حسگرها و بازوهای رباتیک، انواع ربات و آینده ربات‌ها

ربات ها بدون حسگرهایشان نمی توانند کار کنند، این تجهیزات کوچک مانند چشم ها، گوش ها، بینی و حس لامسه ربات عمل می کنند.

حسگرها داده های مربوط به ربات و پیرامونش را جمع آوری می کند، این اطلاعات به رایانه ربات می گویند که اوضاع از چه قرار است و رایانه از این طریق می تواند رفتار ربات را کنترل کند، حسگرهای گوناگون به ربات ها در انجام وظایفشان کمک می کنند.

دوربین ها به ربات امکان دید می دهند تا می توانند حتی اشیاء متحرک را زیر نظر بگیرند، حسگرهای حرکتی که معمولا بر روی چرخ ها نصب می شوند سرعت ربات را می سنجند.

حسگرهای فشاری موجود در دست های ربات به رایانه ربات این امکان را می دهد که فشار دست ربات بر هر شیء را اندازه گیری کند.

حسگرهای فروسرخ و فراصوت اشیاء سر راه ربات را شناسایی می کنند، این حسگرها پرتوهایی از نور و علائم صوتی می فرستند که پس از برخورد با سطح اشیاء باز میتابند و دوباره حسگرها آنها را دریافت می کنند.

حسگرهای بویایی بوی مواد شیمیایی خطرناک یا نشت گاز را تشخیص می دهند، میکروفن ها سمت صداها را تشخیص میدهند، همه این حسگر ها اطلاعات لازم را به ربات ها می دهند تا آنها بتوانند وظایفشان را انجام دهند.

با آنکه ربات ها اجزاء مشابهی دارند، همه آنها مثل همدیگر نیستند، ربات هایی که برای انجام یک کار طراحی می شوند ساختمان ساده تری دارند، اما آنهایی که قرار است کارهای متعددی انجام دهند به مراتب ساختمان پیچیده تری دارند.

بازوهای رباتیک

بازوهای رباتیک رایج ترین نوع ربات است، بیشتر از 1 میلیون بازوی رباتیک در کارخانجات سرتاسر جهان مشغول کارند.

هر بازو می تواند در هر روز کار مشخصی را به دقت بارها و بارها تکرار کند. بازوهای رباتیک برای ساختن محصولاتی مانند اتومبیل، سی دی و تجهیزات الکترونیکی و…. بسیار مناسب اند، زیرا در ساختن این محصولات، کارهای تکراری باید دقیق انجام شود.

بازوهای رباتیک در فضا :

یکی از بازوهای رباتیکی که در فضای کارخانجات محبوس نشد و به فضا راه پیدا کرد سامانه عملیات گردان از راه دور (آر ام اس) بود.

این سامانه را سازمان ملی هوانوردی و فضایی آمریکا (ناسا) ساخته است.

خدمه شاتل فضایی برای خارج کردن ماهواره ها از محفظه بار شاتل از بازوی رباتیکی استفاده می کنند که حدود 15 متر طول دارد.

همچنین فضا نوردان از این بازوی رباتیک برای بازبینی بخش بیرونی بدنه شاتل و یافتن هر گونه آسیب احتمالی استفاده می کنند.

هر چند در حال حاظر دیگر مانند قبل از شاتل های فضایی استفاده نمی شود اما بازوهای رباتیک، نظیر ((کانادارم 2)) برای ساختن و تعمیر ((ایستگاه فضایی بین المللی)) همچنان به کار می رود.

اکنون این ایستگاه فضایی که یک آزمایشگاه بزرگ به شمار می آید مکان مناسبی برای دانشمندان و فضانوردان فراهم آورده است تا آنجا به تحقیقات علمی خود بپردازند.

بازوهای رباتیک را اغلب روی کف، سقف، دیوار یا یک چارچوب فلزی سوار می کنند.

این بازوها از چندین بخش تشکیل می شوند که با مفصل های چرخان آنها را به یکدیگر متصل می کنند.

بیشتر بازوهای رباتیک شامل 7 بخش اند که با 6 مفصل به یکدیگر متصل شده اند.

درجه آزادی در ربات ها

این بخش ها و مفصل ها به بازوی رباتیک شش درجه آزادی می دهند، درجه آزادی در بازو، تعداد جهت هایی است که هر بازو می تواند به آن سو بچرخند.

این جهت ها شامل بالا و پایین، راست و چپ و جلو و عقب است، بیشتر بازوهای رباتیک ربات های صنعتی اند که از آنها در صنایع الکترونیک و اتومبیل استفاده می کنند.

این بازو ها در خط مونتاژ کارخانجات در کنار هم کار می کنند و بر فراز تسمه های نقاله مستقر شده اند، بازو ها در خط مونتاژ تولید، قطعات تلفن های همراه و سایر محصولات را یک به یک سوار هم می کنند.

ربات های سیار:

نمی توان همه کارها را به کمک ربات هایی پیش برد که به جایی نصب شده اند، ربات های سیار می توانند در مکان هایی مانند آتشفشان های خطرناک، ساختمان های در حال فرو ریختن و یا حتی در سطح سیاره مریخ ماموریت اکتشافی انجام دهند.

این مدل، در سال های اخیر پیشرفت زیادی داشته است.

ربات های سیار به کمک زنجیر، چرخ یا پا می توانند از جایی به جای دیگر حرکت کنند.

طراحی ربات های چرخ دار آسان تر است و این نوع ربات ها می توانند خیلی سریع حرکت کنند، برای مثال ربات ((گراندبوت)) نوعی ربات کروی شکل و غلتان است.

این ربات می تواند بی سرو صدا با سرعت 10 کیلومتر در ساعت میان باران، برف، گل و لای و ماسه در مسیر خود پیش رود.

از این نوع ربات ها می توان در فرودگاه ها برای زیر نظر گرفتن افرادی که رفتاری مشکوک دارند استفاده کرد.

بعضی وقت ها ربات های چرخ دار برای عبور از موانعی که بر سر راهشان قرار می گیرد با مشکل جدی روبه رو می شوند، در صورتی که ربات های راه نورد انعطاف پذیری بیشتری دارند اما طراحی و ساخت این نوع ربات ها اندکی دشوار تر است، پاهای این ربات ها به چند بند تقسیم شده شده است که باید هماهنگ با هم عمل کنند.

با وجود این، هر چه تعداد پاها در ربات بیشتر باشد در حفظ تعادل و ثبات آن موثرتر است، برخی از ربات های راه نورد شباهت بسیار زیادی به حشرات تندرو دارند.

ربات های خود گردان:

برخی از ربات ها را از راه دور هدایت یا کنترل می کنند، هدایت کننده ربات با دیدن تصویر ها و اطلاعات روی صفحه نمایش ربات را هدایت می کند، اما ربات های خود گردان، نظیر ((رومبا)) که نوعی جاروبرقی تخت و دایره شکل است، به کمک اطلاعاتی که حسگرهایشان، جمع آوری می کنند به طور خودگردان کارشان را انجام میدهند.

در حال حاظر بیشتر از 7 میلیون جارو برقی رباتیک ((رومبا)) در سرتاسر جهان به کار نظافت خانه ها مشغول اند.

آنها با سرعت حرکت می کنند و اطراف و زیر میزها و صندلی ها را جارو می زنند، وقتی این نوع ربات ها به دیوار اتاق برخورد می کنند راهشان را کج می کنند و به سمت دیگری می روند، حسگرهای ربات آن را از تمیز شدن کامل اتاق با خبر می کنند.

ربات خدمتکار ((هرب))

میخواهیم شمارا با ربات خدمتکاری آشنا کنیم که اسمش ((هرب)) است. این ربات به جای چرخ پا دارد و برای برداشتن بطری آب میوه نیاز است که سخت فکر کند.

دانشمندان میخواهند کاری کنند که این ربات بتواند خودش فکر کند و کمی سرعتش افزایش یابد زیر این ربات خیلی تند و تیز نیست.

سازندگان ربات روشی یافتند که (هرب) با استفاده از تاباندن پرتو های لیزری چرخان که نقشه ای 3 بعدی از پیرامونش ترسیم می کند می تواند فکر کند. او با کمک این نقشه میتواند تصویرهای زیادی را ببیند و تصویری را که با یک شیء خاص، مثلا بطری آبمیوه جور است پیدا کند و کارش را با سرعت بیشتری انجام دهد.

ربات های معرکه ای یکی پس از دیگری، در گوشه و کنار جهان و فراسوی زمین پدید می آیند.

در سال 2011 ربات فضانورد ((ربونات 2)) به ایستگاه فضایی بین المللی وارد شد.

مأموریت این ربات کمک کردن به فضانوردان در مأموریت های خطرناک و کارهای یکنواخت و تکراری است.

در 15 ماه فوریه سال 2012 ((ربونات 2)) با فرمانده ایستگاه فضایی بین‌المللی (دن بربنک) دست داد.

و این نخستین باری بود که یک ربات و انسان در فضا به همدیگر دست دادند، اینکه ربات ها تا کجا می توانند پیش بروند و اینکه قرار است کارهای بعدیشان چه باشد اندکی رازآلود و همچنین هیجان انگیز است.

ربات های آینده:

در سال 1956 دانشمندی به نام مک کارتی، که درباره رایانه مطالعه می کرد، برای نخستین بار از عبارت ((هوش مصنوعی)) (Ai ای آی) استفاده کرد، اصطلاح هوش مصنوعی حاکی از آن است که رایانه ها و ربات ها می توانند مانند انسان فکر کنند.

ربات سازان امروزی در حال طراحی و ساخت ربات هایی هستند که بتوانند به شکل منطقی فکر کنند، نقشه بکشند و مثل ما انسان ها قدرت یادگیری داشته باشند.

این صنعت با سرعت خیلی زیادی در حال گسترش و پیشرفت است ولی ساخت این نوع ربات ها حداقل در آینده خیلی نزدیک ممکن نیست ولی پیشرفت های چشم گیری در این راه حاصل شده است.

در سال 1997 ابر ریانه شرکت آی بی ام به نام ((دیپ بلو)) توانست یک قهرمان شطرنج را شکست دهد. همچنین در سال 2011 ابر رایانه همین شرکت که نامش ((واتسون)) بود در یک مسابقه اطلاعات عمومی، که به صورت پرسش و پاسخی برگزار می شد، با انسان ها رقابت کرد و توانست همه حریفانش را شکست دهد.

پایان قسمت چهارم