رباتیک چیست؟

[sunyboy]

رباتیک چیست؟
کلمه ربات توسط Karel Capek نویسنده نمایشنامه R.U.R (روبات‌های جهانی روسیه) در سال 1921 ابداع شد. ریشه این کلمه، کلمه چک اسلواکی(robotnic) به معنی کارگر می‌باشد.

در نمایشنامه وی نمونه ماشین، بعد از انسان بدون دارا بودن نقاط ضعف معمولی او، بیشترین قدرت را داشت و در پایان نمایش این ماشین برای مبارزه علیه سازندگان خود استفاده شد.

البته پیش از آن یونانیان مجسمه متحرکی ساخته بودند که نمونه اولیه چیزی بوده که ما امروزه ربات می‌نامیم.

امروزه معمولاً کلمه ربات به معنی هر ماشین ساخت بشر که بتواند کار یا عملی که به‌طور طبیعی توسط انسان انجام می‌شود را انجام دهد، استفاده می‌شود.

ربات‌ها از چه ساخته می‌شوند؟

ربات‌ها دارای سه قسمت اصلی هستند:

1.مغز که معمولاً یک کامپیوتر است.
2.محرک و بخش مکانیکی شامل موتور، پیستون، تسمه، چرخ‌ها، چرخ دنده‌ها و ...
3.سنسور که می‌تواند از انواع بینایی، صوتی، تعیین دما، تشخیص نور، تماسی یا حرکتی باشد.

با این سه قسمت، یک ربات می‌تواند با اثرپذیری و اثرگذاری در محیط کاربردی‌تر شود.

مشکلات رباتیک:

البته مشکلاتی هم هست. یک ربات مانند هر ماشین دیگری، می‌تواند بشکند یا به هر علتی خراب شود. ضمناً آن‌ها ماشین‌های قدرتمندی هستند که به ما اجازه می‌دهند کارهای معینی را کنترل کنیم.

خوشبختانه خرابی ربات‌ها بسیار نادر است زیرا سیستم رباتیک با مشخصه‌های امنیتی زیادی طراحی می‌شود که می‌تواند آسیب‌ آن‌ها را محدود ‌کند.

در این حوزه نیز مشکلاتی در رابطه با انسان‌های شرور و استفاده از ربات‌ها برای مقاصد شیطانی داریم. مطمئناً ربات‌ها می‌توانند در جنگ‌های آینده استفاده شوند. این می‌تواند هم خوب و هم بد باشد. اگر انسان‌ها اعمال خشونت آمیز را با فرستادن ماشین‌ها به جنگ یکدیگر نمایش دهند، ممکن است بهتر از فرستادن انسان‌ها به جنگ با یکدیگر باشد. ربات‌ها می‌توانند برای دفاع از یک کشور در مقابل حملات استفاده می‌شوند تا تلفات انسانی را کاهش دهد. آیا جنگ‌های آینده می‌تواند فقط یک بازی ویدئویی باشد که ربات‌ها را کنترل می‌کند؟
(آدم یاد فیلمای تخیلی می افته مثل ترمیناتور 3 (نبرد ماشینها) یا ماتریکس 3(انقلاب ماتریکس).)

قوانین سه‌گانه رباتیک:
ایزاک آسیموف نویسنده داستان‌های علمی تخیلی قوانین سه‌گانه رباتیک را به صورت زیر تعریف‌کرده است:

1ـ یک ربات نباید به هستی انسان آسیب برساند یا به واسطه بی‌تحرکی، زندگی یک انسان را به مخاطره بیاندازد.

2ـ یک ربات باید از دستوراتی که توسط انسان به او داده می‌شود، اطاعت کند؛ جز در مواردی که با قانون یکم در تضاد هستند.

3ـ یک ربات باید تا جایی‌که با قوانین یکم و سوم در تضاد نباشد از خود محافظت کند.

آینده رباتیک:

جمعیت ربات‌ها به سرعت در حال افزایش است. این رشد توسط ژاپنی‌ها که ربات‌های آن‌ها تقریباً دو برابر تعداد ربات‌های آمریکا است، هدایت شده است.

همه ارزیابی‌ها بر این نکته تأکید دارد که ربات‌ها نقش فزاینده‌ای در جوامع مدرن ایفا خواهند کرد. آن ها به انجام کارهای خطرناک، تکراری، پر هزینه و دقیق ادامه می‌دهند تا انسان‌ها را از انجام آن‌ها باز دارند

[sunyboy]

صنعت رباتیک

امروزه استفاده از رباتها واتوماسیون غیر قابل انکار و معرفی شده برای تمام صنایع و کارخانه ها میباشد به طوری که کارخانه ها روز به روز به این سمت روی می آورند دلیلش هم مشخص است زیرا بازده ای بهتر و سرعت دقت کم هزینه بودن دیگر خصوصیات مورد انتظار را به ارمغان میآورد.

رباتها اولین بار در سال 1954 در صنعت به کارگرفته شدند که یک بازوی ربات یا Manipulator نام داشت که تنها 3 درجه آزادی بود.رباتهای صنعتی امروزی اکثراً همان بازوی رباتیکی هستند ولی با 6 درجه آزادی و خیلی پیشرفته تر نبست به گذشته کار میکنند رباتها در صنعت به شیوه ها و روشها و مدلهای مختلفی به کارگرفته میشوند. اما متاسفانه همانطور که خودتان میدانید، به جرات میتوان گفت ارتباط بین دانشگاه و صنعت در ایران خیلی کم و گاهی در حد صفر میباشد و این وجود دانشگاه را زیر سوال میبرد ،چرا که، اگر صنعت ،تشنه علم و نوآوری نبود پس چرا عده های به نام دانشجو به تحصیل علم میپردازند؟

این سوال را به محضر آقای دکتر زاهدی و دکتر مرادزاده تقدیم میکنم.


گستردگی علم رباتیک

همان طور که در ارتباط این رشته با دیگر رشته ها ذکر شد برای فعالیت و نوآوری و تحقیق و پیشرفت به جرات میتوان گفت یکی از وسیع ترین شاخه های فنی مهندسی،رشته مهندسی رباتیک میباشد.

برای اثبات این حقیقت کلمه robotic یا RoboticEngineering را در اینترنت جستجو کنید و یا نگاهی با تاملبه حضور رباتها در رشته ها و مکانهای مختلف بیاندازید.

برای مثال رباتی را معرفی میکنم که ارتباط بسیار کمی با رشته های فنی مهندسی و علوم پایه دارد،ربات جراح تحت فرمان پزشک جراح در اتاق عمل با حضور مستقیم پزشک و یا غیر مستقیم و با کمک اینترنت ،نمودی از پیشرفت این رشته است که بسیار مفید و حیاتی میباشد.تصور کنید رباتی را که شما طراحی کرده اید وسیله ای برای نجات یک بیمارو بهبودی وی شده است که قطعاَ لذت موفقیت آنفخستگی زحمتتان را از بین میبرد.

نمونه ی بارز دیگر گستردگی علم رباتیک، که بسیار مورد توجه کشورهای مختلف مثل ژاپن،کره،آمریکا و ایران و چند کشور دیگر میباشد،رباتهایامداد و نجات هستنند که یاری رسان گروه امداد در حوادث غیر قابل پیش بینی میباشد.به هر حال این گرایش از رباتیک آن قدر اهمیت داشته است که مسابقاتی تحت عنوان شبیه سازی امداد و نجات در روبوکاپ برگزار میگردد.

وظیفه اصلی رباتهای امداد رسان پیدا کردن مصدومین و اعلام مکان آنها به سرور میباشد.

رباتها در پروژه های JPL شرکت فضایی NASA نقش مهمی دارند از جمله آنها Spriteو Sojourner می باشد.این نیز استفاده دیگری از رباتیک میباشد .

مصارف رباتها در همه ابعاد زندگی انسان به سرعت در حال گسترش است تا کارهای سخت و خطرناک را به جای انسان انجام دهند مثل بررسی وضعیت داخلی راکتورها هسته ای که یک ربات هیچ گاه تحت تاثیر تشعشعات رادیو اکتیو قرار نمیگیرد و این یک جایگزینی خوب و مفید رباتها میباشد.

نیاز کارخانه ها و صنایع جهان و آینده شغلی

در ابتدا باید ذکر کنم که بازار شغلی این رشته در ایران اشباع نشده است چرا که تا این لحظه هیچ مهندس رباتیکی فارغ التحصیل نشده است (در ایران)، که احتمالا ً تا ماه دیگراولین فارغ التحصیل این رشته وارد جامعه شود و به امید خدا ،اکثراً جذب کارخانه ها خواهند شد زیرا هزینه یک مهندس رباتیک ایرانی خیلی پایین تر از و به صرفه تر از خارجی میباشد و یا استخدام چند مهندس مختلف نیز هزینه بر است و یا افراد توانا در بر طرف کردن نیازهای رباتیکی کارخانه ها نیز که خیلی خیلی کم هستنند ، دستمزد بالا دریافت کرده و شاید به اندازه یک فارغ التحصیل این رشته نیز مهارت کافی و مطالعه و توانایی نداشته باشند.

کارخانه های دارای ربات های صنعتی وخطوط اتوماسیون و به خصوص بازوهای رباتیک اولین کارخانه ها در چذب نیروی پرسنلی در این رشته اند و در اولویت اول این کارخانه ها مربوط به صنایع ماشین سازی و سپس شرکت های تولید کننده تراشه های سیلیکونی والکترونیکی میباشند ،از جمله این کارخانه ها در ایران که دارای خطوط اتوماسیون و یا بازوهای رباتی و یا دیگر رباتهای صنعتی هستند، میتوان نام برد به شرح زیر است: کارخانه ماشین سازی ایران خودرو،ماشین سازی سایپا،کاشی سمنان،کاشی یزد،تراکتور سازی تبریز،کیش خودرو،رب تبرک،کنستانتره شاهرود و چندین کارخانه دیگر که اکثرا ماشین سازی هستنند را میتوان نام برد.

[sunyboy]

رباتیک و ربات در ایران

در زمینه تولید ربات هنوز کسی در ایران چیزی نشنیده است، مگر تعمیر و بازسازی رباتهای وارداتی تنها بخش ،ساخت ربات ،برای مسابقات رباتیک میماند که باید خدمتان عرض کنم تیم های ایرانی کم ترین حضور را دارند آنهم بدلیل هزینه قابل توجه ساخت میباشد که نبود حمایت دانشگاه ها چه مالی و چه هر چیز دیگری ،نبود پشتیبان تبلیغاتی که الته این مورد در حال حاضر به جرات میتوان گفت یکی از قویترین کشورها در مسابقات روبوکاپ در بخش شبیه سازی امداد و نجات و شبیه سازی فوتبال ،ایران میباشد.شاید علت امتناع فعالان رباتیک در بخش های دیگر کم هزینه بودن این رشته باشد و متاسفانه علت آن در اکثر مواقع پولی است.جالب است بدانید در مسابقات برمن آلمان که 24 خرداد برگزار شد اکثر تیم های شرکت کننده در بخش شبیه سازی رباتهای امداد و نجات ایرانی بودند.به هر حال هرچه مشکل بزرگ باشد چه مالی و چه ... ، خدای ما بزرگتر است و ما را در استفتده از توانایی خودمان یاری میرساند. در مورد ایران البته با توجه به تمام مطالب بیان شده در مورد ایران جای امید واری است که اکثر کارخانه ها و صاحبان صنایع بر اساس دلایل مختلف مثل رقابت روز به روز به سمت استفاده از ربات روی آورده اند و این موضوع دلیلی بر وجود و حتی رشد بسیار چشم گیر بازار شغلی این رشته دارد.


مسلما در طراحی یک ربات و یا ساخت اجزا مکانیکی یک ربات ،ساخت مدارهای الکتیکی و الکترونیکی ، برنامه نویسی و شبیه سازی کامل عملکرد ربات از جنبه های توانایی مورد انتظار میباشددر راستای همین موارد میتوان به مدیریت پروژه های رباتیکی ،نظارت مهندسی و مهندس ناظر و دیگر موارد مربوطه اشاره کرد.داوری مسابقات رباتیک را نیز میتوان در فعالیتی حاشیه ای بر شمرد.

شاید برایتان این سوال پیش آید که چرا گاهی مدیریت یک ربات در ایران به یک مهندس از رشته دیگری داده میشود در پاسخ همانطور که ذکر شد هنوز فارغ التحصیل این رشته وجود ندارد مگر تا یک ماه بعد، ودیگر این که حتی با وجود آنها در صنعت نیز همچنین این اتفاق می افتد باید به این نکته توجه داشت که گاهی تجربه یک فرد ارزشمند تر از تحصیلات دانشگاهی باشد البته در مواردی خاص، این دلیل بسیاری از نامنظمی ها در وضعیت استخدامی کشور است. حال شما فرض کنید یک فارغ التحصیل اگر تجربه را نیز به افتخارات خود بیافزاید آینده شغلی به مراتب ایده آل تر در انتظار اوست در همان تخصص وی که این حالت باید برای همه همینطور باشد.

[sunyboy]

انواع روباتها:

روباتهاى امروزى كه شامل قطعات الكترونيكى و مكانيكى هستند در ابتدا به صورت بازوهاى مكانيكى براى جابه جايى قطعات و يا كارهاى ساده و تكرارى به وجود آمدند كه موجب خستگى و عدم تمركز كارگر و افت بازده مى شد. اين گونه روباتها، جا به جاگر (manipulator) نام دارند. جابه جاگرها معمولاً در نقطه ثابت و در فضاى كاملاً كنترل شده در كارخانه نصب مى شوند و به غير از وظيفه اى كه براى آن طراحى شده اند قادر به انجام كار ديگرى نيستند. اين وظيفه مى تواند در حد بسته بندى توليدات، كنترل كيفيت و جدا كردن توليدات بى كيفيت و يا كارهاى پيچيده ترى همچون جوشكارى و رنگزنى با دقت بالا باشد.

نوع ديگر روباتها كه امروزه مورد توجه بيشترى است روباتهاى متحرك هستند كه مانند روباتهاى جابه جا كننده در محيط ثابت و شرايط كنترل شده كار نمى كنند، بلكه همانند موجودات زنده در دنياى واقعى و با شرايط واقعى زندگى مى كنند و سير اتفاقاتى كه روبات بايد با آنها روبه رو شود از قبل مشخص نيست. در اين نوع روبات هاست كه تكنيك هاى هوش مصنوعى بايد در كنترل كننده روبات (مغز روبات) به كار گرفته شود.

روباتهاى متحرك به دسته هاى زير تقسيم مى شوند: روباتهاى چرخ دار با انواع چرخ عادى و يا شنى تانك و با پيكربندى هاى مختلف يك، دو يا چند قسمتى

روباتهاى پادار مثل سگ اسباب بازى AIBO ساخت سونى كه در شكل بالا نشان داده شد يا روبات ASIMO ساخت شركت هوندا.

۳- روباتهاى پرنده

۴- روباتهاى چند گانه (هايبريد) كه تركيبى از روباتهاى بالا يا تركيب با جابه جا گرها هستند.

مزاياى روباتها:

۱- روباتيك و اتوماسيون در بسيارى از موارد مى توانند ايمنى، ميزان توليد، بهره و كيفيت محصولات را افزايش دهند.

۲- روباتها مى توانند در موقعيت هاى خطرناك كار كنند و با اين كار، جان هزاران انسان را نجات دهند.

۳- روباتها به راحتى محيط اطراف خود توجه ندارند و نيازهاى انسانى براى آنها مفهومى ندارد. روباتها هيچگاه خسته نمى شوند.

۴- دقت روباتها خيلى بيشتر از انسانهاست، آنها در حد ميلى يا حتى ميكرو اينچ دقت دارند

۵- روباتها مى توانند در يك لحظه چند كار را با هم انجام دهند، ولى انسانها در يك لحظه تنها يك كار انجام مى دهند.

معايب روباتها:

۱- روباتها در موقعيت هاى اضطرارى توانايى پاسخگويى مناسب ندارند كه اين مطلب مى تواند بسيار خطرناك باشد.

۲- روباتها هزينه بر هستند

۳- قابليت هاى محدود دارند يعنى فقط كارى را كه براى آن ساخته شده اند انجام مى دهند.

اكنون اولين روبات انسان نماى خاورميانه در دانشگاه صنعتى شريف طراحى و ساخته مى شود.

شايد در رسانه هاى گروهى امثال اين خبرها را ديده يا شنيده باشيد و مطلع هستيد كه دانشجويان دانشگاههاى كشورمان در مسابقات گوناگون روبات شركت كرده و حتى مقام هاى جهانى را به خود اختصاص داده اند. آيا تاكنون به اين فكر كرده ايد كه شما هم مى توانيد روبات بسازيد؟

[sunyboy]

پس از سالها تلاش ژاپني ها، روبات شبيه انسان يعني۲- HRP به حدي پيشرفت كرده كه مي تواند تعدادي از فرمان هاي صوتي انسان را انجام دهد. اين روبات كه به «پروموت» نيز معروف است، توسط مؤسسه ملي علم و تكنولوژي ژاپن تهيه شده و قابليت انجام فرمان هاي انسان را دارد.
http://www.vieartificielle.com/images_nouvelle/hrp2.3.jpg

پروموت براي انجام دستورات صوتي كاربران و همچنين گرفتن عكس و تصاوير سه بعدي از اشياء و نگهداري آنها با استفاده از يك سنسور مادون قرمز طراحي شده است. اگرچه اين روبات حركت به ظاهر خشن و آهسته و صدايي يكنواخت و خسته كننده دارد ولي به راحتي مي تواند با استفاده از كنترل از راه دور تلويزيون را كنترل نموده و يا يك نوشيدني براي شما آماده نمايد.

http://www.meti.go.jp/intro/kids/kenkyu/images/photo02.jpg

مؤسسه ژاپني سازنده اين روبات مي گويد كه اين روبات به راحتي مي تواند با انسان ها رابطه برقرار نمايد. اكنون آنها در پي يافتن راهي براي ورود اين روبات به اجتماع و برقراري ارتباط با انسان هاي مختلف هستند. اين روبات كه با دو رنگ نقره اي و آبي درست شده است، مي تواند اكثر حركت هاي انسان به جز دويدن را انجام دهد كه آن نيز به دليل وزن زياد فلزات استفاده شده در آن و ايجاد سر و صداي زياد است.



ژاپني ها در صنعت توليد روبات به عنوان پيش روي ساير كشورها هستند و شركت هاي هيتاچي، سوني، تويوتا و هوندا از جمله فعالان اين صنعتند. اكثريت روبات هاي ساخته شده، شباهتي با انسان ها ندارند و معمولاً در خطوط توليد كارخانه ها مورد استفاده قرار مي گيرند.
پروموت در حالتي كه شارژش خالي شود، دستورات كاربر خود را ناديده مي گيرد و براي شارژ مجدد مي بايست به ابزاري كه براي اين كار درست شده وصل شود.

http://www.pnu-club.com/imported/2008/09/34.jpg

[pnugirl]

مثل همیشه جامع و کامل. مرسی

[84571956]

با تشکر ازمطالبتون