Download
1 / 43
450 likes | 748 Vues
به نام آفریدگارمتعال آشنایی اجمالی باعلم رباتیک ورباتهای پیشرفته. تهیه و تنظیم : مهندس لادن شیله باف تابستان 1392. عناوین :. علم رباتیک چیست ؟ تاریخچه ربات ربات چیست ؟ قوانین رباتیک طبقه بندی رباتها کاربردهای رباتها آینده رباتها ربات کتابدار رباتهای دوست انسان.
E N D
به نام آفریدگارمتعال آشنایی اجمالی باعلم رباتیک ورباتهای پیشرفته تهیه و تنظیم : مهندس لادن شیله بافتابستان 1392
عناوین : • علم رباتیک چیست ؟ • تاریخچه ربات • ربات چیست ؟ • قوانین رباتیک • طبقه بندی رباتها • کاربردهای رباتها • آینده رباتها • ربات کتابدار • رباتهای دوست انسان
ادامه عناوین : • پیشرفته ترین ربات جهان • ربات امدادگر • رباتهای جنگجو • رباتهای معمار • رباتهای انسان نما • ویژگیهای ربات انسان نما • آشپزی ربات ها • پوست مصنوعی برای رباتها • رباتهای ورزشکار • رباتها ازگذشته تا امروز
علم رباتیک چیست ؟ • روباتیک، علم مطالعه فن آوری مرتبط با طراحی، ساخت و اصول کلی و کاربرد رباتهاست. روباتیک علم و فن آوری ماشین هایی قابل برنامه ریزی، با کاربردهای عمومی می باشد. برخلاف تصور افسانه ای عمومی از رباتها به عنوان ماشینهای سیار انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاههای روباتیک در مکانهای ثابتی در کارخانه ها بسته شده اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابلیت انعطاف، ولی محدودی را انجام می دهند چنین دستگاهی حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکردهای و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می باشد.
تاریخچه ربات : • کلمه ربات توسط Karel Capek نویسنده نمایشنامه R.U.R (رباتهای جهانی روسیه) درسال 1921 ابداع شد. ریشه این کلمه،کلمه چکاسلواکی (robotnic) به معنی کارگر میباشد. • در نمایشنامه وی يك نمونه ماشین، بعد ازانسان وبدون دارا بودن نقاط ضعف معمولی او، بیشترین قدرت را داشت و در پایان نمایش این ماشین برای مبارزه علیه سازندگان خود استفاده شد.
ربات چیست ؟ • وقتي صحبت ازربات ميشودآنچه به ذهن میرسدآدم آهني‌هايي شبيه انسان است كه روي دوپاحركت ميکندوفرامين انسان راانجام ميدهد اماواقعيت اين است كه آدم آهني‌ها ازنظرتكنيكي ربات نيستند. • آدم بخاري درسال 1865 ، آدم برقي درسال 1885،آدم مكانيكي درسال 1893،وآدم آهني ازسالهاي 1900باداستانهاي خيالی وارد تخيلات مردم شدند. تاريخچه نياز انسان به توليد همسانان خود به داستانهاي اساطيري وگذشته‌هاي بسيار دور برميگردد. • عدم توانايي انسان درتوليد شيميايي موجودي متفكرومتحرك منجر به توليد ماشين ودستگاه فيزيكي شده است كه ربات خوانده ميشود.
روباتها انواع مختلفی دارنداز قبیل روباتهای شمشیرباز دنبال کننده خط،کشتی گیر ، فوتبالیست و روباتهای خیلی ریزتحت عنوان میکرو روباتها، روباتهای پرنده وغیره نیز وجود دارند. • روباتها برای انجام کارهای سخت و دشواری که بعضی مواقع انسانها از انجام آنها عاجزهستندیا انجام آنها برای انسان خطرناک است میباشند. • مثل رباتهایی که درنیروگاه های هسته ای وجود دارند.
قانون توليدوتهيه ربات‌هاتوسط ايساك آسيموف در3ماده اصلي به نگارش درآمده و دانشمندان ، طراحان و مهندسين همچنان باآن موافق هستند. 1- ربات نبايدبه هيچ عنوان به انسان صدمه بزند 2- ربات بايد ازدستورات انسان پيروي كرده وآنها راانجام دهد 3- ربات حق دارد به دفاع از هستي و موجوديت خود بپردازد
طبقه بندی رباتها ازنقطه نظرکاربرد : • ربات های صنعتی • رباتهای شخصی و علمی • رباتهای نظامی
بسیاری ازرباتها قادربه انجام عملیات لازم برای تولیدات صنعتی می باشند . رباتهای جوشکار، رنگ پاش ، مونتاژکننده وغیره • رباتهای علمی قابلیتهای بهتری نسبت به رباتهای صنعتی دارند. • درتعدادکم ساخته شده وهدف اصلی بهره برداری علمی ازآنهاست و بیشتردرزمینه تحقیق درهوش مصنوعی ساخته میشوند. • یک کامپیوترازطریق زبانهای برنامه نویسی سطح بالا کنترلرآنها • میباشد و با محیط خود از طریق سنسور ارتباط برقرارمی کنند. • رباتهای نظامی دارای مواد منفجره وسلاح های گردان میباشند.
رباتها جدیدترین مرحله تلاش انسان جهت صنایع اتوماتیک به شمارمی روند.رباتها آن دسته ازماشینهای ساخت بشرهستندکه لزوما حرکتهایی شبیه به انسان ندارند ولی توان تصمیم گیری وایجاد وکنترل فعالیتهای ازپیش تعیین شده را دارند.
بر اساس تعاريف انستيتوي ربات هردستگاه قابل برنامه ریزي چند منظوره ماهر كه جهت جابجا كردن مواد، قطعات، ابزار ودستگاههاي مخصوص به منظورانجام حركتهاي گوناگون، برنامه نويسي و توليد شده باشدربات خوانده می شود
ربات درموارد زير كاربردهاي بيشتري يافته است • 1ــ اكتشاف و شناسايي • 2ــ صنعت • 3ــ امور پزشكي • 4ــ سرگرمي و تفريحات • 5ــ اسباب بازيها • 6ــ مصارف نظامي و پليس
اكتشاف و شناسايي کنجكاوي انسان به كشف ناشناخته‌ها از عوامل جذب دانشمندان به ساخت ربات است
صنعترباتها مي توانند سريعتر ازا نسان عمل كنند؛آنها به خوردن وآشاميدن احتياج ندارندودستمزدي هم به آنهاپرداخت نميشود
ده سال پیش برای نخستین بارازربات ها برای انجام اعمال جراحی استفاده شد • ربات جراح به طور مستقل انجام یک عمل جراحی را به عهده می گیرد • وپزشک جراح از طریق رایانه کنترل عمل جراحی را در دست می گیرد
امور پزشكي استفاده ازربات درهنگام عمل به پزشکان اجازه ميدهد تادقيقاً به خواسته‌هاي خود برسندسوراخ كردن استخوان به عمق وشعاع يكصدم اينچ بدون استفاده ازربات غيرممكن است
سرگرمي و تفريحات و اسباب بازیهانقش رباتها در صنعت سينما و تلويزيون غير قابل انكار است ساخت اسباب بازي كودكان با كمك تكنولوژي جديدي كه ربات در تهيه آنهاسهم به سزايي دارد ازمحبوبيت بسياري برخوردار است
مصارف نظامی وپلیسی ارتش وپليس جهت شناسايي وخنثي كردن بمب ومين ،جاسوسي ازمقردشمن وقراردادن دوربين و ميكروفون درموقعیتهای خطرناک ومرگ داردازرباتكه احتمال صدمه جاني استفاده مي كنند
آینده ربات ها اگرچه درحال حاضركارايي‌هاي انسان وربات باهم قابل مقايسه نيستند اما ري كورزويل درموردآينده عقيده ديگري دارد.او كه نويسنده ومتخصص رشته كامپيوتراست دریكي از نوشته‌هاي خودب اصراحت اظهاراميدواري كرده تا سال 2029 انسان باتوجه به روندشناخت وساخت هوش مصنوعی ميتواند رباتي را بسازد كه درهوش و تصميم گيري با انسان برابر باشد
كورزويل معتقد است درسالهاي 2030 انسان خواهد توانست نانوبات يارباتهاي بسيار كوچك را جهت افزايش شعور به مغزانسان بفرستد اين نانورباتهابه اندازه سلولهاي خون هستندوازطريق جريان خون به مغزانتقال می یابند كورزويل درمقابل كميته علوم كنگره آمريكا اعتراف كرده است در حال حاضرانسان ازچنين تكنولوژي برخورداراست آنرا برروي تعدادي حيوان نيزآزمايش كرده وتوانسته‌اند با انتقال 7 نانوربات به بدن موش آزمايشگاهي ديابت او راعلاج كرده وانسولين را ازمنفذهاي پوست خارج كنند
ربات كتابدار ربات مورد نظر، داراي ويژگيهايي مي باشدكه عارتند از: 1- بینایی 2- تشخیص کتابها 3- کارشبانه روزی 4- بازوی متحرک
1- برداشتن کتابها از قفسه • 2- گذاشتن کتابها در قفسه • 3- جابجایی کتابها • 4- مرتب کردن کتابها
درطول ساليان درازكه ازعمركتابخانه ها ميگذرد آنها هميشه فراخورزمان خودازتكنولوژي هاي نوين ومتفاوتي براي بهبود عملكردوخدمات خود بهره برده اند . تكنولوژي هايي كه هر كدام درعصرخود تحولي عظيم به حساب مي آمدند، مانند اختراع كاغذواستفاده ازآن به جاي سنگ نوشته وكتيبه، فناوري چاپ ودرقرن اخيرنيزبا ورود به عصراطلاعات و ديجيتال، رايانه نقش فعالي را دركتابخانه ها و جستجوها عهده دار شده است و هم اكنون كتابخانه ها با قدم نهادن دردنياي مجازي، از امكانات اين محيط تحت وب، جهت اطلاع رساني و ارائه خدمات بهره مي برند.
رباتهایی که دوست انسان میشوند محققان درحال طراحی نسل پیشرفته‌ای از رباتهای شبه انسانی هستندکه علاوه برتوانایی انجام طیف وسیعی ازعملکردها میتوانند درآینده دوست انسان شوند
پیشرفته ترین ربات جهان • گروهی ازدانشمندان دانشگاه زوریخ پیشرفته ترین ربات جهان را ساختند ایکی ربات نخستین ربات دارای ماهیچه تاندون واستخوان است که از نوع پلاستیک خاص ساخته شده است که به اوکمک میکند تابتواند حرکت کند • این ربات دارای مغز می باشد ومی تواند صحیح وغلط را شخیص دهد. • این ربات می تواند بااستفاده ازموتورهای الکتریکی ماهیچه هایش راحرکت دهد. • همچنین در سر این ربات رایانه ای قرار دارد
ربات امدادگر • قابلیت کنترل ازراه دور • امکان مشاهده تصاویربا دوربین های نصب شده • تشخیص مصدومین باکمک میزان گرما و حرکت • امکان کشیدن نقشه محل حادثه • شناسایی مسیرهای ایمن برای تردد مصدومین • امکان برقراری ارتباط بین مصدومین و مرکز کنترل • برد ۱۰۰متر
رباتهای معمار درفرانسه،روبات هاتوانستند درنمایشی که بیانگرترکیب فناوری ومعماری بود یک برج 6 متری درست کنند.این روبات های پرنده مصالح مورد نیاز رابلند کرده و آن ها را روی هم قرارمی دادند تاساخت برج به اتمام رسید
رباتهای انسان نما معمولا یك روبات انسان نما به سنسورها و پردازشگرهای پیچیده ای مجهزاست كه ازآنها برای درک محیط اطرافش استفاده می‌كند. مثلا بااستفاده از یك یادودوربین و الگوریتم‌های پردازشی هوشمندانه می تواند انسانها و یااشخاص رادرمحیط تشخیص دهد. به سمت اشیا تشخیص داده شده حركت كرده وآنها را بادست گرفته وجابجا كند و یا این كه انسان ها را درمحیط دنبال كند
برخی از ویژگی های یک ربات انسان نما شامل موارد زیر می باشد: • مراقبت از خود (مانند شارژ کردن خودش) • یادگیری مستقل (آموختن ویا بدست آوردن قابلیتهای جدید، بدون نیازبه کمک خارجی، تنظیم استراتزی‌های مبتنی برمحیط و سازگاری با شرایط جدید) • اجتناب کردن از موقعیت‌های خطرناک برای انسان، محیط و خودش • برقراری ارتباط امن با انسانها و محیط اطرافش • کمک به انجام امور شخصی وبرنامه های کاربردی(کمک به بیماران و سالمندان و • یا انجام شغل های خطرناک ) • کمک به انجام ماموریت های فضایی ازربات انسان نما به عنوان ابزار تحقیقاتی علمی نیز استفاده می شود
آشپزی و پیشخدمتی با رباتها دررستورانی با نام "رستوران ربات ” در چین 20 ربات غذارا برای مشتریان سرمیزها می آورند ، پودینگ و نودل درست میکنند، مشتریان را راهنمایی کرده و آنها را سرگرم میکنند وقتی که یکی ازمشتریان واردرستوران می شود،ربات راهنما دست مکانیکی خود را درازکرده ومیگوید سلام آدم زمینی! به رستوران ربات خوش آمدی
این رباتها میتوانند 5 ساعت بی وقفه کارکنند رباتهای پیشخدمت روی مسیرهای ویژه ای راه رفته و غذا را برای مشتریان سرو میکنند
ابداع پوست با حس لامسه کامل برای ربات ها • با افزایش توانایی روباتها و استفاده آنها از توانایی‌های بینایی و شنوایی، پژوهشگران درتلاشند احساس لامسه را نیز به این ماشین‌ها بیافزایند. • پوست مصنوعی، یكی ازتازه‌ترین دستاوردهای رباتیک به شمار می‌رود.
این ربات با شش حسگر حرارتی و یك شتاب سنج تجهیز شده كه به آن اجازه می‌دهد تابا دقت حركت اندام را منطبق كرده و بفهمدكه كدام بخش بدن حركت كرده است.این صفحات، ورق به ورق در كنار هم قرار گرفته ویك ساختار مسطح شبیه لانه زنبور را شكل می‌دهند.
دوچرخه اين ربات فاقد ترمز است و او برای متوقف کردن از دو پای خود استفاده می کند. اين ربات صرفا برای عملی کردن بحث تعادل و حرکت ربات ها طراحی شده و هنوز نمی توانیم مطمئن باشیم که بتواند در مسابقه های دوچرخه سواری در آينده به رقابت با انسان بپردازند!
رباتها ازگذشته تا امروز انسان ها از گذشته های دور همیشه آرزو داشتند که روزی بتوانند ماشین هایی رادراختیار داشته باشند که انجام بسیاری از اموری که به آنها محول می شود را بر عهده گیرند و از دستورات آنها اطاعت کنند. به طور کلی رباتیک یا ربوتیک، فناوری وابسته به ابزارهای مکانیکی است که از طریق سیستم های کامپیوتری کنترل می شود. در حقیقت دستگاه هایی که در کارخانه ها در فرآیند ساخت و تولید محصولات مختلف مورد استفاده قرار می گیرند نیز نوعی ربات هستند که قابلیت انجام کارهای محدودی را دارند.
منابع : • سایت تبیان ، بخش دانش و زندگی • سایت مهندس یار • وبلاگ رباتیست ها • جام جم آنلاین • مهرنیوز • ویکی پدیا • خبرآنلاین • سایت نادکو
پایان با سپاس و امتنان فراوان از وقت گرانبهایتان
