ثورة ”روبوتية“ تحول الخيال العلمي إلى حقيقة… الروبوتات تغزو حياة اليابانيين اليومية!

اختبار الروبوتات والدرون

”عفواً، المكان محجوز بالكامل لمدة ثلاثة أشهر قادمة“.

تعليق نسمعه كثيراً، لكنه هذه المرة ليس صادراً عن موظف في مطعم شهير أو نزل تقليدي للإشارة إلى اكتظاظ المكان أو عودة الحجوزات السياحية، بل إنه صادر عن موظف في حقل اختبار الروبوتات بمحافظة فوكوشيما، وهي منشأة تخضع إدارتها لمبادرة ساحل فوكوشيما للابتكار. تحتل هذه المنشأة العملاقة مساحة 500 ألف متر مربع في ميناميسوما بمحافظة فوكوشيما وتم تجهيزها لإخضاع الروبوتات والدرون لعدد لا يحصى من الاختبارات. قمت بزيارة حقل اختبار الروبوتات في مارس/ آذار 2020 قبل أن يتم افتتاحه بالكامل، ولقد ذُهلت من حجم الطلب على الخدمات التي تقدمها المنشأة.

في عام 2011 دمر تسونامي الشريط الساحلي الذي يقع به حقل اختبار الروبوتات. تُظهر هذه الصورة منطقة تفتيش البنية التحتية والاستجابة للكوارث. (يامادا شينجي)

في اليوم الذي زرت فيه حقل الاختبار، كانت هناك عروض تقديمية ومناقشات حول استخدام الدرون والمركبات الأرضية بدون سائق (UGVs) للاستجابة في حالات الكوارث. يقول ساتو كازوهيكو، مدير معهد فوكوشيما للتدريب على الاستجابة في حالات الطوارئ الذي استضاف الحدث، إن حقل اختبار الروبوتات يُجري تدريبات أو اختبارات مماثلة مرة كل شهرين. وبالإضافة إلى المساحات المفتوحة الشاسعة، يحتوي الحقل على مناطق مصممة لمحاكاة ظروف الكوارث، بما في ذلك الركام المتراكم والمنحدرات الترابية، مما يجعله مناسبًا للغاية لإجراء الاختبارات في ظروف مشابهة للعالم الحقيقي.

اختبار إحدى المركبات الأرضية بدون سائق (UGV) فوق كومة من الأحجار (يامادا شينجي)

شاركت في التدريبات طواقم من أقسام مكافحة الحرائق في مدن ميناميسوما، أيزواكاماتسو، كيتاكاتا. وفي أحد الاختبارات التي تم إجراؤها في المنطقة الحضرية التي غمرتها الفيضانات واستُخدمت خلالها طائرة بدون طيار لنقل وإسقاط المساعدات، تم عرض طرق استخدام الطائرات التي يتم تشغيلها عن بُعد للاستطلاع وشرح كيفية استخدام المركبات الأرضية بدون سائق (UGV) لنقل الإمدادات والمصابين عبر مساحات واسعة من المناطق المتضررة من الكوارث. وقد كانت المناقشات التي عُقدت مفيدة للغاية لمطوري الروبوتات، حيث أعرب المشاركون من مدينة أيزواكاماتسو عن اهتمامهم بدمج الروبوتات في ترسانة معدات الإنقاذ الخاصة بهم، مشيرين إلى أنها ستسهّل بشكل كبير نقل المعدات والمصابين عند وقوع حوادث في المناطق الجبلية.

طائرة بدون طيار تحوم على ارتفاع منخفض لإنزال حمولتها بدقة، وتنقل المساعدات إلى جزء معزول من المنطقة الحضرية التي غمرتها الفيضانات. (هاشينو يوكينوري)

روبوت على هيئة نقالة يتبع عمال الإنقاذ تلقائيًا، مما يوفر القوى العاملة ويتيح استخدام فرق بحث أصغر عدداً. (يامادا شينجي)

الأولوية للتطوير المستمر

تعرضت منطقة هامادوري في فوكوشيما على طول ساحل المحيط الهادئ للتدمير بسبب تسونامي والكارثة النووية التي نجمت عن زلزال شرق اليابان الكبير عام 2011. وفي حين كان الاقتصاد المحلي يعتمد بشكل كبير على المحطتين الأولى والثانية لتوليد الطاقة النووية في فوكوشيما (فوكوشيما دايئيتشي وفوكوشيما دايني) وعلى الصناعات ذات الصلة، يجري حالياً الاستغناء عن المنشآت السابقة الموجودة في أوكوما وفوتابا وكذلك الموجودة في ناهارا وإخراجها من الخدمة. فبالتالي لكي تتعافي منطقة هامادوري اقتصادياً ولتشجيع السكان السابقين على العودة إليها، يجب إنشاء مجموعة من الصناعات الرئيسية الجديدة التي تحل محل الصناعات السابقة.

تعد الروبوتات والدرون في قلب اهتمامات مبادرة ساحل فوكوشيما للابتكار، وكلاهما من التقنيات التي شهدت تطورات كبيرة في السنوات الأخيرة لدرجة أنه أصبح من غير الممكن الاستغناء عن الدرون عند القيام بإيقاف تشغيل المفاعلات النووية في البيئات المشعة، لذا فإن استخدام التكنولوجيا أصبح أمراً أساسياً في مجالي إعادة الإعمار وإيقاف تشغيل المنشآت. كما أن حقل اختبار الروبوتات يعد مركزاً لجذب مصنّعي الروبوتات إلى المنطقة ككل.

مجمع الأبحاث المركزي التابع لحقل اختبار الروبوتات يضم قاعة وغرف اجتماعات ومختبرات وورش عمل. (يامادا شينجي)

يتميز المكان المخصص للاختبار الداخلي في منطقة مركز التطوير بسقف عالٍ يبلغ ارتفاعه 11 مترًا. (يامادا شينجي)

بالنسبة لمصنّعي الروبوتات، يعد وجود بيئات اختبار مناسبة أمرًا ضروريًا، فالسيارات ذاتية القيادة تتطلب مسارات مشابهة تماماً للبيئات الحضرية الفعلية بكل تفاصيلها مثل إشارات المرور وعلامات الطرق، وتحتاج الدرون إلى مساحات مفتوحة شاسعة بالإضافة إلى مدارج الطائرات ومهابط طائرات الهليكوبتر لإجراء رحلات تجريبية بأمان. لكن المصنّعين اليابانيين للطائرات بدون طيار يتخلفون عن منافسيهم في الولايات المتحدة والصين، حيث يسهّل توافر المساحات المفتوحة في هذين البلدين إنشاء بيئات اختبار ملائمة. لذلك يهدف مشغلو المنشأة إلى المساعدة في التغلب على هذه العقبة من خلال توفير بيئة اختبار عالية الجودة، ويأملون أن يسهم هذا في جذب شركات التكنولوجيا الفائقة إلى منطقة هامادوري.

تتميز المنطقة المخصصة للطائرات بدون طيار بمدرج طوله 500 متر ومهبط للطائرات العمودية ومنطقة اختبار محاطة بشباك، كما توجد أيضًا منشأة لاختبار التحمل ونفق هوائي. كما تمتاز منطقة فحص البنية التحتية والاستجابة في حالات الكوارث ببيئة حضرية واقعية متكاملة بها إشارات مرور ومعابر للمشاة وعلامات الشوارع، وهي مجهزة أيضًا بجسور وأنفاق ومصانع وغير ذلك من تجهيزات البنية التحتية الكبيرة الأخرى. كما تشتمل المنطقة المغمورة والمنطقة المائية على حقل حضري مغمور ومسبح داخلي، مما يتيح إجراء الاختبارات الأرضية والبحرية والجوية.

منطقة اختبار محاطة بشباك وراء المدرج. نظراً لأنها مصنفة كمساحة داخلية، فهي معفاة من اشتراطات قانون الطيران، مما يسمح باختبار الدرون في أي وقت دون تصريح. (يامادا شينجي)

يفضل المصنّعون إجراء الاختبار في المناطق القريبة من محاور التطوير، مما يسمح لهم بإجراء اختبار أكثر فعالية ويسهّل على الفِرق معالجة أخطاء التصميم وإجراء الصيانة بسرعة. ولتلبية هذه المتطلبات، تم تجهيز مباني الأبحاث وباقي منطقة البنية التحتية بأحدث أدوات التصنيع ومعدات القياس الدقيقة، بالإضافة إلى المختبرات. حاليًا، يشغل الموقع ما مجموعه 17 شركة ومؤسسة تعمل في مختلف المجالات، منها الشركات الكبيرة مثل دنسو والشركات الصغيرة وحتى المؤسسات التعليمية مثل جامعة أيزو.

في الجوار يوجد مركز Minamisōma Incubation، وهي منشأة تساعد الشركات الناشئة في استئجار المكاتب والمصانع، وإنشاء الأعمال التجارية، وجمع الأموال، والتشغيل، وهناك أيضاً الحديقة الصناعية لإعادة إعمار مدينة ميناميسوما (Minamisōma City Reconstruction Industrial Park)، التي توفر مساعدة مكثفة لمصنّعي الروبوتات. إنها مدينة متكاملة تتمتع بقدرات هائلة تؤهلها لمزيد من التوسع في المستقبل.

تم تصميم المعامل لمساعدة المهندسين على مشاركة الأفكار بحرية. (هاشينو يوكينوري)

طائرة إقلاع وهبوط رأسية كهربائية (eVTOL) تصنعها شركة Tetra Aviation إحدى الشركات التي تجري تجاربها في حقل الاختبار. (يامادا شينجي)

الروبوتات جزء من حياتنا اليومية

Man-Machine Synergy Effectors وترجمتها ”مستجيبات التآزر بين الإنسان والآلة“، هي إحدى الشركات التي تستأجر حقل اختبار الروبوتات وأكثرها شهرة، وهي شركة تقوم بتطوير روبوتات كبيرة تشبه الإنسان من النوع الذي نراه في أفلام الخيال العلمي والأنيمي. يرأس الشركة اختصاصي الروبوتات كاناؤكا كاتسويا، وهو محاضر زائر في مركز أبحاث الروبوتات بجامعة ريتسوميكان، ألهمته كارثتا تسونامي والتسرب الإشعاعي النووي لتأسيس شركة ناشئة هدفها جعل الروبوتات جزءًا من الحياة اليومية.

يقول كاناؤكا وهو يتأمل كارثة عام 2011: ”لقد رأينا مواقف اضطر فيها الناس إلى القيام بمهام صعبة والتعرض لخطر الإشعاع، وهو عمل شاق كان ينبغي أن تؤديه الروبوتات. قبل تلك الكارثة، كنا جميعًا نعتقد أن اليابان نجحت في صنع أفضل روبوتات في العالم، لكننا دُهشنا عندما علمنا أنه في وقت الكارثة الفعلية، لم يكن هناك روبوت واحد له أي فائدة“.

كاناؤكا مع نسخة من الروبوت JINKI Type Zero (من صنع شركة Man-Machine Synergy Effectors).

كان كاناؤكا يرى أنه لا جدوى من ابتكار تقنيات ونظريات روبوتية متطورة إذا لم يكن بالإمكان تنفيذها في العالم الحقيقي. فبعد أن نجح في جمع التمويل اللازم واختيار فريق العمل الخاص به، أسس شركة Man-Machine Synergy Effectors في أكتوبر/ تشرين الأول 2015. تقع مكاتب الشركة ومركز أبحاثها، الذي أطلق عليه اسم ”القاعدة السرية“، في مدينة كوساتسو بمحافظة شيغا، التي يوجد بها أيضًا الحرم الجامعي بيواكو كوساتسو التابع لجامعة ريتسوميكان.

وقد قامت الشركة، التي تتمثل فلسفتها في تحرير البشر من الحاجة إلى أداء الأعمال البدنية الشاقة، بتأسيس مكتبها الفرعي في مدينة ميناميسوما بمحافظة فوكوشيما في ديسمبر/ كانون الأول 2019. يقول كاناؤكا بالنسبة لشركة ناشئة مثل Man-Machine، كان من المطمئن الحصول على دعم من مبادرة ساحل فوكوشيما للابتكار وحكومة ميناميسوما، التي تهدف إلى تحويل المدينة إلى مركز للروبوتات.

عادة ما تستغرق التقنيات الجديدة وقتاً طويلاً إلى أن يتم فهمها وقبولها، مما قد يؤثر على الجانب التجاري لأي مشروع. لكن كاناؤكا يؤكد على أنه في حالة ميناميسوما، ألقت المدينة بكل ثقلها وراء الصناعة، ”لقد تزامن إنشاء شركة Man-Machine مع سلسلة رائعة من الأحداث التي شهدت ظهور صناعة روبوتات جديدة في نفس الوقت الذي كانت تتم فيه إعادة إعمار المنطقة، ولهذا السبب تمكنا من مشاركة رسالتنا على نطاق واسع“.

تعمل قاعدة فوكوشيما التابعة للشركة من مركز Minamisōma Incubation. (شركة Man-Machine Synergy Effectors)

مستقبل الروبوتات الشبيهة بالإنسان

شركة Man-Machine هي أكثر من مجرد صانع للروبوتات. فنموذج أعمال الشركة يتضمن العمل كوسيط بين مصنعي الروبوتات والعملاء الذين يريدون منتجات مبتكرة وتقديم مفاهيم وتقنيات مطوّرة بشكل مستقل تهدف إلى نشر الروبوتات في العالم الحقيقي.

وكما توحي فلسفة الشركة، لا تنتج Man-Machine روبوتات مخصصة لمهمة واحدة عادية مثل التنظيف مثلاً، بل إنها تهدف إلى إنشاء روبوتات متعددة الوظائف والاستخدامات يمكنها أن تحل محل البشر في أداء الوظائف عالية الخطورة مثل رفع الأحمال الثقيلة والعمل في الأماكن المرتفعة.

يهدف روبوت JINKI Type Zero، الذي تم تطويره بالاشتراك مع شركة القطارات اليابانية JR West وNippon Signal، إلى أتمتة صيانة البنية التحتية للسكك الحديدية الكهربائية المركبة في مواقع عالية. ليس هذا فقط، بل إن شركة Man-Machine تطمح أيضًا إلى تطبيق هذه التكنولوجيا في صيانة البُنى التحتية في قطاعات النقل والطاقة والاتصالات، بما في ذلك استبدال إشارات المرور والتفتيش على الأنفاق والجسور.

يوفر حقل اختبار الروبوتات بيئة مثالية للاختبار، بما في ذلك المناطق الحضرية ذات الجسور والأنفاق والمباني فضلاً عن المساحات الواسعة. حتى أن كاناؤكا يمزح قائلاً إن حقل اختبار الروبوتات قد بُني، على ما يبدو، خصيصاً من أجل شركته.

الروبوت JINKI Type Zero يقوم بتثبيت إشارات المرور في حقل اختبار الروبوتات. (من صنع شركة Man-Machine Synergy Effectors)

يقوم الروبوت بإجراء اختبار الصنبور للتحقق من سلامة النفق. (من صنع شركة Man-Machine Synergy Effectors)

من المتوقع أن تنمو صناعات الروبوتات والدرون بوتيرة سريعة، وتهدف الحكومة اليابانية إلى تسويق السيارات الطائرة في الوقت المناسب بالتزامن مع معرض إكسبو 2025 في أوساكا. كما يعد نشر الروبوتات بغرض إيقاف تشغيل مفاعلات فوكوشيما دايئيتشي مسألة ملحة أيضًا، لكن كاناؤكا يؤكد على أن شركته لا تنوي تقديم حلول خاصة لأشياء مثل إيقاف تشغيل المفاعل أو الاستجابة في حالات الكوارث، لكن بدلاً من ذلك، تركز الشركة جهودها على نموذج الأعمال التجارية الذي يتخطى فوكوشيما واليابان إلى السوق العالمية، ويريد كاناؤكا أن يذكّر الناس بأن الروبوتات التي تم استخدامها في مفاعل فوكوشيما دايئيتشي كانت من النوع التقليدي.

إذا انطلقت الروبوتات الشبيهة بالإنسان إلى العالمية، فسيتم توفير المزيد من الأموال لتطويرها، مما سيساعد على تطوير التقنيات والوظائف. وسوف يؤدي كل ذلك إلى جعل استخدام الروبوتات سهلاً للغاية مما سينتج عنه زيادة عدد الأشخاص القادرين على تشغيلها.

يؤكد كاندا: ”لا جدوى من تصنيع عدد معين من الروبوتات خصيصًا لإيقاف تشغيل المفاعلات لأن الكوارث تتخذ أشكالًا عديدة ويمكن أن تحدث في أي مكان، وبالتالي فلن تكون هذه الروبوتات قادرة على الاستجابة في ظروف أخرى غير الظروف التي صُممت من أجلها، وهذا سبب كافٍ لكي نعطي الأولوية لتطوير نماذج الروبوتات التي يمكن نشرها واستخدامها في مواقف مختلفة. لكن إذا قالت شركة ذات خبرة في الاستجابة للطوارئ والكوارث النووية إنها تريد استخدام تقنيتنا، فسوف نتعاون معها دون شك. قد يبدو هذا النهج غير مباشر للوهلة الأولى، لكنني أعتقد أنه في الواقع أقصر طريق لإيقاف تشغيل المفاعل وإعادة بناء المنطقة“.

إن الهدف الجمعي لكل من حقل اختبار الروبوتات وحكومة بلدية ميناميسوما ومبادرة ساحل فوكوشيما للابتكار هو تنمية قطاع الروبوتات ككل. وقد يؤدي استمرار هذه المبادرات إلى أن تصبح منطقة هامادوري موطنًا لصناعة رئيسية جديدة تتخطى حدود محافظة فوكوشيما لتشمل كل أنحاء اليابان.

عرض نسختين من الروبوت JINKI Type Zero في معرض RoboTest Expo 2022 (من صنع شركة Man-Machine Synergy Effectors)

(نشر النص الأصلي باللغة اليابانية، الترجمة من الإنكليزية. صورة العنوان: روبوت على هيئة نقالة، ومركبة أرضية بدون سائق UGV لحمل المساعدات، يتبعان أفراد البحث والإنقاذ بشكل مستقل. يامادا شينجي)