تخطو شركة تسلا خطوات متسارعة نحو تحويل الخيال العلمي إلى واقع ملموس، مبتعدة تدريجياً عن كونها مجرد شركة مصنعة للسيارات الكهربائية لتصبح قوة رائدة في مجال الذكاء الاصطناعي والروبوتات. وفي هذا السياق، نشرت الشركة يوم الأربعاء مجموعة من براءات الاختراع الدولية التي تفصل البنية الميكانيكية لأذرع وأيدي الجيل الثالث من روبوت أوبتيموس البشري. وتقدم هذه الوثائق أول مخطط هندسي علني للتقنيات المتقدمة التي تعتزم الشركة إدخالها في خطوط الإنتاج في وقت لاحق من هذا العام، مما يمثل قفزة نوعية في عالم الروبوتات.
محاكاة دقيقة للتشريح البشري
تشير الوثائق، التي رصدها أولاً الباحث المهتم بشؤون تسلا، سوير ميريت، عبر منصة إكس، إلى نظام معقد يعتمد على الأوتار ويحاكي بشكل وثيق تشريح الساعد البشري. ويهدف هذا التصميم المبتكر إلى تحقيق 22 درجة من درجات الحرية لكل يد، وهو رقم يقترب بشكل مذهل من 27 درجة للحرية الموجودة في اليد البشرية البيولوجية. هذا المستوى من المرونة يمنح الروبوت قدرة فائقة على التعامل مع الأشياء بدقة وبراعة غير مسبوقة في عالم الآلات.
تحمل براءة الاختراع الرئيسية عنوان «يد روبوتية تعمل ميكانيكياً»، وقد تم تسجيلها تحت الرقم الدولي 2026080687. وتوضح هذه الوثيقة تصميماً فريداً حيث يتم وضع جميع المحركات الخطية البالغ عددها 25 محركاً لكل ذراع داخل الساعد بدلاً من وضعها في اليد نفسها. ومن بين هذه المحركات، يُخصص 23 محركاً للتحكم في حركة الأصابع، بينما يعمل محركان على تحريك المعصم.
هندسة الأوتار والكابلات المرنة
لتحقيق هذه الحركة الانسيابية، تم تزويد كل إصبع بثلاثة كابلات تحكم مرنة ورفيعة تمتد من محركات الساعد، وتمر عبر المعصم، لتتصل بأجزاء الأصابع من خلال قنوات مدمجة. تمر هذه القنوات خلف بعض محاور المفاصل وأمام بعضها الآخر، مما يتيح الانحناء المستقل لكل جزء من أجزاء الإصبع على حدة.
يعكس هذا النهج الهندسي طريقة عمل عضلات الساعد البشري التي تتحكم في اليد من خلال أوتار طويلة. وتكمن العبقرية في هذا التصميم في نقل المكونات الثقيلة بعيداً عن اليد، مما يقلل من الكتلة والقصور الذاتي في الأطراف، ويسمح بحركات أسرع وأكثر رشاقة، وهو أمر بالغ الأهمية للقيام بالمهام الدقيقة التي تتطلب سرعة استجابة.
التوجيه المتقدم للمعصم وتسهيل التصنيع
لا تقتصر الابتكارات على الأصابع فحسب، بل تفصل وثيقة مرافقة أخرى ما تطلق عليه شركة تسلا آلية «التوجيه المتقدم للمعصم». وتمثل هذه الآلية منطقة انتقال تتحول فيها الكابلات من ترتيب جانبي على جانب الساعد إلى ترتيب عمودي على جانب اليد. يؤدي هذا التصميم الهندسي المبتكر إلى تقليل تمدد الكابلات، والحد من الاحتكاك، ومنع التداخل أثناء حركات المعصم المعقدة، وهي المشكلات التي كانت تمثل نقطة ضعف شائعة في الروبوتات القديمة التي تعتمد على الأوتار.
كما تكتمل هذه المجموعة الهندسية ببراءتي اختراع إضافيتين؛ الأولى تحمل اسم «الملحق الروبوتي» وتغطي مجموعة التجميع من الساعد إلى الكف وصولاً إلى الأصابع. والثانية بعنوان «تجميع المفاصل للملحق الروبوتي»، والتي تصف أسطح التلامس المنحنية والأعضاء المرنة المركبة المصممة خصيصاً لتبسيط عملية التجميع لتتناسب مع متطلبات التصنيع بكميات كبيرة.
الطريق نحو الإنتاج الضخم
تم تقديم براءات الاختراع هذه في الأصل في نفس اليوم الذي عُقد فيه حدث تسلا الشهير «نحن، روبوت» في شهر أكتوبر من عام 2024. ويتزامن نشرها اليوم مع استعداد الشركة للمرحلة التالية من طموحاتها في مجال الروبوتات. وقد أكد إيلون ماسك خلال قمة الوفرة في شهر مارس أن إنتاج الجيل الثالث من روبوت أوبتيموس سيبدأ في مصنع تسلا في فريمونت بولاية كاليفورنيا هذا الصيف، مع استهداف الوصول إلى الإنتاج الضخم بحلول عام 2027.
- تحويل خطوط الإنتاج: تقوم تسلا حالياً بتحويل خطوط إنتاج طراز إس وطراز إكس في مصنع فريمونت لاستيعاب تصنيع الروبوت الجديد.
- هدف طموح: حددت الشركة هدفاً متمثلاً في الوصول إلى إنتاج مليون وحدة سنوياً في تلك المنشأة.
- توسع إضافي: يجري حالياً بناء مصنع مخصص لإنتاج الروبوتات في مصنع جيجا في تكساس لزيادة حجم الإنتاج مستقبلاً.
التحدي الهندسي الأصعب
لطالما كانت الأطراف الاصطناعية والأيدي الروبوتية تشكل تحدياً كبيراً للعلماء والمهندسين بسبب الحاجة الماسة للجمع بين القوة والمرونة والقدرة على الاستشعار. وقد وصف ماسك اليد الروبوتية في وقت سابق بأنها تمثل حوالي 60 بالمائة من التحدي الهندسي الإجمالي للمشروع بأكمله، مؤكداً في إحدى تصريحاته أن تصميمها كان «أصعب من تصميم سيارة سايبرتراك أو طراز إكس».
«إن تطوير يد قادرة على أداء المهام البشرية اليومية بالكفاءة المطلوبة هو التحدي الأكبر الذي يواجهنا في مسيرتنا نحو أتمتة المستقبل.»
وتشير هذه السلسلة من براءات الاختراع بشكل واضح إلى أن تسلا تعتقد أنها قد نجحت أخيراً في حل هذه المشكلات المعقدة، والأهم من ذلك أنها صممت هذه الحلول لتكون قابلة للتطبيق العملي على أرضيات المصانع، وليس فقط كنماذج اختبارية داخل المختبرات.
الأسئلة الشائعة
متى سيبدأ الإنتاج الفعلي للجيل الثالث من الروبوت الجديد؟
أكد إيلون ماسك أن إنتاج الجيل الثالث سيبدأ في مصنع تسلا في فريمونت بولاية كاليفورنيا خلال صيف هذا العام، على أن يتم الوصول إلى مرحلة الإنتاج الضخم بحلول عام 2027.
ما هو عدد درجات الحرية في اليد الروبوتية الجديدة؟
تتميز اليد الروبوتية الجديدة بوجود 22 درجة من درجات الحرية، وهو رقم يمنحها مرونة عالية ويقترب بشكل كبير من درجات الحرية الـ 27 الموجودة في يد الإنسان الطبيعية.
أين يتم وضع محركات الأصابع في هذا التصميم المبتكر؟
لتخفيف وزن اليد وزيادة سرعتها ورشاقتها، قامت تسلا بوضع جميع المحركات الخطية البالغ عددها 25 محركاً داخل منطقة الساعد بدلاً من وضعها في اليد نفسها، حيث تنتقل الحركة عبر أوتار مرنة.
ما هو الهدف الإنتاجي السنوي الذي تطمح إليه الشركة؟
تستهدف الشركة الوصول إلى إنتاج مليون وحدة سنوياً من الروبوت في منشأتها في فريمونت، مع بناء مصنع إضافي مخصص في تكساس لزيادة الإنتاج.
