به گزارش صدای شهر حرکت دقیق ربات‌ها به ویژه ربات‌های انسان‌نما همیشه چالشی مهم در رباتیک بوده است. اکنون پژوهشگران دانشگاه شیبورا، دانشگاه واسدا و شرکت فوجیتسو با بهره‌گیری از قدرت کوانتوم توانسته‌اند محاسبات پیچیده مفاصل ربات‌ها را با سرعت و دقت بیشتری انجام دهند.
به گزارش interesting engineering، این روش ترکیبی از محاسبات کلاسیک و کوانتومی کاهش خطا تا ۴۳٪ و شبیه‌سازی حرکات طبیعی ربات‌ها را ممکن کرده است. در همین راستا، این گزارش به بررسی روش نوآورانه و تأثیر آن بر ربات‌های هوشمند آینده می‌پردازد.
پیچیدگی حرکت ربات‌ها
حرکت ربات‌ها به ویژه ربات‌های انسان‌نما، همواره با چالش محاسبه کینماتیک معکوس روبه‌رو بوده است؛ فرآیندی که در آن کامپیوتر ربات باید تعیین کند هر مفصل چگونه حرکت کند تا دست یا پا به موقعیت دقیق برسد. روش‌های سنتی برای این کار، زمان‌بر و نیازمند آزمایش و خطا‌های فراوان هستند.
راهکار کوانتومی
تیم پژوهشی از کیوبیت‌ها برای مدل‌سازی موقعیت و جهت‌گیری هر بخش ربات استفاده کرد و با بهره‌گیری از درهم‌تنیدگی کوانتومی تأثیر حرکت یک مفصل بر مفاصل دیگر را شبیه‌سازی کرد. این روش به حرکت طبیعی‌تر و هماهنگ‌تر مفاصل ربات منجر می‌شود.
ترکیب هوشمند کلاسیک و کوانتوم
در این رویکرد هیبریدی محاسبه کینماتیک مستقیم با مدار‌های کوانتومی انجام می‌شود و کینماتیک معکوس همچنان روی کامپیوتر‌های کلاسیک پردازش می‌شود. این تقسیم کار امکان بهره‌گیری از سرعت بالای رایانش کوانتومی و حفظ پایداری محاسبات را فراهم می‌کند.
کاهش خطا و افزایش سرعت
نتایج آزمایش‌ها نشان داد که روش جدید خطا‌ها را تا ۴۳٪ کاهش داده و سرعت اجرای محاسبات را افزایش می‌دهد. حتی حرکت ربات ۱۷ مفصلی مشابه انسان که معمولاً ۳۰ دقیقه محاسبه نیاز دارد، به سرعت انجام شد. آزمایش‌ها روی شبیه‌ساز کوانتومی فوجیتسو و کامپیوتر ۶۴ کیوبیتی RIKEN نیز تأیید شد.
چشم‌انداز ربات‌های هوشمند
این دستاورد برای ربات‌های انسان‌نما اهمیت زیادی دارد، زیرا حرکات روان پاسخ سریع و تعامل در محیط‌های پیچیده را امکان‌پذیر می‌کند. روش‌های کنونی اغلب مدل‌ها را ساده می‌کنند و منجر به حرکت سفت و غیرطبیعی ربات‌ها می‌شوند، اما با راهکار جدید ربات‌ها قادر به حرکت نرم، واقعی و هوشمند خواهند بود.
آینده‌ای با کوانتوم
پژوهشگران معتقدند که استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته‌تر کوانتومی مانند تبدیل فوریه کوانتومی می‌تواند سرعت و دقت ربات‌ها را حتی بیشتر کند. این فناوری می‌تواند در کنترل زمان واقعی جلوگیری از برخورد با موانع، مدیریت مفاصل متعدد و بهینه‌سازی انرژی ربات‌ها کاربرد داشته باشد.
انتهای پیام/
Source link
قدرت کوانتومی حرکت ربات‌ها را تا ۴۳٪ دقیق‌تر کرد!
سهام:
