رباتیک مجموعه از علوم مهندسی الکترونیک، مکانیک و کامپوتر است که در کنار هم به ساخت یک ماشین قابل کنترل توسط انسان و گاها هوشمند منجر می شود. در دنیای امروز ربات ها فعالیت هایی را انجام می دهند که نسبت به انسان از دقت، سرعت و نیروی بیشتری برخوردار است. همین موضوع باعث شده تا از ربات ها در محیط های شهری، صنعتی، نظامی و حتی منازل استفاده شود.
تاریخچه رباتیک
اولین بار در دهه ۱۹۴۰ نویسنده اسطوره ای اسحاق آسیموف از اصطلاح رباتیک در یکی از داستان های کوتاه خود استفاده کرد. او در این داستان، از ربات ها به عنوان ماشین هایی یاد کرد که برای اهدافی خاص طراحی می شوند و به صورت هوشمند عمل می کنند.
ربات های نسل اول در دهه ۱۹۷۰ ساخته شد و شامل سیستم های الکترومکانیکی بدون قابلیت برنامه ریزی و بدون سنسور بود. در دهه ۱۹۸۰ این ربات ها تکامل پیدا کردند و از سنسورها و کنترلرها در این نسل استفاده شد. ربات های کنونی از سال ۱۹۹۰ پدیدار شدند و در آن ها از برنامه های پیشرفته، قابلیت تشخیص گفتار و بسیاری از ویژگی های دیگر استفاده شد. اما ربات های نسل آینده، دارای ویژگی هایی همچون هوش مصنوعی، خودمختاری و خود مراقبتی بوده که در اندازه نانو ساخته خواهند شد.
ربات چیست؟
تصور عمومی درباره ربات، ربات های انسان نمایی هستند که علاوه بر شباهت ظاهری به انسان، قادر به انجام فعالیت های بشر نیز هستند. اما در حقیقت، بسیاری از ربات ها، این شکل کلی را ندارند و تنها برای انجام یک کار به خصوص و در محیط های صنعتی طراحی می شوند.
ربات ها بر اساس عملکرد در نظر گرفته شده، ابتدا طراحی مکانیکی شده و شامل قسمت هایی همچون بدنه، موتور، تسمه، چرخ ها و … می باشند. سپس قسمت الکترونیکی و مدارات آن طراحی و نصب می شود که آن نیز دارای بخش های مختلفی همچون میکروکنترلر و میکروپروسسورها، ICها، پاور، سیم ها و … است. در نهایت دستورات لازم برای عملکرد ربات از طریق برنامه های کامپوتری نوشته شده به میکروکنترلرها داده می شود.
قلب هر ربات را میکروپروسسور تشکیل می دهد؛ قطعه ای الکترونیکی که برنامه را دریافت می کند و دستورات را به قسمت های مختلف مدار انتقال می دهد. با فعال شدن قطعات الکترونیکی، بخش های مکانیکی همچون موتورهای DC، سرو موتور، پره ها و … روشن شده و شروع به فعالیت می کنند که در نتیجه آن ربات می تواند حرکت کند.
ربات های پیچده امروزی طوری طراحی می شوند تا بتوانند چندین کار را به صورت همزمان انجام دهند. بنابراین، دنیای رباتیک بیشتر به سمت ساخت ربات های خودمختار و هوشمند گرایش پیدا کرده است. ربات هایی که بتوانند بدون نیاز به کمک انسان حرکت کرده و ماموریت خود را به پایان برسانند. این ربات ها برای مکان هایی که انسان قادر به در حرکت در آن نبوده و یا قادر به انجام فعالیتی خاص نیست طراحی و ساخته می شود. به طور مثال، ربات های امدادگر برای کمک به افراد در زیر آوار می توانند به صورت خودمختار جهت یابی و حرکت کرده و به هدف برسند و یا ربات هایی که در عمق دریا می توانند ماموریتی بخصوص را انجام دهند.
انواع ربات
ربات ها دارای انواع متفاوتی هستند که هر یک برای انجام کاری بخصوص طراحی و ساخته می شوند. ربات انسان نما، ربات پرنده، ربات مسیریاب، ربات امدادگر، ربات خانگی، ربات زیردریایی، ربات های صنعتی و ربات های فوتبالیست از جمله معروف ترین ربات ها هستند. اما شاید کمتر نام ربات را درباره خودروهای بدون سرنشین، جاروبرقی های خودکار و بسیاری از ربات های دیگر شنیده باشیم.
یکی از معروف ترین ربات های صنعتی دنیا، بازوهای کوکا هستند که ساخته شده توسط یک شرکت آلمانی معروف بوده و در در خط تولید کارخانه های بزرگ دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. این ربات طوری برنامه ریزی شده تا بتواند یک فعالیت خاص، مثلا جوشکاری را با سرعت و دقت بالا و بدون توقف انجام دهد.
رباتیک در ایران
رباتیک یکی از علومی است که در کشور ما بسیار مورد توجه قرار گرفته و نه تنها در دانشگاه ها بلکه در مدارس نیز سعی در آموزش و ساخت آن دارند. اما در ایران بیشتر به بعد آموزشی رباتیک توجه می شود و برای این منظور اقدام به برگزاری مسابقات بین الملی و کشوری نیز می شود و متاسفانه هیچگونه حمایتی در جهت ساخت و تولید این ربات ها در کشور نشده و ربات های صنعتی از جمله کالاهای وارداتی محسوب می شوند.
آینده رباتیک
شاید درباره ربات های انسان نمای ساخته شده توسط مهندسین ژاپنی مطالبی شنیده باشید. ژاپنی ها در حال ساخت ربات هایی هستند که علاوه بر داشتن احساس، می توانند حرکات انسان را به بهترین شکل ممکن انجام دهند.
بعلاوه، بر اساس تحقیقات انجام شده توسط شرکت تحقیقاتی International Data Crop تا سال ۲۰۱۹، ۳۵ درصد از سازمان های بزرگ جهان از ربات ها برای امور تدارکات، بهداشت و … استفاده خواهند کرد. این شرکت پیشرفت های روزافزون در زمینه هوش مصنوعی، بینایی ماشین، ناوبری و فناوری نیمه هادی ها را دلیل اصلی توسعه رباتیک می داند.
می توان انتظار داشت، توسعه رباتیک و تجاری شدن هر چه بیشتر این تحیقات، سبب از بین رفتن بسیاری از مشاغل شود. اما این به معنای بیکاری انسان و عدم توانایی در کسب درآمد نخواهد بود، زیرا به واسطه سرعت گرفتن دنیای پیش رو مشاغل جدیدی شکل خواهد گرفت و بر اساس پیش بینی ها دستمزدها تا ۶۰ درصد افزایش پیدا خواهد کرد.