سنتحدث هنا عن الحركه، عبر المشي اولا، ومن ثم التنقل عبر الروبوت، واخيرا افلام الرسوم المتحركة عبر الكمبيوتر.
الحركة هاجس مستمر لبني البشر، ما عليك سوى مراقبة الاطفال في محاولتهم الجاهدة كي يحبون، ويمشون واخيرا ليركضوا الى حيث يشاؤون. المشي هو نتيجة التحكم العصبي بالعضلات، قلما نفكر به. ولكنه نجم ايضا، عن عملية تطور طويله.
يعتبر المشي بالنسبة للجنس البشري، نهاية مرحلة طويلة من التطور.
كان اسلافنا من البشر يتسلقون الاشجار. وكانوا يجبرون على الاعتماد على اذرعهم حين يضطرون للمشي على الارض. وحين لجأوا للصيد للبقاء على قيد الحياة، اضطروا للاستقامة ورفع رؤوسهم.
الذين خرجوا من الاسترالوفيثيسين، اي اول من مشوا على اقدامهم من البشر، كانوا منحنين بعد ومتكورين فوق اقدامهم. وقد جرت تحولات كثيرة قبل ان يظهر اخيرا الانسان الممشوق ومستقيم القامة تماما.
كان يمشي ابطأ من اسلافه ممن يمشون على الاربعه. ولكنه كان اشد مقاومة ومستعد لعبور مسافات اطول دون ان يشعر بالتعب. قامته المستقيمة منحته رؤية ابعد لما يحيط به. وكان اسرع في رؤية ضحيته ومفترسه.
وبما ان يديه اصبحت طليقتين صار بأمكانه ان يستخدمهما في اعمال اخرى، كصنع الادوات. الانسان المعاصر يتعلم الوقوف والمشي حين بلوغه الشهر الخامس عشر من العمر.
يقوم بذلك عبر سلسلة من الخطوات المتواليه. منذ لحظة ولادته، الجذع العلوي للطفل يكتسب الصلابه تدريجيا.
يتمكن الطفل اولا من رفع رأسه. ومن ثم يرفع صدره. وفي شهره الرابع تقريبا، يتمكن الطفل من الجلوس احيانا. عندما يتمكن الطفل من الجلوس دون مساعده، والاعتماد على شيء ما، يبدأ ببذل جهود اكبر في محاولة للتجوال. يبدأ الطفل في التجوال بالاعتماد على بطنه. وحين تكتسب اقدامه الصلابه، يبدأ بالأعتماد على الاربعة ليزيد من سرعته شيئا فشيئا.
وفي الشهر الحادي عشر، معظم الاطفال يستطيعون المشي. الا ان بعضهم يعتمد على يديه. ولكنهم حين يتمكنون من الحفاظ على توازنهم يعتمدون على انفسهم في المشي. وتدريجيا يصبح المشي بالنسبة لهم اقل جهدا، فيمشون واقدامهم متقاربة، ليطيلونها تدريجيا، وبخطوات متسارعه. في الثالثة من العمر، يصبح المشي مسألة آليه.
مجموعة الحركات التي تؤلف المشي تنجم عن حركة العضلات. عادة ما تعمل العضلات كثنائي. حتى ان لكل عضلة تسهم في حركة ما يوازيها بحركة تقابل الاولى.
العضلة التي تسهم في ثني الورك، الداخلي الايمن، تسمى بالاغونيست، اما العضلة التي تقوم بالحركة المضاده، اي مد الورك، فتسمى بالعضلة الانتاغونيست. رغم انها لا تتحرك عند انحناء الورك، الا ان عضلة الانتاغونيست تبدي بعض المقاومة للحركه. سواء الاغونيست او الانتاغونيست، تتشكل جميع العضلات من الياف عضليه.
تتشكل كل من الالياف من مجموعة خيطان موازيه، من الالياف. وتتشكل هذه بدورها من نوعين من الشعيرات: الشعيرات السميكة التي تتشكل من مويسين بروتين، والشعيرات الواضحة التي تتشكل من اكتين بروتين.
لشد العضلات، لا بد اولا ان يصدر امر عن الدماغ بشحنات كهربائية ترسل الى الياف عضلات متعدده لها صلة بتلك العضله. وعندما تصل الى الياف العضله، تطلق الشحنات محتوى الرساله. فيؤدي ذلك الى انزلاق شعيرات الاكتين على المويسين. حركة الانزلاق هذه تؤدي الى انقباط العضلة، فتؤدي بذلك الى الحركه.
عضلات البشر، هي معجزة الطبيعه، فهي تمنحنا اطراف متوازية وسهولة في الحركه. يتمنى العديد من الباحثين رؤية الربوت يتحرك بهذه السهوله.
انهم يحاولون اختراع عضلات صناعية لهذا الهدف. تتشكل العضلات الصناعية من بوليمر الياف هلاميه. تشهد الالياف الهلامية تغييرا كبيرا في الحجم، حيال المتغيرات الصغيرة في الشروط. بعض انواع البوليمر مثلا تنقبض عندما تغمس في الماء، وغيرها حين تتعرض للضوء.
وهناك انواع من الالياف، تنقبض في محلول حامضي، وتتمدد في محلول قلوي. استفاد الباحثون من هذه الظاهره، واخترعوا جهازا يتألف من مجموعة انابيب مثقوبه، تؤدي الى نقطة وضعت فيها الياف البوليمر الهلاميه، تحمل الحامض، او عدة سوائل، الى الالياف المجتمعه. الانقباض الذي ينجم عن ايصال السوائل، شبيه بما يحدث لعضلات البشر.
الى جانب استخدام هذه التقنية في زرع الاعضاء للبشر، يمكن الاستفادة منها يوما، في صناعة روبوت بشري.
افضل شكل من اشكال التحرك على الارض، هو المشي. الا ان تطبيق ذلك على الروبوت يتطلب جهود الكمبيوتر، وميكانيكية سحريه.
واحد من اهم فوائد الروبوت هو انه يستطيع استطلاع اماكن يصعب على الانسان ان يتواجد بها. كالمشي على كوكب اخر، او التجوال في جسم شخص اخر. هذا هو نوع المهام التي يخصص لها الروبوت.
صمم الباحثون لاستطلاع الفضاء، روبوتا بستة اقدام. هذا الروبوت الشبيه بالحشره، يستطيع ان يثبت قوائمه على اي نوع من الاراضي.
يمكنه التجوال بثلاثة أشكال مختلفه. يختلف كل شكل منها عن الاخر من حيث السرعه والاستقرار واستهلاك الوقود.
اسرعها يعرف بالمدخل الثلاثي، الذي تتبعه الحشرات. وهي تكمن برفع ثلاثة ارجل بوقت واحد، في حين تثبت الثلاثة الاخرى على الارض.
حين يجبر على المشي فوق اسطح قاسيه فيها بعض المصاعب. سيختار الروبوت اسلوب اخر، بأستخدام قائمتين في كل خطوه.
رغم بطء هذه الخطوات الا انها تمنح الروبوت استقرارا اكبر. واذا ما تعرض لمشاكل اكبر كأن يكسر احدى قوائمه، يلجأ الروبوت الى اسلوب ثالث في الحركه، ليتحرك حينها ببطء اشد، لانه يحرك قائمة واحده في كل مره.
لمساعدته على تحديد الاسلوب الذي يجب ان يتبعه، يتمتع الروبوت بجهاز احساس في كل ساق، بعض هذه الاجهزة يقيس سرعة الساق، لتقيس الاخرى موقعها.
اجهزة قياس المفاصل تحدد الوزن الذي تحمله كل ساق، تعالج المعلومات التي تجمعها الاجهزة في كل ساق على حدى، لتحدد المعالجة ما اذا كانت الساق تلامس الارض، او انها ارتطمت بعقبة ما، او انها معلقة في الفراغ.
حينها تنقل المعلومات الى كمبيوتر مركزي، يتولى تقييم تصرفات الروبوت.
يتم بعدها توجيه الاوامر الى برنامج القوائم لادخال نوع الخطوات عند جهوزيتها. فمثلا، ان كان الروبوت يخطو نحو الفراغ، يأمره الكمبيوتر بان يعود. واذا ما واجه عقبة ما يتلقى امرا بالمشي فوقها. واذا ما كان على الروبوت ان يتسلق تلة عاليه، يتولى البرنامج في كل ساق ثني القائمة بالانحناءة المطلوبه للحفاظ على التوازن.
بهذا النوع من الاطراف، يمكن للروبوت ان يستطلع اجواءا مختلفة بالاعتماد على نفسه. ويمكن استخدام الروبوت للوصول الى اماكن يصعب الوصول اليها. لهذا يتولى الباحثون العمل على صناعة روبوت صغير الحجم.
تتشكل جميع الروبوتات، سواء كانت صغيرة او كبيره، من اربعة عناصر. نظام كمبيوتر ينشط فعالية العمل. مجموعة اجهزة حساسه تحدد مزايا الاجواء المحيطه، ومحرك للتجوال، ومصدر للطاقه.
الباحثون العاملون على تصغير حجم كل من هذه العناصر، يخترعون نظاما للتحكم بالتصرفات لا يتطلب الكثير من اجهزة الكمبيوتر. يعتمد نظام التحكم هذا على جامع للمعلومات من خلال نقاط تحسس متعدده. كالهوائي الذي يكتشف الأشياء التي يلامسها، او لاقط للصور الذي يكشف مصادر الضوء. بكاميرا صغيره كنقطة تحسس اخرى، يمكن لروبوت يعتد بأجهزة التحكم هذه ان يقوم بفحص عضو داخلي اجوف.
عملية الفحص هذه تعتمد على الرؤيه، ولهذا يتم استخدامه مثلا، لفحص الامعاء.
ينقل الميكروبوت ما يراه عبر الياف للرؤية الى الشاشه. الى جانب رؤية الامعاء على الشاشه، يمكن للأختصاصي ان يوجه الروبوت في تحركاته، من المتوقع ان يصبح الروبوت المصغر هذا جزءا من ادوات الطب الرئيسية في المستقبل.
ولكن حتى يتم ذلك لا بد من العمل على جعله اصغر حجما، من جهودهم بهذا المجال طور الباحثون محرك كهربائي صغير جدا، لا يزيد قطره عن الميليمترين فقط.
يتألف المحرك من حلقة مصنوعة من مادة حديدية مكهربه، لهذه المادة مميزاتها الخاصه، فهي تنحني عندما تتعرض احدى اطرافها لقوة اخرى. حين تتعرض حلقة الموتور لظروف كهذه، تمر موجة من التشوه من خلالها، واذا وضعت عدسة في اسفل سطح الحلقه، يؤدي الاحتكاك بين الحلقة والعدسة الى دوران هذه الاخيره.
اخذين بعين الاعتبار كل هذا التقدم التكنولوجي. لم يعد بعيدا ذلك اليوم الذي يمكن فيه وضع روبوت بأكمله داخل وحدة من السيليكون شيب.
بفضل تقدم الكمبيوتر وحده تمكن الروبوت من السير الى الامام جديا. فالكمبيوتر لا يحرك الروبوت وحده، بل يمنح الحياة ايضا، الى الرسومات.
يمنح الكمبيوتر الفنان الابداع الذي يعزز فيه مخيلته الخلاقه في تحريك الصور. فهو يسمح بالرسم، والتلوين، كما يهب الحياة لهذه الرسومات، ويمنحها الحركه. كل هذا يصبح ممكنا، بقوة برامج الكمبيوتر .
لدى الرسامين اقمشتهم، والوانهم، وريشتهم. ولدى مبدعي افلام الرسوم المتحركة شاشة الكمبيوتر، وبرامج السوفت وير، والماوس. فكلما ابتدع شيئا يمكن ان يراه من زوايا متعددة على شاشته، اضف الى ان الفنان يستطيع تقريب الهدف منه او ابعاده. كما يجعله يدور لرؤيته من جميع الزوايا الممكنه.
يقوم الفنان اولا بأبداع شيء ما، ثم يدفع فيه الحركه. تكمن الحركة اولا بتحديد ملامح الهدف المنشود، كما هو حال شكله، ولونه وكثافته وموقعه. لتتغير مع الوقت، احدى التقنيات المتبعة لتحقيق هذا الغرض هي مفتاح اطار الحركه.
لاتباع هذه التقنية، ما على الفنان سوى رسم بضعة اشكال للهدف نفسه، فتعتبر هذه المجموعة من الرسومات مفتاح الاطار، ليتولى الكومبيوتر اوتوماتيكيا تكملة كل المراحل الوسطية لمفتاح الاطار.
يمكن استخدام هذه التقنية ايضا لتحرك هدف في الفضاء وكأنه يعتد بالتحولات الفيزيائية اللازمه. لتحقيق ذلك، يقوم الفنان بتعريف الشكل المستقبلي للهدف المقصود في الفضاء، وبهذا يكون قد حدد الشكل الذي سيكون عليه الهدف عند تحركه، ليتولى الكمبيوتر انجاز الملامح التي بقيت بين الرسومات.
ويساعد البرنامج ايضا على انجاز اهداف مشابهة تعمل مع الهدف الرئيسي، بالوقت نفسه. ما يسهل القيام بأعمال شبيهة بأثارة البرق او الالعاب النارية مثلا.
على الفنان ان يحدد اولا الشكل الرئيسي للوحته، في لحظة البدايه، كما والرسومات التي تعكس الشكل النهائي له. وعليه ان يحدد عدد النماذج التي يريدها من الرسومات. وخط سيرها، وموقعها النسبيه، الى جانب عناصر اخرى كالفترة الزمنية لدوامها. بعد حصوله على كل هذه المعلومات، يمكن للكمبيوتر ان ينجز رسوما متحركة بفترة وجيزة من الوقت.
حركة الرسوم المتحركة للوجوه مسألة بالغة التعقيد، وذلك نتيجة التوصيلات المتعددة لجسم الانسان. بفضل برامج الكمبيوتر المتقدمه، يمكن تقليد هذه الحركة بسهوله. وبواقعة مدهشه.
يبدأ الفنان بصنع الهيكل، على شكل متسلسل، كل حلقة من السلسلة تمثل مفصلا من الجسم. يمكن للفنان ان يحرك الهيكل، بمجرد تحريك اي من اطرافه في الاتجاه الذي يريده.
من خلال الكينماتية المعكوسه، وهي تقنية تعتمد على مبدأ الروبوت. تسجل حركة المفاصل في الكمبيوتر اوتوماتيكيا. يمكن للفنان ان يضفي ليونة على سلاسل الأطراف. كالعضلات والجلد.
ومن خلال الكينماتية المعكوسة ايضا، حركة المفاصل تثني وتضخم اوتوماتيكيا الأطراف المتعدده. هذه الحركة تتوافق مع حركة المفاصل تماما. تتم الانحناءات قرب المفاصل او المناطق المنتفخة نسبيا وفيما بينها.
ولكن احدى المنافع الهامة لهذه البرامج، هي انها تسمح بتحريك ملامح دمى مزيفه، وذلك بالاعتماد على حركات شخص عادي. يحتاج هذا الخيار الى جهاز قادر على تسجيل الحركات التي يؤديها الشخص العادي، كالراقص مثلا. وهي عبارة عن جهاز ارسال، يولد حقلا مغناطيسيا. ومجموعة من الاجهزة الحساسة التي تلصق على رأس الشخص ويديه وظهره وخصره وقدميه.
تعمل هذه كأبرة البوصله، اذ انها تحدد مواقع اجزاء الجسم في الفضاء، بالاعتماد على حقول الجاذبية التي تتعرض لها.
ترسل اشارات كل من هذه الاجهزة الى الكمبيوتر، التي تحدد اشكال وتوجهات حركات الراقص المتعدده. لتتولى تطبيقها على الاجزاء المعنيه، من مفاصل الهيكل.
حينها تؤدي الملامح تلك الحركات، وذلك بتوافق بالغ الدقة مع حركات الراقص الاصليه.
الية مشابهة تمكن الفنان من تحريك ملامح الوجه لرسمة تم ابتداعها. ولا يحتاج الامر لاكثر من مايكريفون.
ينقل الميكريفون صوت الفنان الى الكمبيوتر، التي تحول اشارات الصوت الى حركة للشفاه وملامح في الوجه. تتم تأديتها على ملامح الرسوم المتحركه.
الهدف الرئيسي لبرنامج الكمبيوتر هذا هو الاخلاص لمن يستعمله. خصوصا انه يساعد الفنان على تخصيص مزيد من الوقت للعمل الابداعي الخلاق بحد ذاته.
يحتل الكمبيوتر قلب الروبوت، ومركز اللهو، حتى انه في قلب مصانعنا، والفنون ايضا، والتكنولوجيا والعلوم. انه عصر الكمبيوتر. خلال العشرين عاما الأخيرة من القرن العشرين، سيتم الاستيلاء على مراكز العمل الخاصة بثمانين بالمئة من العماله، عبر تقنيات الكمبيوتر. فهل سيحتفظ الملايين الجدد من العاطلين عن العمل بكرامتهم؟
--------------------انتهت.
