الروبوتيكس، نظرة عامة على الروبوتات وأنواعها وميزاتها
الروبوتيكس، هي فرع من فروع الهندسة التي تنطوي على تصور وتصميم وتصنيع وتشغيل الروبوتات، الهدف من هذا المجال هو إنشاء آلات ذكية يمكنها مساعدة البشر بعدة طرق.
شراء متابعين انستقرام
أرخص موقع شراء متابعين انستقرام, 1000 متابع بسعر 0.25$، موقع فلورز شيب.
شراء متابعين انستقرامالروبوتيكس، علم الروبوتات هو قطاع متعدد التخصصات من العلوم والهندسة مخصص لتصميم وبناء واستخدام الروبوتات الميكانيكية. سيمنحك دليلنا فهمًا ملموسًا للروبوتات، بما في ذلك أنواع مختلفة من الروبوتات وكيفية تطبيقها في مختلف الصناعات، في نظرة عامة على الروبوتات وأنواعها وميزاتها.
فهرس المحتويات
ما هي الروبوتات؟
الروبوتات هي نقطة تقاطع بين العلوم والهندسة والتكنولوجيا التي تنتج آلات، تسمى الروبوتات، والتي تحاكي الأفعال البشرية أو تحل محلها. لطالما كانت ثقافة البوب مفتونة بالروبوتات، ومن الأمثلة على ذلك R2-D2 و Terminator و WALL-E. عادة ما تبدو 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.
ما هو علم الروبوتيكس؟
علم الروبوتيكس هو علم آلة قابلة للبرمجة يمكنها إكمال مهمة، بينما يصف مصطلح الروبوتات مجال الدراسة الذي يركز على تطوير الروبوتات والأتمتة. كل روبوت لديه مستوى مختلف من الاستقلالية. تتراوح هذه المستويات من الروبوتات التي يتحكم فيها الإنسان والتي تنفذ المهام إلى الروبوتات المستقلة بالكامل والتي تؤدي المهام دون أي تأثيرات خارجية.
مع تقدم التكنولوجيا، كذلك يتقدم نطاق ما يعتبر روبوتات. في عام 2005، تم العثور على 90 في المائة من جميع الروبوتات في تجميع السيارات في مصانع السيارات. تتكون هذه الروبوتات بشكل أساسي من أذرع ميكانيكية مهمتها اللحام أو الشد في أجزاء معينة من السيارة. اليوم، نشهد تعريفًا متطورًا وموسعًا للروبوتات يتضمن تطوير وإنشاء واستخدام الروبوتات التي تنجز مهام مثل استكشاف أقسى ظروف الكوكب، والمساعدة في تطبيق القانون، وتبسيط الإجراءات الجراحية والقيام بمهام الإنقاذ.
تاريخ الروبوتيكس
ظل الناس يفكرون في الروبوتات منذ أن دمجت الحضارات القديمة أساطير ومعتقدات “آلات التفكير” في مجتمعاتهم واخترعت الساعة المائية. لقد تغيرت الروبوتات بشكل كبير منذ زمن الإغريق والرومان والمصريين، لكن تاريخها واسع.
اقرأ أيضا: ” برنامج اردوينو: ما هو Arduino؟ نظرة عامة وكيفية البدء“
مميزات الروبوتات
بينما يتوسع عالم الروبوتات بشكل عام، يتمتع الروبوت ببعض الخصائص المتسقة:
- تتكون الروبوتات من نوع من البناء الميكانيكي. يساعد الجانب الميكانيكي للروبوت على إكمال المهام في البيئة التي صمم من أجلها. على سبيل المثال، ثم يتجهيز عجلات Mars 2020 Rover بمحركات فردية ومصنوعة من أنابيب التيتانيوم التي تساعدها على التحكم بقوة في التضاريس القاسية للكوكب الأحمر.
- تحتاج الروبوتات إلى مكونات كهربائية تتحكم في الماكينة وتشغلها. في الأساس، هناك حاجة إلى تيار كهربائي بطارية، على سبيل المثال لتشغيل غالبية كبيرة من الروبوتات.
- تحتوي الروبوتات على الأقل على مستوى معين من برمجة الكمبيوتر. بدون مجموعة من التعليمات البرمجية التي تخبره بما يجب فعله، سيكون الروبوت مجرد قطعة أخرى من الآلات البسيطة. إن إدخال برنامج في الروبوت يمنحه القدرة على معرفة وقت وكيفية تنفيذ مهمة ما.
- يواصل الذكاء الاصطناعي والبرمجيات أيضًا التقدم. في المستقبل القريب، وبفضل التقدم في هذه التقنيات، ستستمر الروبوتات في أن تصبح أكثر ذكاءً ومرونة وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. سيظلون أيضًا نقطة محورية رئيسية في المصانع الذكية، حيث سيواجهون تحديات أكثر صعوبة ويساعدون في تأمين سلاسل التوريد العالمية.
- تمتلئ صناعة الروبوتات التعليمية بوعد مثير للإعجاب بالتقدم لم يكن الخيال العلمي يحلم به إلا مرة واحدة. من أعمق أعماق محيطاتنا إلى آلاف الأميال في الفضاء الخارجي، سيتم العثور على الروبوتات وهي تؤدي مهامًا لا يمكن للبشر أن يحلموا بتحقيقها بمفردهم.
“قد يهمك أيضًا: الذكاء الاصطناعي في العمارة“
أنواع الروبوتات
تأتي الروبوتات الميكانيكية بجميع الأشكال والأحجام لتنفيذ المهمة التي صممت من أجلها بكفاءة. تختلف جميع الروبوتات في التصميم والوظائف ودرجة الاستقلالية. من “RoboBee” التي يبلغ طولها 0.2 ملليمترًا إلى سفينة الشحن الآلية “Vindskip” التي يبلغ طولها 200 مترًا، تظهر الروبوتات للقيام بمهام لا يستطيع البشر القيام بها. هناك 5 أنواع مختلفة من الروبوتات التي تؤدي مهامًا اعتمادًا على قدراتها. يوجد أدناه مخطط لهذه الأنواع وماذا تفعل.
- الروبوتيكس المبرمجة مسبقًا
تعمل الروبوتات المبرمجة مسبقًا في بيئة خاضعة للرقابة حيث تقوم بمهام بسيطة ورتيبة. 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. - الروبوتيكس الروبوتية
الروبوتيكس 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. - الروبوتيكس المستقلة
تعمل الروبوتات المستقلة بشكل مستقل عن المشغلين البشريين. عادة ما يتم تصميم هذه الروبوتات لتنفيذ المهام في بيئات مفتوحة لا تتطلب إشرافًا بشريًا. 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، والتي تستخدم أجهزة استشعار للتجول بحرية في جميع أنحاء المنزل. - الروبوتيكس المتخلفة عن بعد
الروبوتيكس 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 تُستخدم لإصلاح تسربات الأنابيب تحت الماء أثناء التسرب النفطي لشركة بريتيش بتروليوم أو الطائرات بدون طيار المستخدمة للكشف عن الألغام الأرضية في ساحة المعركة. - الروبوتيكس المعززة
تعمل الروبوتات المعززة، المعروفة أيضًا باسم روبوتات الواقع الافتراضي، إما على تعزيز القدرات البشرية الحالية أو استبدال القدرات التي قد فقدها الإنسان. مجال الروبوتيكس للتضخيم البشري هو مجال يمكن أن يصبح فيه الخيال العلمي حقيقة في وقت قريب جدًا، مع الروبوتيكس 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.
ما هو البوت؟ ما هي برامج الروبوتيكس؟
الروبوتيكس البرمجية، وتسمى أيضًا برامج الروبوت، هي برامج كمبيوتر تنفذ المهام بشكل مستقل. إحدى حالات الاستخدام الشائعة لروبوتات البرامج هي chatbot. روبوت المحادثة هو برنامج كمبيوتر يحاكي المحادثة عبر الإنترنت وعبر الهاتف وغالبًا ما يستخدم في سيناريوهات خدمة العملاء. يمكن أن تكون Chatbots إما خدمات بسيطة تجيب على الأسئلة باستجابة آلية أو مساعدين رقميين أكثر تعقيدًا يتعلمون من معلومات المستخدم.
اقرأ أيضا: ” مايكروسوفت بلاتفورم، دليل النظام الأساسي لـ Microsoft Power للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة“
كيف تعمل الروبوتات؟
- الروبوتات المستقلة
الروبوتات المستقلة قادرة على العمل بشكل مستقل تمامًا ومستقل عن تحكم المشغل البشري. تتطلب هذه عادةً برمجة أكثر كثافة ولكنها تسمح للروبوتات بأن تحل محل البشر عند القيام بمهام خطيرة أو عادية أو مستحيلة ، من نشر القنابل والسفر في أعماق البحار إلى أتمتة المصانع. لقد أثبتت الروبوتات المستقلة أنها الأكثر اضطرابًا في المجتمع، لأنها تلغي وظائف معينة ولكنها تقدم أيضًا إمكانيات جديدة للنمو. - الروبوتات التابعة
الروبوتات المعتمدة هي روبوتات غير مستقلة تتفاعل مع البشر لتعزيز وتكميل أفعالهم الموجودة بالفعل. هذا شكل جديد نسبيًا من التكنولوجيا ويتم توسيعه باستمرار ليشمل تطبيقات جديدة، ولكن أحد أشكال الروبوتات المعتمدة التي تم تحقيقها هو الأطراف الصناعية المتقدمة التي يتحكم فيها العقل البشري.
اقرأ أيضا: ” أشهر الروبوتات؛ تعرف على أحدثها وأهم 6 تصنيفات لها”
ما هي المكونات الرئيسية للروبوتيكس؟
صُمم الروبوتيكس لتقديم حلول لمجموعة متنوعة من الاحتياجات وتفي بعدة أغراض مختلفة، وبالتالي فهي تتطلب مجموعة متنوعة من المكونات المتخصصة لإكمال هذه المهام.
- نظام التحكم: وحدة المعالجة المركزية التي توجه مهمة الروبوت إلى مستوى عالٍ.
- المستشعرات: مكون يوفر إشارات كهربائية تسمح للإنسان الآلي بالتفاعل مع العالم.
- المشغلات: أجزاء المحرك المسؤولة عن حركة الروبوت.
- مزود الطاقة: البطارية التي تزود الإنسان الآلي بالطاقة.
- المستجيبين النهائيين: السمات الخارجية للإنسان الآلي التي تسمح له بإكمال المهمة.
ومع ذلك، هناك العديد من المكونات التي تعتبر أساسية في بناء كل روبوت، مثل مصدر الطاقة أو وحدة المعالجة المركزية. بشكل عام، تندرج مكونات الروبوتات في هذه الفئات الخمس:
- نظام التحكم
يشمل الحساب جميع المكونات التي تشكل وحدة المعالجة المركزية للروبوت، والتي يشار إليها غالبًا باسم نظام التحكم الخاص به. أنظمة التحكم مبرمجة لإخبار الروبوت بكيفية استخدام مكوناته المحددة، بشكل مشابه في بعض النواحي لكيفية إرسال الدماغ البشري للإشارات في جميع أنحاء الجسم، من أجل إكمال مهمة محددة. يمكن أن تشمل هذه المهام الروبوتية أي شيء من الجراحة طفيفة التوغل إلى تعبئة خط التجميع. - مجسات
توفر المستشعرات للإنسان الآلي محفزات على شكل إشارات كهربائية تتم معالجتها بواسطة وحدة التحكم وتسمح للروبوت بالتفاعل مع العالم الخارجي. تشمل المستشعرات الشائعة الموجودة داخل الروبوتات كاميرات الفيديو التي تعمل كعيون ومقاومات ضوئية تتفاعل مع الضوء والميكروفونات التي تعمل مثل الأذنين. تسمح هذه المستشعرات للإنسان الآلي بالتقاط ما يحيط به ومعالجة الاستنتاج الأكثر منطقية بناءً على اللحظة الحالية ويسمح لوحدة التحكم بنقل الأوامر إلى المكونات الإضافية. - المحركات
لا يمكن اعتبار الجهاز على أنه روبوت إلا إذا كان له هيكل أو جسم متحرك. المحركات هي المكونات المسؤولة عن هذه الحركة. تتكون هذه المكونات من محركات تستقبل إشارات من نظام التحكم وتتحرك جنبًا إلى جنب لتنفيذ الحركة اللازمة لإكمال المهمة المعينة. يمكن تصنيع المحركات من مجموعة متنوعة من المواد، مثل المعدن أو المرونة، ويتم تشغيلها بشكل شائع باستخدام الهواء المضغوط (مشغلات تعمل بالهواء المضغوط) أو الزيت (مشغلات هيدروليكية) ولكنها تأتي في مجموعة متنوعة من الأشكال لتحقيق أدوارها المتخصصة على أفضل وجه. - مزود الطاقة
مثل جسم الإنسان يحتاج إلى الطعام من أجل العمل، فإن الروبوتات تتطلب الطاقة. قد تعمل الروبوتات الثابتة، مثل تلك الموجودة في المصنع، على طاقة التيار المتردد من خلال مقبس الحائط، ولكن بشكل أكثر شيوعًا، تعمل الروبوتات عبر بطارية داخلية. تستخدم معظم الروبوتات بطاريات الرصاص الحمضية لصفاتها الآمنة وفترة صلاحيتها الطويلة بينما قد يستخدم البعض الآخر مجموعة كادميوم الفضة الأكثر إحكاما ولكن أيضًا الأكثر تكلفة. السلامة والوزن وإمكانية الاستبدال ودورة الحياة كلها عوامل مهمة يجب مراعاتها عند تصميم مصدر طاقة الروبوت. - مستجيبات النهاية
المؤثرات النهائية هي المكونات المادية والخارجية التي تسمح للروبوتات بإنهاء تنفيذ مهامها. غالبًا ما تحتوي الروبوتات في المصانع على أدوات قابلة للتبديل مثل رشاشات الطلاء والمثاقب، وقد يتم تجهيز الروبوتات الجراحية بمشارط وأنواع أخرى من الروبوتات يمكن بناؤها بمخالب أو حتى أيدي لمهام مثل عمليات التسليم والتعبئة ونشر القنابل وغير ذلك الكثير.
اقرأ أيضا: ” الذكاء الاصطناعي (ِAI)، ما هو تعريفه وفوائده وسلبياته ومزاياه“
إيجابيات وسلبيات الروبوتات
تعتبر الأنظمة الروبوتية مرغوبة في العديد من الصناعات لأنها يمكن أن تزيد الدقة وتقليل التكلفة وزيادة السلامة للبشر. في الواقع، يمكن القول إن السلامة هي إحدى أعظم فوائد الروبوتات، حيث أن العديد من البيئات الخطرة أو غير الصحية لم تعد تتطلب العنصر البشري. تشمل الأمثلة الصناعة النووية والفضاء والدفاع والصيانة وغير ذلك.
باستخدام الروبوتات أو الأنظمة الروبوتية بأنواعها، يمكن للعمال تجنب التعرض للمواد الكيميائية الخطرة وحتى الحد من المخاطر الصحية النفسية والاجتماعية. ومع ذلك، على الرغم من هذه الفوائد، هناك العديد من العيوب للروبوتات أيضًا. هناك مهام معينة تناسب البشر بشكل أفضل، على سبيل المثال، تلك الوظائف التي تتطلب الإبداع والقدرة على التكيف ومهارات اتخاذ القرارات الحاسمة.
اقرأ أيضا: ” بوت تداول العملات الرقمية الكامل: مراجعة Cryptohopper“
مستقبل الروبوتات: هل ستسيطر الروبوتات على العالم؟
الروبوتات موجودة بالفعل في كل مكان حولنا، سواء كانت الآلات الآلية التي تجمع سياراتنا أو المساعدين الافتراضيين الذين يستخدمون واجهات المحادثة لمساعدتنا في جميع أنحاء المنزل. ومع ذلك، كما رأينا، فهي ليست مناسبة حاليًا لجميع مجالات الحياة. لكن هل سيتغير ذلك في المستقبل؟
على الرغم من المخاوف من الاستيلاء على الذكاء الاصطناعي، حيث تحل الآلات محل البشر باعتبارها الذكاء المهيمن على هذا الكوكب، فإن مثل هذا السيناريو يبدو غير مرجح. ومع ذلك، تتوقع شبكة الأعمال PwC أنه يمكن أتمتة ما يصل إلى 30٪ من الوظائف بواسطة الروبوتات بحلول منتصف عام 2030.
تشير تقارير أخرى إلى أن مخزون الروبوتات في جميع أنحاء العالم قد يصل إلى 20 مليون بحلول عام 2030، مع شغل العمال الآليين ما يصل إلى 51 مليون وظيفة في السنوات العشر المقبلة. لذلك، في حين أنهم قد لا يسيطرون على العالم ، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من الروبوتات في حياتنا اليومية.
يجب أنت تكون مسجل الدخول لتضيف تعليقاً.