رباتیک چیست و به چه کار می‌آید؟

رباتیک چیست؟ علم رباتیک نقطه تلاقی علم، مهندسی و فناوری است که ماشین‌هایی به نام ربات تولید می‌کند که اعمال انسان را تکرار یا جایگزین می‌کنند. فرهنگ امروزی همیشه شیفته ربات‌ها بوده است – نمونه‌های آن شامل R2-D2، ترمیناتور و WALL-E است. این مفاهیم بیش از حد اغراق‌آمیز و انسان‌نما از ربات‌ها معمولاً کاریکاتور واقعی به نظر می‌رسند. اما آیا آنها بیشتر از آنچه ما تصور می کنیم آینده دار هستند؟ ربات‌ها در حال به دست آوردن قابلیت‌های فکری و مکانیکی هستند که امکان وجود ماشینی شبیه R2-D2 را در آینده دور از دسترس قرار نمی‌دهد.

ربات چیست؟

ربات یک ماشین قابل برنامه ریزی است که می تواند یک کار را تکمیل کند، در حالی که اصطلاح رباتیک رشته تحصیلی متمرکز بر توسعه ربات ها و اتوماسیون را توصیف می کند. هر ربات دارای سطح متفاوتی از استقلال است. این سطوح از ربات های کنترل شده توسط انسان که وظایف را انجام می دهند تا ربات های کاملاً مستقل که وظایف را بدون هیچ گونه تأثیر خارجی انجام می دهند، متغیر است.

کاربرد رباتیک چیست؟

برای آشنایی با کاربردهای رباتیک و این که بدانیم کاربرد رباتیک چیست ابتدا باید با انواع ربات هایی که تاکنون به دست بشر ساخته شده اند و کاربردهایی که از این ربات ها در زندگی انسان ها انتظار می‌رود آشنا شویم تا بدین ترتیب کاربرد علم رباتیک در زندگی روزمره انسان ها و پیشرفت علم و فناوری را به وضوح درک کنیم.

انواع ربات ها

ربات‌های مکانیکی در اشکال و اندازه‌های مختلف برای انجام کارایی که برای آن طراحی شده‌اند، ارائه می‌شوند. همه ربات ها از نظر طراحی، عملکرد و میزان استقلال متفاوت هستند. از کشتی 0.2 میلی متری “RoboBee” تا کشتی 200 متری حمل و نقل روباتیک “Vindskip”، روبات ها در حال ظهور هستند تا کارهایی را انجام دهند که انسان به سادگی قادر به انجام آن نیست.

پنج نوع متمایز از ربات ها وجود دارد که بسته به توانایی های خود وظایفی را انجام می دهند. در زیر چند نوع از ربات ها و کارایی آنها را بررسی خواهیم کرد.

ربات های از پیش برنامه ریزی شده

ربات های از پیش برنامه ریزی شده در یک محیط کنترل شده کار می کنند که در آن وظایف ساده و یکنواختی انجام می دهند. نمونه ای از یک ربات از پیش برنامه ریزی شده می تواند یک بازوی مکانیکی در خط مونتاژ خودرو باشد. بازو یک وظیفه مشخص و یکسان را انجام می دهد مانند جوش دادن یک در یا وارد کردن قسمت خاصی به موتور یا کارهایی شبیه به آن. خصوصیت این ربات ها که به آنها نسبت به انسان ها برتری می‌بخشد، خستگی ناپذیری آنها، سرعت بیشتر آنها و دقت بالای آنهاست.

ربات های انسان نما

ربات های انسان نما ربات هایی هستند که رفتارشان شبیه انسان هاست و از آنها تقلید می‌کنند. این ربات‌ها معمولاً فعالیت‌هایی شبیه به انسان (مانند دویدن، پریدن و حمل اشیا) انجام می‌دهند و گاهی به گونه‌ای طراحی می‌شوند که شبیه ما باشند، حتی چهره و حالات انسانی دارند. دو مورد از برجسته‌ترین نمونه‌های روبات‌های انسان‌نما، سوفیا از شرکت Hanson Robotics و اطلس از شرکت Boston Dynamics هستند.

ربات های خودمختار

ربات‌های مستقل، مستقل از اپراتورهای انسانی عمل می‌کنند. این ربات ها معمولاً برای انجام کارهایی در محیط هایی طراحی می شوند که نیازی به نظارت انسان ندارند. آنها کاملاً منحصر به فرد هستند زیرا از حسگرها برای درک دنیای اطراف خود استفاده می کنند و سپس از الگوهای تصمیم گیری (معمولاً یک رایانه) برای برداشتن گام مناسب بعدی بر اساس داده ها و مأموریت خود استفاده می کنند. یکی از نمونه‌های ربات‌های خودمختار یا مستقل، جاروبرقی رباتیک است که از حسگرهایی برای پرسه زدن آزادانه در خانه استفاده می‌کند.

ربات های از راه دور

ربات های از راه دور، ربات های نیمه مستقلی هستند که از یک شبکه بی سیم برای کنترل شدن توسط انسان از فاصله ایمن استفاده می کنند. این ربات ها معمولا در شرایط جغرافیایی، آب و هوا و شرایط سخت کار می کنند. نمونه‌هایی از ربات‌هایی که از راه دور کار می‌کنند، زیردریایی‌های کنترل‌شده توسط انسان هستند که برای رفع نشتی لوله‌های زیر آب در طول نشت نفت یا هواپیماهای بدون سرنشین مورد استفاده برای شناسایی مین‌های زمینی در میدان جنگ استفاده می‌شوند.

ربات های تقویت کننده

ربات‌های تقویت‌کننده، که به ربات‌های واقعیت مجازی نیز معروف هستند، یا توانایی‌های فعلی انسان را افزایش می‌دهند یا قابلیت‌هایی را که ممکن است انسان از دست داده باشد، جایگزین می‌کنند. حوزه رباتیک برای تقویت انسان، زمینه ای است که در آن داستان های علمی تخیلی می تواند به زودی به واقعیت تبدیل شود؛ با ربات هایی که توانایی تعریف مجدد از انسانیت را با سریع تر و قوی تر کردن انسان ها دارند. برخی از نمونه‌های ربات‌های تقویت‌کننده فعلی، اندام‌های مصنوعی رباتیک یا اسکلت‌های بیرونی هستند که برای بلند کردن وزنه‌های سنگین استفاده می‌شوند.

تاثیر علم رباتیک در آینده

تاثیر علم رباتیک در بسیاری از فعالیت های روزمره ما و در باقی حوزه های زندگی انکارناپذیر است و این پایان راه تاثیر رباتیک در زندگی ما نخواهد بود؛ بطوریکه که طبق پیش بینی کارشناسان طی 20 سال آینده نیمی از مشاغل که امروزه در تصرف انسان هاست، به ربات ها سپرده خواهند شد. از این رو به خانواده ها توصیه میشود برای آینده شغلی موفق فرزندانشان، آنها را با علم و رشته رباتیک آشنا کنند تا در آینده از این مزیت بی بهره نباشند. از مزایای یادگیری این رشته قابلیت ترکیب رباتیک با رشته ها و علوم مختلف است و کودکان و نوجوانان حتی در صورت تغییر رشته در دانشگاه میتوانند از رباتیک در رشته خود استفاده کنند.

آموزش رباتیک به کودکان و نوجوانان در آکادمی یاسان

ما در آکادمی یاسان با آموزش برنامه نویسی و علم رباتیک برای کودکان و نوجوانان در تلاشیم آنها را با علومی آشنا کنیم که تاثیری انکار ناپذیر در آینده انسان ها خواهد داشت. در آکادمی یاسان با شروع آموزش از زبان های برنامه نویسی تصویری مانند اسکرچ، کودکان را آماده یادگیری زبان های پیشرفته تر مانند پایتون در رباتیک میکنیم. برای ثبت نام در کلاس های آکادمی یاسان و تعیین سطح فرزند خود با کارشناسان ما ارتباط بگیرید.