()

ربات واژه­ای است که از ریشه Robota، که در زبان چِک به معنی کار است، گرفته شده است. این واژه را نخستین بار یک نمایش‌نامه نویس اهل همین کشور در نمایش‌نامه‌اش در سال 1921 مورد استفاده قرار داد. البته اولین طراحی و ساخت یک وسیله مشابه آن­چه امروزه آن را ربات می‌نامیم، سال‌ها قبل از این تاریخ در سال 1495 توسط لئوناردو داوینچی انجام شد. این ربات شبیه انسان بود و می‌توانست بعضی از حرکات ساده مشابه انسان را انجام دهد.

اما آن چه امروزه به عنوان رباتیک می‌شناسیم ترکیبی از علم، مهندسی و تکنولوژی است که منجر به ساخت ربات می‌شود. اما ربات چیست؟ شاید نتوان تعریف دقیق و جهان‌شمولی برای ربات ارائه داد؛ اما به طور کلی می­توان گفت ربات ماشینی قابل برنامه‌ریزی است که حرکات یا ظاهر یک موجود هوشمند (همانند انسان یا حیوان) را تقلید می‌کند. گرچه دنیای رباتیک به سرعت در حال گسترش است، اما عموماً ربات‌ها از بخش­های اصلی یکسانی تشکیل شده اند:

  1. تمام ربات‌ها به نوعی دارای ساختار مکانیکی هستند. این ساختار به آن‌ها کمک می­کند که بتوانند وظایف محول شده را انجام دهند و با محیط در ارتباط باشند. به عنوان مثال ساختار مشابه انسان در یک ربات انسان نما، به آن کمک می‌کند که بتواند راه برود، اجسام را در دست بگیرد و هم‌چنین با سایر انسان­ها ارتباط برقرار کند.
  2. تمام ربات­‌ها دارای بخش‌های الکتریکی هستند که وظیفه کنترل و تأمین انرژی ماشین را به عهده دارند. به عنوان مثال، در بسیاری از ربات­‌ها یک مدار الکتریکی (به عنوان مثال باتری) مسئول تأمین انرژی قسمت­‌های مختلف ربات است.
  3. ربات‌ها همواره دارای یک سطح حداقلی از برنامه‌نویسی کامپیوتری هستند. بدون کدهایی که شرح وظایف آن­ها را مشخص کند، ربات‌­ها صرفاً تبدیل به یک ماشین ساده می‌شوند. این کدهای کامپیوتری هستند که برای ربات مشخص می‌­کنند کی و چگونه یک وظیفه را انجام دهند.
رباتیک
ربات انسان‌نمای آسیمو متعلق به شرکت هوندا
ربات
جاروبرقی رباتیک شرکت شیائومی

پس در واقع می‌توان گفت که رباتیک ترکیبی است از مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی و علوم کامپیوتر. البته امروزه علوم دیگر همانند مهندسی اطلاعات، مهندسی پزشکی، مهندسی مواد و … هم به حوزه رباتیک راه پیدا کرده اند.

ربات‌ها را می­‌توان به طرق مختلفی دسته‌­بندی کرد، اما یک تقسیم بندی مرسوم بر اساس میزان خودمختاری ربات‌ها است. ربات‌های خودمختار و ربات‌های هدایت ­شونده دو سر طیف این دسته­‌بندی را مشخص می‌کنند، که می‌توان آن­ها را بدین صورت تعریف کرد:

  • ربات‌های خودمختار ربات‌هایی هستند که مستقل از کاربر (انسان) قادر به انجام کار هستند. این ربات‌ها معمولاً برای انجام وظایفی طراحی می­شوند که نیاز به دخالت انسان ندارند یا دخالت انسان در آن­ها مشکل/غیرممکن است. لذا این ربات‌ها باید توانایی دریافت تمامی اطلاعات لازم از محیط و تصمیم‌گیری را داشته باشند. یک مثال از ربات­‌های خودمختار، ربات‌­های جاروبرقی هستند که به صورت مستقل و بدون دخالت انسان اقدام به تمیز کردن فضای خانه می‌کنند.
  • ربات­های هدایت شونده ربات‌هایی هستند که وظایفی که توسط کاربر (انسان) به آن­‌ها محول شده را عیناً انجام می‌دهند. در نتیجه این ربات­‌ها عملاً هیچ‌گونه استقلالی در تصمیم­‌گیری نداشته و تابع دستورات کاربر هستند. یک مثال از ربات­های هدایت شونده، سیستم­‌های جراحی از راه دور هستند. در این سیستم‌ها ربات جراح که جراحی را روی بیمار انجام می‌دهد، تابع دستورات جراح است که از راه دور حرکات مورد نظر را با استفاده از ربات راهبر برای ربات جراح می‌فرستد. ارتباط بین ربات‌های جراح (پیرو) و ربات راهبر معمولاً از طریق شبکه اینترنت انجام می‌گیرد.

بر این اساس می­توان گفت که هر ربات در جایی از این طیف قرار می‌گیرند. به طور مثال یک ربات مریخ نورد می­تواند برای انجام حرکت روی سیاره تابع دستورات کاربر باشد، اما اکتشاف و تست مواد مختلف روی سیاره را به صورت مستقل انجام دهد.

ربات جراح
یک سیستم جراحی رباتیک از راه دور

در حال حاضر ربات­ها کاربردهای بسیار متنوعی دارند: جابجایی و مونتاژ قطعات در بسیاری از صنایع و کارخانجات، جابجایی مرسولات سفارشی شهروندان، حوزه پزشکی و سلامت، انجام برخی امور خانگی و … . اما دیری نخواهد پایید که ربات­ها را در همه جنبه‌های زندگی روزمره همانند خانه‌ها، مدارس، بیمارستان‌ها، هتل‌ها و مراکز خرید ببینیم. تحقیقات علمی‌ای که امروزه در حوزه رباتیک در حال انجام است، آینده‌ای را پیش روی ما قرار داده است که ما را ناگزیر به همزیستی با ربات‌ها می­کند؛ ربات‌هایی که در انجام وظایف گوناگونی مثل جراحی، کشاورزی، تدریس، ورزش و بسیاری دیگر از فعالیت‌ها به ما کمک کرده و یا به طور کلی به انجام آ‌ن‌ها خواهند پرداخت.

منابع:

  1. Valero, et al., “Robotic surgery: History and teaching impact,” Actas Urológicas Españolas (English Edition), vol. 35, pp. 540-545, 2011.
  2. https://builtin.com/robotics
  3. https://www.sciencedirect.com/topics/social-sciences/robotics
  4. https://en.wikipedia.org/wiki/Robotics

 

مهندس بهنام یزدان‌خو

نویسنده:
مهندس بهنام یزدان‌خو 
دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک دانشگاه تهران

(برای مطالعه بیشتر روی نام یا تصویر ایشان کلیک کنید)

امتیاز دهید

میانگین امتیازها / 5. رای شما ثبت شده است.

اولین نفری باشید که امتیاز می‌دهید