ربات چیست

ربات ها دارنده گونه های و گونه های متمایز میباشند و متناسب با کاربردشان ممکن است چرخ دار , پادار , پروازی , آبی رنگ یا این که … باشند . ربات ها از عمل در کارگاه های صنعتی گرفته تا جراحی و بازی فوتبال , می توانند وظیفه های مختلفی داشته باشند و ممکن است به کوچکی یک سکه و یا این که به بزرگی یک اتومبیل باشند .
این تنوع از دید میزان , پباده سازی و امکان ها نشان میدهد که ارائه یک تعریف معلوم از ربات سخت است .

( اینجانب نمی توانم ربات را تعریف کنم , ولی هنگامی یک ربات میبینم آن را میشناسم . (

جوزف انگلبرگر
تعریف ربات
چه بسا خویش کارشناسان نیز تعاریف متفاوتی برای ربات دارا هستند . برای بیشتر ما , داستان‌های علمی تخیلی , تأثیر به سزایی بر روی انتظاراتمان از ربات‌ها و توانایی‌هایشان نهاده است . البته ربات را می‌توان این جور تعریف کرد :

یک ربات دستگاهی خودکار است که بضاعت اخذ داده ها از محیط اطراف خویش , انجام محاسبات برای تصمیم‌گیری و انجام کار در دنیای حقیقی وواقعی را دارا می باشد .
تعریف بالا خیر خیلی همگانی است و خیر خیلی معلوم و جزئی .
اختلاف‌های اکثری بر راز تعریف ربات , ‌ ناشی از اختلاف در تعریف مرز میان ربات و خودرو است . البته این مرز , یک مرز قطعی و کاملاً معین نیست بلکه یک مرز غیر قطعی و فازی است که به میزان هوشمندی خودرو رابطه دارااست . به نحوی که :

هر چه یک خودرو هوشمندتر باشد ;
بیشتر می‌توان آن را یک ربات دانست .
رباتیک چیست؟
رباتیک ; دانش مطالعه ربات‌ها است و دربرگیرنده پباده سازی , ساخت , فعال سازی و بکارگیری ربات‌ها می باشد . رباتیک در واقع یک دانش دربین رشته‌ای دربرگیرنده علم ها متفاوت علی الخصوص مهندسی مکانیک , مهندسی الکترونیک و مهندسی رایانه همراه می باشد .

برای شناخت بیشتر با دانش رباتیک , به بررسی ربات جارو میپردازیم :
یک ربات جارو , به وسیله سنسورهایش محیط اطراف خویش را بررسی می کند و از اخذ داده ها محیط پیرامون و پردازش آنان , برای تکان خود کار به اطراف اتاق , به دور زدن مبلمان و دوری از پلکان‌ها استعمال می‌کند‌ . همینطور برای اطمینان از پوشش دهی بدون نقص اتاق و پاک کردن دقیق‌تر , مسیر خویش را محاسبه می‌نماید آن‌گاه با عملگر مکنده , گرد و غبار و آشغال‌ها را به داخل خویش می کشد .

roobat robot
در فیض , این ربات هر سه خصوصیت اخذ داده ها , پردازش و محاسبه بر روی داده ها و عمکرد مکانیکی را دارا می باشد .

ربات ها به چه شکل عمل می‌کنند؟
در نمونه گذشته متوجه شدید که ربات ها دارنده سه خصوصیت حیاتی میباشند و این سه مؤلفه از یک ربات تا ربات دیگر مختلف هست . راجع‌به رابطه با دنیای پیرامون , بعضا ربات ها از دستگاه های مسافت سنج به نام سونار به کار گیری می‌نمایند , در حالی که بقیه ربات ها به سنسورهای گوناگون , از جمله دوربین ها , ژیروسکوپ ها و فاصله یاب های لیزری متکی میباشند . همینطور بخش محاسباتی ربات هم قادر است دربرگیرنده یک مدار الکترونیکی کوچک , پردازنده تعدادی هسته‌ای یا این که چه بسا شبکه‌ای از کامپیوترها باشد و دراین باره ربات ها بیشترین تفاوت‌ها را با یکدیگر دارا هستند .

گرچه ربات ها از لحاظ اخذ داده ها , محاسبه و کارایی متعدد می باشند , ولی تمامی آن‌ها به روشی شبیه عمل میکنند . سنسورهای آنان داده ها نتایج از مقدار گیری‌ها را به یک کنترلر یا این که رایانه همراه برای پردازش ارسال می‌نمایند و آن گاه سیگنال های در دست گرفتن را به موتور ها و محرک ها می‌فرستند . یک ربات دائماً در هم اکنون تکرار این سه مؤلفه است . این چرخه در رباتیک را “ رینگ برخورد ” می‌نامند .

برای روشن شدن این قضیه , Big Dog که یک ربات دراز گوش است و به وسیله کمپانی آمریکایی Boston Dynamics برای جنبش در زمین‌های ناهموار ایجاد شده است را در حیث بگیرید . این ربات مجهز به سنسورهایی برای اندازه‌گیری وضعیت مفصل‌ پاها و نیروهای اعمال شده بر روی آنها هست . همینطور از ژیروسکوپ‌ ها و سنسور های IMU برای ردیابی شرایط آن نسبت به زمین به کارگیری می شود .

بر طبق داده ها دریافتی از سنسور‌ها , رایانه همراه Big Dog محاسبه میکند که کدام محرک هیدرولیک را بایستی برای تکان پاهای ربات فعال نماید . همان گونه که Big Dog گام بر می­­­‌دارد , مرتباً ( یک‌سری هزار توشه در ثانیه ) داده ها سنسور , رایانه همراه و محرک خویش را در یک رینگ برخورد مرور می‌نماید که به ربات اذن میدهد تا به ­طور جداگانه گام بزند , یورتمه برود , از تپه‌ها بالا رود و از سختی ها عبور نماید .

big dog boston dynamics
برای ساخت Big Dog مهندسین بوستون داینامیکس چگونگی دویدن و برقراری تعادل حیوان‌ها حقیقی را مورد مطالعه قرار داده‌اند و از بعضا از این ایده‌ها برای پباده سازی سیستم‌های اخذ داده ها , محاسبات و راه‌اندازی ربات به کار گیری و در غایت این سه مؤلفه را در یک رینگ برخورد ادغام کردند .

خصوصیت Autonomous یا این که “ خودمختار ” بودن ربات‌ ها
معنا حساس دیگری که می بایست به آن اشاره کنیم , معنا خویش مختاری است . همانطور که گفتیم ربات‌ها ماشین‌هایی خویش مختار می باشند ولی همان گونه که بشر ها از مرحله هوش متمایز برخوردارند , ربات‌ها هم از نگاه خودمختار بودن در سطح‌های متمایز می باشند . بعضی از آنان از راه و روش به دور و به وسیله اپراتورهای انسانی در اختیار گرفتن می گردند , در حالتی که که برخی از ربات ها میتوانند سوای هیچ گونه مداخله انسانی عمل خویش را انجام دهند .

حقیقت این است که ربات‌ها چالش‌های بزرگی در پیش رو دارا هستند . مثلاً ربات‌های خانگی هنوز نیز نسبت به ذهنیتی که انسان‌ها از ربات دارا هستند , فراوان مختلف می‌باشند . بخش اعظمی از مشکلاتی که ربات ها را محدود به کارها تحقیقاتی درین حرفه نموده است , هنوز نیز وجود دارا هستند . در کنار این بحث‌ها , دو زمینه اساسی هزینه و پیچیدگی هم مطرح است . قطعات رباتیک , مخصوصا عملگرها و بازوهای رباتیک , هنوز نیز زیاد مالامال هزینه می‌باشند . ایراد پیچیدگی ربات‌ها بدین خاطر است که زمانی سنسورها , رایانه‌ها , قابل انعطاف افزارها و رابط‌های کاربری را در یک ربات با نیز ادغام و در دنیای حقیقی و واقعی آن را عملیاتی نمایند , این ارگانیک است که چند مشکلات عملکردی در دستگاه بوجود میاید و ممکن است سبب شود تا یک ربات به صورتی نماید یا این که ناهماهنگ یا این که به صورت ناامن کار نماید یا این که ممکن است اصلاً نتواند فعالیت نماید .

خوشبختانه , پروسه ترقی در حل این مشکلات پر سرعت و سریع‌تر شده‌است . کالین انگل , رئیس برهان و بنیان گذار irobot , می گوید : “ رباتیک در سه سال پیشین , به میزان پنج ده سال قبلی ترقی کرده است! ” حوزه‌هایی که شاهد پیشرفتهای امید‌بخش می‌باشند دربرگیرنده تکنولوژی ساخت سنسورها , فراگرفتن اتومبیل و مسیریابی است . ربات‌ها در آشنایی اشیا , نقشه برداری از فضاهای داخلی و فضای گشوده و جنبش در محیط های انسانی در درحال حاضر باصرفه شدن میباشند .

نقش گسترش قابل انعطاف افزاری در ترقی دانش‌ رباتیک
پیشرفت‌ در فناوری پردازنده‌‌ها و سنسورها منجر شده‌است که رایانه‌ها و تلفن‌های هوشمند خوب تر و ارزان‌تر شوند و این قدم دیگری در قضیه همت خوبتر ربات­‌ها می باشد و تجهیز آنها به سیستم اخذ داده ها و محاسبات کارکشته را آسان‌تر مینماید . منفعت دیگر آن است که پژوهشگران در هنگام پباده سازی و ساخت یک ربات بدون چاره نیستند به اصطلاح , چرخ را مجدد نوآوری نمایند و این بدان شکل است که آنها میتوانند به جای تمرکز بر ساخت موتورها , سنسورها و پردازنده ها , تمرکز بیشتری بر روی مکانیزم‌های حرکتی , ساخت برنامه و بسط قابل انعطاف افزاری ربات‌ها داشته باشند .

گسترش اپلیکیشن
بخش قابل انعطاف افزاری ربات‌ها فراوان در همت آن ها تاثیرگذار است . چرا‌که فارغ از الگوریتمهای مؤثر و توانمند و استعمال از هوش تصنعی و مصنوعی , یک ربات هیچ زمان قوی به دستیابی به موفقیت چشمگیری نخواهد بود . همینطور ابزارهای مشابه سازی , در دست گرفتن و ارتباطی ربات‌ها با سرعت روز افزون رو به بهبود می‌باشند .

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *