحية نموذجية يمكن تشكيلها من أجل إجراءات مختلفة ذات كربون واحد وأدوات قابلة للتبادل، وأظهرت شركة من كوريا الجنوبية نظاما مصمما خصيصا لإجراء جراحة ذات حاجات عمودية.

وقد وصف عرض مقنع جداً من جامعة جونز هوبكينز جهاز آلي من الأنسجة اللينة غير مكتملة، ولكنه كان لا يزال في مرحلة البحث، يشير هذا العرض إلى أن بعض الفحوصات الفرعية قد تصبح مستقلة تماماً في غضون عقد من الزمن.

المساعدة وإعادة التأهيل

كما أولت القمة اهتماما كبيرا للآليات التي تساعد المسنين والمعوقين في الحفاظ على الاستقلال، وأظهرت مظاهرة ملحوظة من اتحاد بحوث ياباني أن مفترسات غير قابلة للذوبان تقدم مساعدة للتشهير أثناء المشي، ولا يزن الجهاز سوى 2.8 كغم ويستخدم عضلات اصطناعية متطورة لتوليد عوارض، مما يجعله مريحا للاستخدام الممتدا.

وفيما عدا التنقل، يجري نشر روبوتات مساعدة اجتماعية في مرافق الرعاية العليا لتوفير مرافق الرعاية الصحية، وتذكرات الأدوية، والحفز المعرفي، وتبين من دراسة مقدمة من جامعة جنوب كاليفورنيا أن المقيمين الذين يتفاعلون يوميا مع آلية تعبر عن المجتمع لمدة ستة أسابيع أظهروا تحسنا بنسبة 15 في المائة في درجات إضافية غير متماثلة في معدلات الاكتئاب والتحكم في الذات.

Rehabilitative Robotics and Neuroplity

وتناولت جلسة مذهلة تقاطع الروبوتات وعلم الأعصاب، لا سيما في الروبوتات التأهيلية لمرضى السكتة الدماغية ، وقدم الباحثون من ETH Zurich مفاصلاً يدياً آلياً يستخدم إشارات إشعاعية للكهرباء لكشف حركة المريض المقصودة، ثم يقدمون قوة مساعدة لإكمال عملية التكوين البصري.

As IEE Spectrum reported on the Summit proceedings], the integration of brain- computeruter interfaces withroidic rehabilitation is now moving from the laboratory to early-stage clinical trials, offering hope for patients with severe motor impairments.

التكنولوجيات الناشئة: الأجهزة الآلية البرمجية وأجهزة الترميز

وقد أحدثت مظلتان من نماذج المعدات إعجابا كبيرا في مؤتمر القمة: الروبوتات اللينة والروبوتيات السائلة، وكلتاهما يتجاوزان المرحلة المفاهيمية، حيث تظهر المنتجات التجارية والنشر الميداني الآن قيمتها العملية.

السطوانات البرمجية: الامتثال في العمل

ويجد الروبوتات الحسنة التي تُبنى من مواد مرنة مثل السيليكون والذرة والأقلاع نواة حيث يكافح الروبوتات الجامدة التقليدية، ويجعلها الامتثال المتأصل مثالياً للتعامل مع الأجسام الهشة، ويُبحر في الأماكن المحصورة، ويتفاعل بأمان مع البشر.() ولا تُظهر شركات عديدة حاصفة مُتَصَبَّة ()

وقد جاء أحد أكثر المظاهرات ضربا من إحدى المظاهرات التي قامت بها جامعة شيكاغو والتي طورت جهازا آليا للتلاعب بالجهاز الآلي () كان مستوحيا من صندوق الفيل، وكان الجهاز يستخدم ثلاث غرف مجهزة بالحواسيب مرتبة في حلقة، مما سمح له بالنحناء، ومدة، والتلوي بست درجات من الحرية، وكانت الشركة قد نشرت هذه القطع من معالجات الصدر صعبة.

أجهزة الترميز: التنسيق اللامركزية

ويمكن أن يحقق الروبوتات السائلة، التي يستوحى منها السلوك الجماعي للحشرات والطيور، أعدادا كبيرة من الروبوتات البسيطة غير المكلفة التي تتواصل وتنسق لتحقيق مهام معقدة، وقد تضمن مؤتمر القمة عدة تطبيقات في العالم الحقيقي، وقدم اتحاد أوروبي إنذاراً من 50 طائرة بدون طيار مصممة للزراعة الدقيقة.

وفي مواجهة الكوارث، برهن فريق من جامعة كاليفورنيا، بيركلي على وجود حرارة من الروبوتات الأرضية يمكن أن تدخل مبنى منهار للبحث عن الناجين، حيث تم اختبار كل آلي على حجم صندوق حذاء مجهز بكاميرا حرارية وميكروفون ومجس كيميائي، وتقيم الخرائط الآلية اتصالات في شكل سلسلة من النسيجات المعلقة.

عنوان رئيسي من باحث من معهد هارفارد للوايز أبرز إمكانية

الأثر على الصناعة والمجتمع

وتؤثر الابتكارات التي قدمت في مؤتمر القمة تأثيرا عميقا على هيكل الصناعة وأنماط العمل والمعايير المجتمعية، وقد كانت المناقشات أكثر دقة مما كانت عليه في السنوات السابقة، حيث اعترف المهندسون وقادة الأعمال بالفوائد والتحديات التي يجلبها انتشار التشغيل الآلي.

التحول الصناعي

وفي مجال التصنيع، فإن الجمع بين الآليين التعاونيين، وأجهزة المعلومات المسبقة عن علم، والحوسبة الحادة تتيح ما أطلق عليه بعض المتكلمين () " الأضواء " () المصغرة " () التي تحتاج إلى عمل ذي حد أدنى من الإشراف على الإنسان، بينما سجلت دراسة حالة من أحد صناعات الإلكترونيات التايوانية وجود مصنع له 200 آلي ينتج لوحات الدوائر 24 ساعة في اليوم، و7 أيام في الأسبوع، باستثناءات.

القوى العاملة والمهارات

مؤتمر القمة كرس جلسة فريق لتأثير الروبوتات على العمالة، وكان توافق الآراء أن التشغيل الآلي لن يؤدي إلى بطالة جماعية في الأجل الطويل، لكنه سيعجل بالتحول نحو أدوار ذات مهارات عالية، وقد قام معهد ماكينزي العالمي، الذي قدم بيانات في مؤتمر القمة، بمشاريع يمكن أن تُنقّل إلى 30 مليون عامل في الولايات المتحدة وحدها، ولكن يمكن أن يخلق أيضا 20 مليون وظيفة جديدة في ميادين مثل الهندسة الآلية،

وكما هو الحال بالنسبة إلى فإن المنتدى الاقتصادي العالمي أبرز ] في تغطيته للقمة، فإن أكثر الشركات نجاحا في عصر التشغيل الآلي هي تلك التي تعتبر الروبوتات أدوات لتعزيز القدرات البشرية، وليس بديلا عنها، ووصف أحد المتكلمين من أحد الصانعين الألمان للسيارات كيف أعاد مصنعهم تصميم خطوط التجميع بحيث يعالج التراكب مهاما ذات طابع عوي، مثل التجمعات العامة، بينما يركز العاملون البشريون على التفتيش الجيد النوعية.

التحديات الأخلاقية والتنظيمية

وتناول مؤتمر القمة أيضا الأبعاد الأخلاقية للآليات المتقدمة، وأثار عدة متكلمين شواغل بشأن التحيزات الفوقية ] في الروبوتات التي تحركها الوكالة الدولية للطاقة الذرية، ولا سيما في تطبيقات مثل الروبوتات المستقلة للمراقبة أو الروبوتات المساعدة الاجتماعية التي تتفاعل مع الفئات السكانية الضعيفة، وأطلقت المبادرة العالمية بشأن أخلاقيات النظم المستقلة والذكية مجموعة من الممارسات الموصى بها في مؤتمر القمة، مع التركيز على المساءلة،

كان هناك موضوع مثير آخر، فقانون الاتحاد الأوروبي (FLT:0) يتضمن أحكاما محددة لتطبيقات الروبوتات العالية المخاطر، مثل روبوتات الرعاية الصحية والمركبات المستقلة، ووصف المتحدثون من المفوضية الأوروبية كيف يتطلب النظام تقييمات مطابقة للآليات المستخدمة في البنية التحتية الحيوية وإنفاذ القانون والرعاية الصحية، وبينما أعربت بعض الشركات عن قلقها إزاء عبء الامتثال، فقد دفع آخرون بأن اللوائح الواضحة ستزيد من ثقة الجمهور وتعجل عملية التبني.

وقد تركزت مناقشة صعبة للغاية على ] الأسلحة المستقلة الفتاكة ، ودعا العديد من الباحثين الروبوتيين البارزين وعلماء الطبقات إلى إبرام معاهدة تحظر الأسلحة المستقلة استقلالا تاما، وتتخذ القرارات المتعلقة بالحياة أو الموت دون تدخل بشري، وقد أتاح منظمو مؤتمر القمة إجراء مناقشة رسمية حول الموضوع، وشارك فيها المهندسون وخبراء السياسات، وفي حين لم يتم التوصل إلى توافق في الآراء، أكدت المناقشة أن مجتمع الروبوتات لا يمكن أن يتجاهل هذا الموضوع.

الاستنتاج: بناء مستقبلي للتعاون

وقد أوضح مؤتمر القمة الهندسي للتألق في عام 2024 أن الروبوتات تدخل مرحلة جديدة، ولم تعد التكنولوجيا تقتصر على الطوابق المصنعة التي تخضع لحراسة شديدة؛ بل إنها تنتقل إلى المستشفيات والمستودعات والمزارع وحتى المنازل، كما أن الانقطاعات في الروبوتات التعاونية، وأجهزة الاستخبارات الآليين، ونظم الحزام ليست مجرد تحسينات تدريجية - بل تمثل تحولا أساسيا في ما يمكن أن يفعله الروبوتات، وحيثما يمكن نشرها.

غير أن مؤتمر القمة أكد أيضا أن مستقبل الروبوتات ليس مجرد مسألة تقنية، بل هو أيضا مسألة كيفية تصميم هذه النظم للعمل مع الناس، وكيف نضمن سلامتهم ونزاهتهم، وكيف نعد قوة العمل والمجتمع للتغييرات التي سيجلبونها، والرسالة الأكثر قسوة من القمة هي أن الانطلاقة الكبرى القادمة في الروبوتات قد لا تكون مادة أو خوارزمية جديدة، بل هي أفضل وسيلة للتعاون بين المهندسين والمجتمعات المحلية.

وللنظرة الأعمق في البيانات المقدمة في مؤتمر القمة، بما في ذلك مجموعة كاملة من الورقات التقنية والمحاضر الرئيسية، ]، أصبحت الإجراءات الرسمية متاحة الآن على شبكة الإنترنت .