رباتیک چیست ؟ ربات یک وسیله مکانیکی قابل برنامه ریزی است که می تواند بدون کمک  انسان ، وظایف خود را انجام داده و با محیط اطراف ارتباط برقرار کند.

رباتیک علم و فناوری طراحی ، ساخت و کاربرد روبات ها است.

کلمه روبات اولین بار توسط نویسنده چک ، کارل کپک در سال 1921 استفاده شده است. وی نمایش نامه ای  نوشت که مربوط به یک طبقه برده از خدمتگزاران تولید شده تولید شده توسط انسان و مانند انسان ومبارزه آنها برای آزادی بود. کلمه روبوتا به معنای “بندگی اجباری” است. کلمه روباتیک برای اولین بار توسط نویسنده داستانهای علمی تخیلی آسیموف در سال 1941 استفاده شد.

اجزای اصلی ربات

اجزای اصلی یک ربات شامل بدنه و قسمت کنترلی آن میباشد.

بدنه یا قاب می تواند از هر شکل و اندازه ای برخوردار باشد. در اصل بدنه ساختار ربات را فراهم می کند. اکثر مردم روبات ها را ماشینهایی شبیه انسان تصور میکنند که در فیلمها دیده اند اما اکثر روبات های واقعی شباهتی با انسان ندارند. به طور معمول ، روبات ها بیشتر از لحاظ ظاهری با توجه به عملکرد و کارایی آن طراحی می شوند.

سیستم کنترل یک ربات معادل سیستم عصبی مرکزی یک انسان است. این بخش همه جنبه های روبات را هماهنگ و کنترل می کند. سنسورها بر اساس محیط ربات بازخورد ارائه می دهند ، که سپس به واحد پردازش مرکزی (CPU) ارسال می شود. CPU این اطلاعات را از طریق برنامه نویسی ربات فیلتر می کند و بر اساس برنامه ای که به آن داده ایم تصمیم گیری می کند. همین کار را می توان با انواع ورودی ها یا دستورات انسانی انجام داد. سیستمهای کنترلی شامل مجموعه ای از قطعات الکترونیکی و برنامه ی کامپیوتری هستند.

اما رباتها با توجه به نوع کاربردشان ممکن است دارای قسمتهای مجزایی باشند که هر یک یک وظیفه را به عهده دارند. این بلوکها ممکن است برای بلند کردن اجسام , تصویربرداری و یا موارد دیگر استفاده شود. در واقع این بلوکها میتوانند به یک بدنه متصل شوند.

رباتیک چیست

رباتیک چیست

علوم زیرشاخه رباتیک

با توجه به مواردی که گفته شد سه علم اصلی که در ساخت رباتها مورد استفاده قرار میگیرد شامل علوم کامپیوتر و برنامه نویسی و الکترونیک و همچنین مکانیک میباشند. اما آیا اینها تنها علومی هستند که در رباتیک استفاده میشوند؟

پاسخ این سوال منفیست در واقع با توجه به کاربرد گسترده رباتها علوم دیگری نیز در ساخت آنها استفاده میشوند. به عنوان مثال یک ربات جراح را در نظر بگیرید که قرار است در اتاق عمل کار کند. هنگام ساخت ربات در تیم طراحی آن میبایست به طور قطع چندین پزشک حضور داشته باشند. بنابراین با توجه به پیشرفت علم رباتیک در تمام بخشهای زندگی میتوان گفت علوم مورد استفاده در رباتیک شامل تمام علوم شناخته شده بشری میباشد شما میتوانید بگویید در ساخت یک ربات نوازنده چه علومی مورد استفاده قرار میگیرد.

با توجه به توضیحات فوق و سرعت پیشرفت تکنولوژی میتوان گفت در آینده ای نه چندان دور یادگیری رباتیک به عنوان یکی از علوم ضروری خواهد بود و عدم امکان تعامل با رباتها ما را از بخش بزرگی از امکانات محروم خواهد نمود.

معرفی انواع رباتها

رباتها دارای دسته بندیها و انواع گوناگونی میباشند. اما مهمترین دسته بندی که رباتها را بر اساس آن میشناسیم بر اساس کاربرد آن خواهد بود. در ادامه ۱۵ طبقه بندی رباتها را از نظر کارایی بررسی خواهیم کرد.

رباتهای پرنده

این یک دسته گسترده است. این گروه شامل انواع ربات های پرنده ، یعنی مرغ دریایی رباتیک SmartBird و هواپیمای بدون سرنشین نظارتی Raven و همچنین ربات هایی است که می توانند در فضا کار کنند ، مانند  مریخ نورد و Robonaut ناسا ، رباتی انسان نما که به ایستگاه فضایی بین المللی پرواز کرده است.

رباتهای تجاری

ربات های تجاری ربات هایی هستند که می توانید فقط برای تفریح خریداری کرده و از آنها استفاده کنید یا در انجام وظایف و کارهای خود به شما کمک کنند. نمونه های آن عبارتند از: سگ ربات Aibo ، جارو برقی Roomba ، دستیاران ربات AI و انواع مختلفی از اسباب بازی ها و کیت های روباتیک.

رباتهای امدادگر

این ربات ها پس از بلایای طبیعی کارهای خطرناکی مانند جستجوی بازماندگان را انجام می دهند. به عنوان مثال ، پس از وقوع زمین لرزه و سونامی در ژاپن در سال 2011 ، از Packbots برای بررسی خسارات در نیروگاه هسته ای فوکوشیما دایشی استفاده شد.

هواپیماهای بدون سرنشین

هواپیماهای بدون سرنشین در اندازه های مختلفی ساخته می شوند و دارای استقلال متفاوتی هستند. به عنوان مثال می توان به سری محبوب Fantom DJI  همچنین سیستم های مسلح مانند Global Hawk که برای نظارت طولانی مدت استفاده می شود ، اشاره کرد.

رباتهای آموزشی

این دسته گسترده با هدف تولید نسل بعدی ربات ها ، برای استفاده در خانه یا کلاس های درس تولید می شود. این مجموعه شامل مجموعه های قابل برنامه ریزی از لگو ، چاپگرهای سه بعدی با برنامه درسی و حتی ربات های معلم مانند EMYS است. در ایران صنایع آموزشی چالیک یکی از موسسات پیشرو در تولید این رباتها میباشد.

رباتها با هدف سرگرمی

این ربات ها به گونه ای طراحی شده اند که یک واکنش عاطفی را ایجاد میکنند و باعث می شوند ما بخندیم یا احساس تعجب یا ترس کنیم. در میان آنها کمدین رباتیک RoboThespian ، ربات های پارک تم دیزنی مانند ناوی شامان معروف هستند.

رباتهای پوشیدنی

رباتهای پوشیدنی یا اسکلتهای رباتی می توانند برای توانبخشی جسمی و برای فعال کردن مجدد پیاده روی بیمار فلج استفاده شوند. برخی با استفاده از تحرک ، استقامت و یا ظرفیت حمل بارهای سنگین ، کاربردهای صنعتی یا نظامی دارند.

ربات انسان نما

این احتمالاً از نوع رباتی است که بیشتر افراد هنگام فکر کردن به یک ربات به آن فکر می کنند. نمونه هایی از ربات های انسان نما عبارتند از Asimo هوندا که ظاهری مکانیکی دارد ، و همچنین آندروئیدهایی مانند سری Geminoid که ظاهری شبیه به انسان دارند.

ربات انسان نما

رباتهای صنعتی

همان طور که از نام این رباتها مشخص است از این رباتها در محیطهای صنعتی استفاده میشود. مانند کارخانه های خوروسازی و یا مونتاژ قطعات این رباتها میتوانند کارهای تکراری را به طور مداوم و بدون وقفه و بدون احساس خستگی انجام دهند.

رباتهای پزشکی

ربات های پزشکی و بهداشتی شامل سیستم هایی مانند ربات جراحی داوینچی  و همچنین اسکلت  روباتی هستند. سیستمی که ممکن است در این رده جای بگیرد اما ربات نیست ، واتسون است ،در واقع یک ابر رایانه IBM که جواب سوال را می دهد ، که در برنامه های مراقبت های بهداشتی مورد استفاده قرار گرفته است.

رباتهای نظامی و امنیتی :

روبات های نظامی شامل سیستم های زمینی مانند Endeavor Robotics ‘PackBot است که در عراق و افغانستان برای کشف مواد منفجره مورد استفاده قرار می گرفت و BigDog برای کمک به سربازان در حمل بارهای سنگین طراحی شده است.

رباتهای تحقیقاتی

اکثریت قریب به اتفاق رباتهای امروزی در دانشگاهها و آزمایشگاههای تحقیقاتی شرکتها متولد می شوند. گرچه این ربات ها می توانند کارهای مفیدی انجام دهند ، اما آنها در درجه اول برای کمک به محققان در انجام تحقیقات خوب هستند. بنابراین اگرچه ممکن است برخی از ربات ها با دسته های دیگر که تا اینجا شرح داده شده اند ، در این دسته جا داشته باشند ، اما می توان آنها را ربات های تحقیقاتی نیز نامید.

ماشینهای خودران

بسیاری از ربات ها می توانند به صورت خودران حرکت کنند و تعداد فزاینده ای از آنها هم اکنون می توانند شما را جابجا کنند. وسایل نقلیه اولیه خودران شامل مواردی هستند که برای مسابقات اتومبیلرانی مستقل DARPA ساخته شده اند .

رباتهای Telepresence

روبات های Telepresence به شما امکان می دهند بدون اینکه واقعاً به آنجا بروید در مکانی حضور داشته باشید. شما از طریق اینترنت به یک بدن ربات وارد می شوید و آنچه را ربات میبیند خواهید دید و با افراد صحبت می کنید ، آن را به اطراف هدایت می کنید.  پزشکان می توانند از آن برای معاینه بیماران استفاده کنند.

رباتهای غواص

همان گونه که از نام این رباتها بر میآید این رباتها در زیر آب حرکت میکنند از این رباتها میتوان برای تحقیقات دریایی استفاده کرد.

این دسته بندی که ملاحظه کردید مربوط به کاربرد رباتها میباشد. البته توجه داشته باشید با توجه به پیشرفت سریع تکنولوژی این دسته بندی نیز تغییر میابد و ممکن است دسته های دیگری به این گروه ها اضافه شوند.