أنواع الروبوتات / بحث عن الربوتات

ما هي الروبوتات؟: الروبوتات هي آلات التي تم تطويرها من خلال نظام تقني، على الرغم من اختلاف مظهرها عن مظهر البشر، إلا أنها تسمح لها بالعمل كبديل للعمل البشري، وأنها قادرة على أداء المهام التي يتم إجراؤها في الوظيفة المطلوبة.

بينما تأتي الروبوتات بأحجام مختلفة، بعضها صغير جدًا بحجم عملة معدنية ، والبعض الآخر كبير، أكبر من حجم السيارة. يمكن لبعضها إجراء عملية جراحية على جسم الإنسان للمساعدة الأطباء ، بينما يعمل البعض الآخر في المطاعم لخبز الفطائر ، ويمكن للبعض الآخر أن يهبط على اسطح الكواكب.

بسبب هذا التنوع الكبير في أحجام الروبوتات وتصميماته وإمكانياته ، كان من الصعب الوصول إلى تعريف وكان لعلماء الروبوتات تعريفات مختلفة للروبوت ، مما أدى إلى مفهوم عام للروبوت. ، أي أنها آلة تعمل بشكل مستقل ، وتتعرف على محيطها وتقوم بإجراء العمليات الحسابية للوصول إلى نتيجة.يشير إلى إجراءات وقرارات محددة تم اتخاذها وتنفيذها في العالم الحقيقي.


الروبوتات: هي نقطة تقاطع بين العلوم والهندسة والتكنولوجيا التي تنتج آلات ، تسمى الروبوتات ، والتي تحاكي الأفعال البشرية أو تحل محلها. 

 ومن الأمثلة على ذلك [2] R2-D2 و Terminator و WALL-E. من العاده  انها تبدو من مفاهيم الروبوتات المبالغ فيها والمبالغ فيها عن الإنسان كأنها صورة كاريكاتورية للشيء الحقيقي. لكن هل هم يفكرون إلى الأمام أكثر مما ندرك؟ تكتسب الروبوتات قدرات فكرية وميكانيكية لا تجعل إمكانية وجود آلة تشبه R2-D2 بعيدة المنال في المستقبل.

في هذا المقال سنتعرف علي عده أقسام [3]: وهي 

 < تاريخ وتطورات الروبوتات

<  مكونات الروبوتات 

<  أنواع الروبوتات

تاريخ وتطورات الروبوتات

• ظهرت كلمة "إنسان آلي" لأول مرة في مسرحية عام 1920 بعنوان "Rossum's Men of Universal Mechanism" ، وهي مسرحية للكاتب التشيكي كارل تشابيك,منتشرة في جميع أنحاء عالم الخيال العلمي والكتب والأفلام كبوابة للابتكار والتطوير.

•  فيما يتعلق بتاريخ صناعة الروبوتات ، نلاحظ أن العديد من المصادر التاريخية تشير إلى تاريخ الروبوتات ، والذي يعود إلى العصور القديمة عندما صنع الرومان والإغريق بعض الأنواع البسيطة من الروبوتات المستخدمة في الألعاب وتم تصويرها في خلال العصور الوسطى ، انتشر علم الروبوتات في بلدان أوروبا والشرق الأوسط حيث ظهرت ساعات ميكانيكية بسيطة ، مثل أجزاء الساعة ، وكانت الروبوتات في أشكال الإنسان والحيوان البسيط تتحرك.

• تطور مفهوم الروبوتات بشكل كبير في القرن الثامن عشر، مما دفع العلماء والباحثين إلى صنع أجزاء أكثر تعقيدًا حتى تم إنشاء أول روبوت ميكانيكي بواسطة المهندس الفرنسي جاي دي فوكانسون ،والاستعانه  بـصانع القفازات الذي وظف العديد من صانعي الساعات والفنانين.

ماهي مكونات الروبوتات

يتكون جسم الإنسان من خمسة مكونات رئيسية ؛ البنية الخارجية للجسم ، والجهاز العضلي لتحريك بنية الجسم ، والجهاز الحسي الذي يدرك البيئة والمحيط ، ومصدر للطاقة لتنشيط عضلات الجسم وأعضائه ، والدماغ الذي يعالج ويرسل المعلومات. لأنظمة الجسم ، وبما أن الروبوتات هي آلات تحاكي السلوك البشري ، فهي مصنوعة من نفس الشيء.

• المستشعرات :-

1-المستشعرات بالنسبة لك لـ الجوانب الحساسة للروبوت فهي تساعده داخل القبض لتكون قادرًا المؤثرات الخارجية قد تكون تحيط به من الدفء والدوران والميلان والضغط ومنها المستشعرات الضوئية والكهرومغناطيسية.

2-هي فئة اجزاء تشبة الجهاز الحسي، والتي تعبر وتشكف الأشياء من حولها من حرارة وضوء وصوت وغيرها، ثم.

• المعالجات :-

1- المعالجات هي بمثابة العقل الذكي، لأنها تمنح الروبوت القدرة على تنفيذ المهام الموكل إليه وفقًا لقاعدة البيانات المخزنة ، فهو قادر على التعرف على الظروف البيئية للجهاز و التعرف على الخارج لتشكيل الأنماط.

2-هناك العديد من وحدات المعالجة الأولى القابلة للبرمجة ، بما في ذلك العديد من الأنواع مثل FPGAs و PLCs ، و هي معالجات DSP متخصصة وتختلف وفقًا للمهام المخصصة للروبوت بالإضافة إلى المعالجات التي تشكل نظامًا ، والتي تطبق الخوارزميات اللازمة للروبوت لأداء مهام مختلفة.

• جهاز الكمبيوتر :-

يعمل الكمبيوتر في الروبوت بمثابة العقل ويتحكم في حركة الروبوت باستخدام الإرشادات التي يحتوي عليها  أو ما يسمى بالخوارزميات.

• متحكم المحرك :-

تنقسم محركات الروبوت إلى قسمين [2]؛ محركات الاحتراق الداخلي والمحركات الإلكترونية ، ويعتمد أداؤها على النوع والغرض ، بعضها إلكتروني ، وبعضها يعمل بقوة الهواء ، وبعضها يعتمد على قوة السوائل.

• المحرك :-

إنه الجزء المسؤول عن حركة الروبوت ويتم استخدامه للمحركات الكهربائية ومحركات الاحتراق لضمان حركة هذه الآلات بأكبر قدر ممكن من الدقة.

• أدوات الاتصال :-

تعد أدوات الاتصال هي الجزء المسؤول عن اتصال الروبوت بالبيئة الخارجية ومن الممكن تبادل المعلوميات لاسلكيًا ، باستخدام بروتوكولي GPIB و RS232 لهذا المهام.

• بطاريات وأداة شحن :-

يوجد في العديد من الروبوتات ما يسمى بالبطاريات وأدوات الشحن ، ومن أمثلة ذلك الألواح الشمسية المتصلة بمحولات وشاحنة صغيرة لشحن البطارية. 

أنواع الروبوتات

تأتي الروبوتات الميكانيكية بجميع الأشكال والأحجام لتؤدي بكفاءة المهمة التي صُممت من أجلها, تختلف جميع الروبوتات في التصميم والوظائف ودرجة الاستقلالية. من "RoboBee" الصغيرة التي يبلغ طولها 0.2 ملليمتر إلى سفينة الشحن الآلية "Vindskip" التي يبلغ طولها 200 متر ، وثم تتطور لتولي مهام لا يستطيع البشر التعامل معها.

• الروبوتات المبرمجة مسبقًا

تعمل الروبوتات المبرمجة مسبقًا في بيئة خاضعة للرقابة حيث تقوم بمهام بسيطة ,مثال على الروبوت المبرمج مسبقًا سيكون ذراعًا ميكانيكيًا على خط تجميع السيارات.

 يقوم الذراع بوظيفة واحدة - لحام الباب ، وإدخال جزء معين في المحرك ، وما إلى ذلك - وتتمثل مهمته في أداء هذه المهمة لفترة أطول وأسرع وأكثر كفاءة من الإنسان.

• الروبوتات الروبوتية

الروبوتات الشبيهة بالبشر هي روبوتات تشبه السلوك البشري أو تحاكيه. عادةً ما تؤدي هذه الروبوتات أنشطة شبيهة بالبشر (مثل الجري والقفز وحمل الأشياء) ، وهي مصممة أحيانًا لتبدو مثلنا ، حتى لو كانت لها وجوه وتعبيرات بشرية.

 اثنان من أبرز الأمثلة على الروبوتات الشبيهة بالبشر هما  صوفيا Hanson Robotics 'Sophia و Boston Dynamics'  Atlas .

• الروبوتات المستقلة

تعمل الروبوتات المستقلة بشكل مستقل عن المشغلين البشريين.

 عادة ما يتم تصميم هذه الروبوتات لتنفيذ المهام في بيئات مفتوحة لا تتطلب اشرافا بشريا, إنها فريدة تمامًا لأنها تستخدم أجهزة استشعار لإدراك العالم من حولهم، ومن ثم استخدام هياكل صنع القرار (عادةً جهاز كمبيوتر) لاتخاذ الخطوة التالية المثلى بناءً على بياناتهم ومهمتهم. أحد الأمثلة على الروبوت المستقل هو المكنسة الكهربائية Roomba التي تستخدم أجهزة استشعار للتجول بحرية في جميع أنحاء المنزل.

• الروبوتات المتخلفة عن بعد

الروبوتات التي تعمل عن بعد هي روبوتات شبه مستقلة تستخدم شبكة لاسلكية لتمكين التحكم البشري من مسافة آمنة. تعمل هذه الروبوتات عادةً في ظروف جغرافية وظروف مناخية قاسية. من أمثلة الروبوتات التي يتم التحكم فيها عن بُعد الغواصات التي يتحكم فيها الإنسان والتي تستخدم لإصلاح تسرب الأنابيب تحت الماء أثناء التسرب النفطي لشركة BP أو الطائرات بدون طيار المستخدمة في اكتشاف الألغام الأرضية في ساحة المعركة.

• زيادة الروبوتات

تعمل الروبوتات المعززة المعروفة أيضًا باسم روبوتات الواقع الافتراضي ، إما على تعزيز القدرات البشرية الحالية أو استبدال القدرات التي قد فقدها الإنسان.

 مجال الروبوتات للتضخيم البشري هو اي مجال يمكن أن يصبح فيه الخيال العلمي حقيقة في وقت قريب جدًا ، مع الروبوتات التي لديها القدرة على إعادة تعريف تعريف الإنسانية من خلال جعل البشر أسرع وأقوى.

 بعض الأمثلة على الروبوتات المعززة الحالية هي أطراف صناعية آلية أو هياكل خارجية تستخدم لرفع الأوزان الثقيلة.

تعديل المقال