يدعو باحثون من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان (EPFL) ومعهد إمبا (Empa) إلى ألا يُقيَّم الروبوتات فقط على أساس أدائها التقني، بل أيضاً على مساهمتها في أهداف الاستدامة. في بيان نُشر في Nature Machine Intelligence، يحدد ميركو كوفاتش وزملاؤه تأليفاً تخصصاً جديداً هو «روبوتات الاستدامة»، الذي يجب عدم الخلط بينه وبين الروبوتات المستدامة.
ينطلق المنطق من ملاحظة. في مقال نُشر عام 2025 في مجلة Science، توضح أود بيار، رئيسة مختبر خوارزميات وأنظمة التعلم في كلية الهندسة بالمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان والمديرة الأكاديمية لمركز الروبوتات، التوتر بين أداء الروبوت والاستدامة من خلال مثال روبوت مكلف بوضع الألواح الشمسية. هذا الروبوت، وفقاً لها، يُصنع من مواد باهظة الثمن ويعمل ببطارية ثقيلة تحتاج إلى إعادة الشحن كل بضع ساعات. تعتمد الروبوتات على أنظمة طاقة مستهلكة للطاقة ومكونات إلكترونية مصنوعة من موارد محدودة، ولا يمكن لمصممي الروبوتات تجاهل ذلك بعد الآن، كما ترى.
ومع ذلك، يمكن لهذه الآلات نفسها المساهمة في مواجهة بعض التحديات البيئية الأكثر إلحاحاً، بما في ذلك مراقبة البيئة والتنوع البيولوجي، والزراعة الدقيقة، أو صيانة البنى التحتية الحرجة مثل الجسور والمباني وشبكات الكهرباء. في هذا الإطار، يلخص ميركو كوفاتش، رئيس مختبر روبوتات الاستدامة، الذي يديره مشتركاً معهد إمبا وكلية الهندسة المعمارية والهندسة المدنية والبيئية بالمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان، طموح الحركة قائلاً: «طموحنا ليس مجرد جعل الروبوتات أكثر استدامة؛ بل يجب أن تساهم بنشاط في حل تحديات الاستدامة».
ثلاثة مبادئ لتخصص جديد
تتبع الأبحاث الحالية مسارين رئيسيين: تصميم روبوتات تسمح باستخدام أكثر استدامة للموارد، وتصميم روبوتات أكثر استدامة في حد ذاتها، من خلال كفاءة طاقة أفضل وقابلية للتحلل البيولوجي أو إعادة التدوير. يدعو البيان المجتمع الأكاديمي والصناعة والسلطات العامة إلى توسيع هذه المناهج في إطار أوسع، يقيم الروبوتات بناءً على مساهمتها الشاملة في أهداف الاستدامة. يعتقد المؤلفون أن آثارهما البيئية والاجتماعية والاقتصادية يجب أن تدخل في الحساب، إلى جانب الأداء التقني.
لتوجيه هذا التحول، يقترحون ثلاثة مبادئ: يجب أن تكون الأنظمة الروبوتية قليلة التدخل قدر الإمكان، ومتاحة عالمياً، وتعايشية، من أجل خلق قيمة للأشخاص والاقتصادات والنظم البيئية. يعتبر المؤلفون أيضاً أن التحديات مثل تغير المناخ وفقدان التنوع البيولوجي أو ندرة الموارد يمكن أن تصبح فرصاً لتطوير حلول هندسية جديدة، بدلاً من كونها قيوداً على الابتكار.
مشاريع قيد التطوير بالفعل في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان
يستكشف عدة مختبرات في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في لوزان هذه المسارات بالفعل. روبوت Envirobot، المستوحى من ثعبان البحر والمطور في مختبر البيوروبوتيكس التابع لأوكي إيسبيرت، يُستخدم للمراقبة الذاتية لجودة المياه. في مختبر الأنظمة الذكية، الذي يديره داريو فلورانو، طور مهندسون روبوتاً مائياً مصنوعاً من طعام الأسماك. يمكن تجهيزه بمستشعرات قابلة للتحلل البيولوجي تقيس درجة الحموضة ودرجة الحرارة أو وجود ملوثات، وفي نهاية عمره الافتراضي، يمكن أن يطعم الكائنات المائية بدلاً من أن يصبح نفايات إلكترونية.
مبادرة RoboFood، التي ينسقها داريو فلورانو، تستكشف بدورها الروبوتات القابلة للأكل والأنظمة الغذائية الآلية. وفقاً له، يمكن أن يكون هذا الدمج مفيداً للصحة والإنتاج الغذائي والاستدامة البيئية. يقول: «يمكن أن تُستخدم الروبوتات القابلة للأكل لتوصيل الطعام إلى مناطق مهددة، أو لإعطاء الأدوية بطرق مبتكرة لأشخاص يعانون من صعوبة في البلع، أو للحيوانات، أو حتى لمراقبة الطعام وطزاجته باستخدام مستشعرات قابلة للأكل». أما الروبوت رباعي الأرجل PAWS، المطور في مختبر CREATE التابع لجوزي هيوز والمستوحى من الكلب، فيمكنه الجري بمفرده، دون تشغيل أي محرك بمجرد تحريكه، بفضل المواد المرنة والمفاصل التآزرية.
مقياس جديد للأداء
تدعو أود بيار وميركو كوفاتش معاً إلى تعريف أوسع للنجاح في مجال الروبوتات. لن تلغي هذه المقاربة المفاضلات، لأن الروبوتات المصممة للاستدامة ستظل بحاجة إلى الطاقة والمواد، وسيظل استخدامها محفوفاً بالمخاطر. كما يصيغ ميركو كوفاتش: «التحدي ليس في إزالة هذه المفاضلات، بل في جعلها مرئية وأخذها في الاعتبار عند تقييم التأثير الشامل للروبوت».
