بابا روبوتیک!

بشر نام علمی homo-sapiens یا «مرد خردمند» را به خود نسبت داده است، زیرا قابلیت های ذهنی و حسی ما برای زندگی روزمره بسیار مفید هستند. حوزه هوش مصنوعی (artificial Intelligence) سعی دارد تا موجودیت های هوشمند را درك كند. از این رو یكی از علل مطالعه آن، بیشتر دانستن در مورد خودمان است، اما برخلاف فلسفه و روانشناسی - كه آنها نیز به هوشمندی مرتبط هستند - هوش مصنوعی سعی دارد به همان خوبی كه آنها را می فهمد، به ساخت آنها نیز قادر شود.
دلیل دیگر برای مطالعه هوش مصنوعی، جالب و مفید بودن این موجودیت های هوشمند است. هوش مصنوعی محصولات مهم و مؤثر زیادی در مراحل اولیه توسعه اش تولید كرده است. اگر چه هیچ كس نمی تواند آینده را به طور مشخص پیش بینی كند، اما آشكار است كه كامپیوتر هایی هوشمند همردیف با انسان، تأثیر بسزایی بر زندگی روزمره و همچنین برآینده خواهد داشت.
روبات یك ماشین الكترومكانیكی هوشمند است كه می توان آن را بارها برنامه ریزی كرد. چندكاره و كارآمد و مناسب برای محیط است.
● اجزای یك روبات:
- وسایل مكانیكی و الكتریكی: شاسی، موتورها، منبع تغذیه و...
- حسگرها (برای شناسایی محیط) دوربین ها، سنسورهای sonar، سنسورهای ultrasound و...
- عملكردها (برای انجام اعمال لازم) بازوی روبات، چرخ ها، پاها و...
- قسمت تصمیم گیری (برنامه ای برای تعیین اعمال لازم): حركت در یك جهت خاص، دوری از موانع، برداشتن اجسام و...
- قسمت كنترل (برای راه اندازی و بررسی حركات روبات): نیروها و گشتاورهای موتورها برای سرعت مورد نظر، جهت مورد نظر، كنترل مسیر و...
كلمه روباتیك (robatics) را اولین بار «ایزاك آسیموف» در یك داستان كوتاه ارائه كرد. ایزاك آسیموف (۱۹۹۲-۱۹۲۰) نویسنده كتاب های توصیفی درباره علوم و داستان های علمی - تخیلی است.
در سال ۱۹۵۴ میلادی، عصر روباتها با ارائه اولین روبات آدم نما از طرف «جرج دوول» (George Devol) شروع شد.
امروزه، ۹۰ درصد روباتها، روبات های صنعتی هستند، یعنی روبات هایی كه در كارخانه ها، آزمایشگاه ها، انبارها، نیروگاه ها، بیمارستان ها، و بخش های مشابه به كارگرفته می شوند. در سال های قبل، بیشتر روباتهای صنعتی در كارخانه های خودروسازی به كارگرفته می شدند، ولی امروزه تنها حدود نیمی از روباتهای موجود در دنیا در كارخانه های خودروسازی به كار گرفته می شوند. مصارف روباتها در همه ابعاد زندگی انسان به سرعت در حال گسترش است تا كارهای سخت و خطرناك را به جای انسان انجام دهند. برای مثال امروزه برای بررسی وضعیت داخلی راكتورها از روبات استفاده می شود تا تشعشعات رادیواكتیو به انسانها صدمه نزند.
در سال ۱۹۵۶ م پس از توسعه فعالیت های تكنولوژی یك، كه بعد از جنگ جهانی دوم، یك ملاقات تاریخی بین جرج سی.دوول (George C.Devol) مخترع و كارآفرین صاحب نام، و «ژوزف اف.انگلبرگر» Joseph ) ( F.Engelberger كه یك مهندس با سابقه بود، صورت گرفت. در این ملاقات آنها به بحث در مورد داستان آسیموف پرداختند. ایشان سپس به موفقیت های بسیاری در تولید روباتها دست یافتند و با تأسیس شركت های تجاری به تولید روبات مشغول شدند. انگلبرگر شركت unimate را برگرفته از universal Automation برای تولید روبات پایه گذاری كرد. نخستین روباتهای این شركت در كارخانه جنرال موتورز (General Motors) برای انجام كارهای دشوار در خودروسازی به كار گرفته شد. انگلبرگر را «پدر روباتیك» نامیده اند.
بعدها روباتهای صنعتی زیادی ساخته شدند و انجمن صنایع روباتیك این تعریف را برای روبات صنعتی ارائه كرد:
«روبات صنعتی یك وسیله چند كاره و با قابلیت برنامه ریزی چند باره است كه برای جابه جایی قطعات، مواد، ابزارها با وسایل خاص به وسیله حركات برنامه ریزی شده، برای انجام كارهای مختلف استفاده می شود.»
در سال ۱۹۶۲ م شركت خودروسازی جنرال موتورز نخستین روبات Unimate را در خط مونتاژ خود به كار گرفت.
روباتها روز به روز هوشمندتر می شوند تا هر چه بیشتر در كارهای سخت و پر خطر به یاری انسان ها بیایند.
● قانون روباتیك مطرح شده از سوی آسیموف:
۱- روبات ها نباید هیچ گاه به انسانها صدمه بزنند،
۲- روباتها باید دستورات انسان ها را بدون سرپیچی از قانون اول اجرا كنند،
۳- روباتها باید بدون نقض قانون اول و دوم از خود محافظت كنند.
● انواع روباتها:
روباتهای امروزی كه شامل قطعات الكترونیكی و مكانیكی هستند در ابتدا به صورت بازوهای مكانیكی برای جابه جایی قطعات و یا كارهای ساده و تكراری به وجود آمدند كه موجب خستگی و عدم تمركز كارگر و افت بازده می شد. این گونه روباتها، جا به جاگر (manipulator) نام دارند. جابه جاگرها معمولاً در نقطه ثابت و در فضای كاملاً كنترل شده در كارخانه نصب می شوند و به غیر از وظیفه ای كه برای آن طراحی شده اند قادر به انجام كار دیگری نیستند. این وظیفه می تواند در حد بسته بندی تولیدات، كنترل كیفیت و جدا كردن تولیدات بی كیفیت و یا كارهای پیچیده تری همچون جوشكاری و رنگزنی با دقت بالا باشد.
نوع دیگر روباتها كه امروزه مورد توجه بیشتری است روباتهای متحرك هستند كه مانند روباتهای جابه جا كننده در محیط ثابت و شرایط كنترل شده كار نمی كنند، بلكه همانند موجودات زنده در دنیای واقعی و با شرایط واقعی زندگی می كنند و سیر اتفاقاتی كه روبات باید با آنها روبه رو شود از قبل مشخص نیست. در این نوع روبات هاست كه تكنیك های هوش مصنوعی باید در كنترل كننده روبات (مغز روبات) به كار گرفته شود.
روباتهای متحرك به دسته های زیر تقسیم می شوند: روباتهای چرخ دار با انواع چرخ عادی و یا شنی تانك و با پیكربندی های مختلف یك، دو یا چند قسمتی.
روباتهای پادار مثل سگ اسباب بازی AIBO ساخت سونی كه در شكل بالا نشان داده شد یا روبات ASIMO ساخت شركت هوندا.
۳- روباتهای پرنده
۴- روباتهای چند گانه (هایبرید) كه تركیبی از روباتهای بالا یا تركیب با جابه جا گرها هستند.
● مزایای روباتها:
۱- روباتیك و اتوماسیون در بسیاری از موارد می توانند ایمنی، میزان تولید، بهره و كیفیت محصولات را افزایش دهند.
۲- روباتها می توانند در موقعیت های خطرناك كار كنند و با این كار، جان هزاران انسان را نجات دهند.
۳- روباتها به راحتی محیط اطراف خود توجه ندارند و نیازهای انسانی برای آنها مفهومی ندارد. روباتها هیچگاه خسته نمی شوند.
۴- دقت روباتها خیلی بیشتر از انسانهاست، آنها در حد میلی یا حتی میكرو اینچ دقت دارند
۵- روباتها می توانند در یك لحظه چند كار را با هم انجام دهند، ولی انسانها در یك لحظه تنها یك كار انجام می دهند.
● معایب روباتها:
۱- روباتها در موقعیت های اضطراری توانایی پاسخگویی مناسب ندارند كه این مطلب می تواند بسیار خطرناك باشد.
۲- روباتها هزینه بر هستند
۳- قابلیت های محدود دارند یعنی فقط كاری را كه برای آن ساخته شده اند انجام می دهند.
اكنون اولین روبات انسان نمای خاورمیانه در دانشگاه صنعتی شریف طراحی و ساخته می شود.
شاید در رسانه های گروهی امثال این خبرها را دیده یا شنیده باشید و مطلع هستید كه دانشجویان دانشگاههای كشورمان در مسابقات گوناگون روبات شركت كرده و حتی مقام های جهانی را به خود اختصاص داده اند. آیا تاكنون به این فكر كرده اید كه شما هم می توانید روبات بسازید؟

محمد طلایی زاده

منبع : وبلاگ دزفول