آيا بشر قادر خواهد بود موجودى هوشمند همانند خود به وجود آورد؟ آيا زمانى فرا خواهد رسيد كه روباتها به خانه ما رفتوآمد كنند؛ كنار ما بنشينند و با ما به تبادل نظر بپردازند؟
چه زمانى رؤياى روباتها به حقيقت خواهد پيوست؟
شايد سؤالاتى اين چنين را بتوان زمينهساز ظهور دانشى نوين، با عنوان هوش مصنوعى دانست. نخستين جرقههاى هوش مصنوعى به سالهاى بعد از جنگ جهانى دوم باز مىگردد. زمانى كه آلن تورينگ در سال 1950م. آزمايشى مبنى بر اين كه آيا ماشين قادر است با فرآيندهاى مغز انسان رقابت نمايد، مطرح كرد. سال 1960م. با روى كار آمدن برنامههاى بازى شطرنج و ساخت اولين روباتها و استفاده از زبانهاى برنامهنويسى در اروپا و آمريكا، تحقيقات در زمينه هوش مصنوعى به جنبههاىانسانى نزديكتر شد.اما هوش مصنوعى چيست و هوشمندى به چه معناست؟
به زبانى ساده، هوش مصنوعى، دانش ساختن ماشينها يا برنامههاى هوشمند است. هوش مصنوعى، شاخهاى از علم كامپيوتر است و در واقع تلفيقى از سه فناورى و گرايش مطرح؛ يعنى شبكههاى عصبى، سيستمهاى استدلال فازى و الگوريتم تكاملى مىباشد.
شبكههاى عصبى، تقليدى از سيستم فيزيكى و عصبى انسان است. سيستم فازى، الگويى از تفكر و الگوريتمهاى تكاملى، برداشتى از نحوه بقا و انطباق موجودات با طبيعت است.
اما آلن تورينگ، هوشمندى را به گونهاى ديگر تعريف كرده است. وى با انجام آزمايشى كه سالها بعد با نام «تست تورينگ» مشهور شد و بيشتر همانند يك بازى بود، توانست روشى براى تشخيص هوشمندى ماشين ارائه دهد.
فرض كنيد شما در آزمايش تورينگ شركت كردهايد. در اين صورت، بايستى در يك سوى يك ديوار حايل قرار گيريد؛ به گونهاى كه تنها از طريق يك دستگاه تلهتايپ (بدون استفاده از صوت)، با شخصى كه در آن سوى ديوار قرار دارد و هويت او براى شما مشخص نيست، قادر به برقرارى ارتباط باشيد.
در مدت زمان انجام آزمايش، ميان شما و آن شخص مكالماتى صورت مىگيرد. حال اگر پس از انجام آزمايش به شما گفته شود شخصى كه در آن سوى ديوار قرار داشته و به سؤالات شما پاسخ مىداده، يك ماشين بوده است، در آن صورت، ماشين مورد نظر، يك ماشين هوشمند خواهد بود؛ اما چنانچه در طول انجام آزمايش، به مصنوعى بودن آن پى ببريد، مطابق ديدگاه تورينگ، ماشين، هوشمند نيست.
دریافت مقاله کامل Artificial Intelligence and Robotics
* نویسنده و فرستنده : ر - خطیبی
بخش مکانیکی
همونطور که گفته شد این قسمت شامل سیستم حرکتی ربات میشه. حركت روباتها با استفاده از پا، چرخ يا ريل انجام مي شود چرخها يا پاها را مي توان با موتورها، سولنوئيدها يا آلياژهاي حافظه دار (SMA) به حركت درآورد که معمولا در رباتهای ابتدایی از موتور و چرخ استفاده میشه.
- در تصاویر زیر میتونید نمونه هایی از حرکت رباتها رو با استفاده سیستمهای حرکتی متفاوت، ببینید.


موتورها
متداولترين موتور مورد استفاده در روباتها موتور DC است چراكه داراي انواع مختلفي از نظر توان، اندازه، شكل و سرعت مي باشد.
جهت: تعويض جهت چرخش موتور DC با معكوس كردن جهت جريان امكان پذير است.
سرعت: سرعت موتور به جريان و بار موتور بستگي دارد
سرعت كمتر=توان بيشتر
سرعت بيشتر=جريان يا ولتاژ بيشتر
حالا میرسیم به اینکه هنگام انتخاب موتور باید به چه چیز هایی توجه داشت:
ولتاژ: 1.5-48 V
جريان: 50mA-2A
توان: P=VI
گشتاور (مقدار نيروي اعمالي توسط موتور): گشتاور به مشخصه هاي الكتريكي، مشخصه هاي مكانيكي و همچنين قطر محور موتور بستگي دارد.
سرعت: 500rpm-10000rpm
- البته در بین موارد ذکر شده در بالا بیشتر به ولتاژ مورد نیاز موتور و همچنین جریان مصرفی توجه میشه چرا که :
+ ممکن است در ربات به جای منبع تغذیه خارجی از باتری استفاده بشه با توجه به محدود بودن جریان و ولتاژ باتری های موجود در بازار این موارد بیشتر مورد توجه قرار میگیره. (اینم بگم که باتری های ولتاژ و جریان بالا در بازار موجوده ولی مشکلاتی از قبیل سنگین بودن و قیمت زیادشون موجب کم طرفدار شدن اونا شده.)
+ محدود بودن جریان درایور موتورها (البته اگه در این مورد به جای درایور از رله استفاده بشه این مشکل حل میشه و در عوض اون چند مشکل اضافه میشه.)
کاربرد چرخدنده ها در ربات:
- افزایش قدرت
با استفاده از چرخ دنده هاي بزرگتر مي توان سرعت را كمتر و قدرت را بيشتر كرد. D/d=v/V

- انتقال قدرت
یکی دیگه از کاربرد های چرخدنده ها در ربات، انتقال قدرت هستش. البته این کار چندین راه داره:
1- استفاده از چرخ دنده ها

2- استفاده از چرخ دنده حلزوني

3- استفاده از تسمه ها

4- استفاده از چرخ زنجيرها

ادامه دارد ......
* نویسنده و فرستنده : ر - خطیبی
بخش کنترل ربات
این قسمت از ربات که در واقع مغز ربات رو تشکیل میده، بطور کلی شامل موتور کنترولرها، میکروکنترولرها و در صورت نیاز برخی قطعات مورد نیاز دیگه میشه.
در این قسمت خوبه که به سوالات زیر پاسخ بدیم:
- میکروکنترولر چیست؟
میکروکنترولر یه آی سی قابل برنامه ریزی هستش که میشه گفت مهم ترین و حساس ترین قسمت یک ربات محسوب میشه. این آی سی بطور کلی شامل دو پایه تغذیه، چند پایه ورودی و چند پایه خروجی (بستگی به تعداد پایه های آی سی داره) میشه.
این آی سی ها چند خانواده دارن مثل:
PIC، AVR، 8051 و ...
= از این به بعد به جای واژه میکرو کنترولر از واژه میکرو استفاده میکنم =
برای برنامه ریزی آی سی ها کامپایلر های مختلفی وجود داره که شما میتونید با توجه به علاقه یا تجربتون هر کدوم از این کامپایلرها رو که خواستید تهیه کرده و مورد استفاده قرار بدید.
شما میتونید با صفر و یک کردن پایه های میکرو آی سی به قطعات فرمان بدید.
نکته: صفر یا یک بودن یک پایه با توجه به ولتاژ روی اون پایه تعیین میشه، به این صورت که ولتاژ بالای 2 ولت، یک و پایین 1.5 ولت صفر و ولتاژ بین 1.5 تا 2 ولت گاهی صفر وگاهی یک ارزیابی میشه.
چند نمونه از این کامپایلرها عبارتند از:
BascomAVR، CodeVisionAVR، Basic Compiler for PIC، PIC C Compilers، Bascom 8051 و ...
نکته: برنامه شما توسط این کامپایلرها با فایلی با فرمت *.Hex تبدیل شده و توسط مدری به نام Programmer که به پورت پرینتر متصل میشه (بعضی هاشون از پورت USB استفاده میکنن) بر روی میکرو ریخته میشه.
- موتور کنترولر چیست؟
این قطعه هم یک آی سی هستش که از میکرو فرمان میگره و این فرمان رو به موتورها انتقال میده. (طی ساخت ربات کاملتر و بهتر در مورد این آی سی ها بحث میشه)
ادامه دارد .......
* نویسنده و فرستنده : ر - خطیبی
از لحاظ کاربردی با نمونههایی از انواع سنسورها در ربات آشنا میشویم:
سنسورهای بدنه (Body Sensors) : این سنسورها اطلاعاتی را درباره موقعیت و مکانی که ربات در آن قرار داردفراهم میکنند. این اطلاعات نیز به کمک تغییر وضعیتهایی که در سوییچها حاصل میشود، به دست میآیند. با دریافت و پردازش اطلاعات بدست آمده ربات میتواند از شیب حرکت خود و اینکه به کدام سمت در حال حرکت است آگاه شود. در نهایت هم عکسالعملی متناسب با ورودی دریافت شده از خود بروز میدهد.
سنسور جهتیاب مغناطیسی(Direction Magnetic Field Sensor): با بهرهگیری از خاصیت مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی قوی موجود، قطبنمای الکترونیکی هم ساخته شده است که میتواند اطلاعاتی را درباره جهتهای مغناطیسی فراهم سازد. این امکانات به یک ربات کمک میکند تا بتواند از جهت حرکت خود آگاه شده و برای تداوم حرکت خود در جهتی خاص تصمصمگیری کند. این سنسورها دارای چهار خروجی میباشند که هرکدام مبین یکی از جهتها است. البته با استفاده از یک منطق صحیح نیز میتوان شناخت هشت جهت مغناطیسی را امکانپذیر ساخت.
سنسورهای فشار و تماس (Touch and Pressure Sensors) : شبیهسازی حس لامسه انسان کاری دشوار به نظر میرسد. اما سنسورهای سادهای وجود دارند که برای درک لمس و فشار مورد استفاده قرار میگیرند. از این سنسورها در جلوگیری از تصادفات و افتادن اتومبیلها در دستاندازها استفاده میشود. این سنسورها در دستها و بازوهای ربات هم به منظورهای مختلفی استفاده میشوند. مثلا برای متوقف کردن حرکت ربات در هنگام برخورد عامل نهایی با یک شی. همچنین این سنسورها به رباتها برای اعمال نیروی کافی برای بلند کردن جسمی از روی زمین و قرار دادن آن در جایی مناسب نیز کمک میکند. با توجه به این توضیحات میتوان عملکرد آنها را به چهار دسته زیر تقسیم کرد: 1- رسیدن به هدف، 2- جلوگیری از برخورد، 3- تشخیص یک شی.
سنسورهای گرمایی (Heat Sensors) : یکی از انواع سنسورهای گرمایی ترمینستورها هستند. این سنسورها المانهای مقاومتی پسیوی هستند که مقاومتشان متناسب با دمایشان تغییر میکند. بسته به اینکه در اثر گرما مقاومتشان افزایش یا کاهش مییابد، برای آنها به ترتیب ضریب حرارتی مثبت یا منفی را تعریف میکنند. نوع دیگری از سنسورهای گرمایی ترموکوپلها هستند که آنها نیز در اثر تغییر دمای محیط ولتاژ کوچکی را تولید میکنند. در استفاده از این سنسورها معمولا یک سر ترموکوپل را به دمای مرجع وصل کرده و سر دیگر را در نقطهای که باید دمایش اندازهگیری شود، قرار میدهند.
سنسورهای بویایی (Smell Sensors) : تا همین اواخر سنسوری که بتواند مشابه حس بویایی انسان عمل کند، وجود نداشت. آنچه که موجود بود یکسری سنسورهای حساس برای شناسایی گازها بود که اصولا هم برای شناسایی گازهای سمی کاربرد داشتند. ساختمان این سنسورها به این صورت است که یک المان مقاومتی پسیو که از منبع تغذیهای مجزا، با ولتاژ 5+ ولت تغذیه میشود، در کنار یک سنسور قرار دارد که با گرم شدن این المان حساسیت لازم برای پاسخگویی سنسور به محرکهای محیطی فراهم میشود. برای کالیبره کردن این دستگاه ابتدا مقدار ناچیزی از هر بو یا عطر دلخواه را به سیستم اعمال کرده و پاسخ آن را ثبت میکنند و پس از آن این پاسخ را به عنوان مرجعی برای قیاس در استفادههای بعدی به کار میبرند. اصولا در ساختمان این سیستم چند سنسور، به طور همزمان عمل میکنند و سپس پاسخهای دریافتی از آنها به شبکه عصبی ربات منتقل شده و تحلیل و پردازش لازم روی آن صورت میگیرد. نکته مهم درباره کار این سنسورها در این است که آنها نمیتوانند یک بو یا عطر را به طور مطلق انداره بگیرند. بلکه با اندازهگیری اختلاف بین آنها به تشخیص بو میپردازند.
سنسورهای موقعیت مفاصل : رایجترین نوع این سنسورها کدگشاها (Encoders) هستند که هم از قدرت بالای تبادل اطلاعات با کامپیوتر برخوردارند و هم اینکه ساده، دقیق، مورد اعتماد و نویز ناپذیرند. این دسته انکدرها را به دو دسته میتوان تقسیم کرد:
انکدرهای مطلق: در این کدگشا ها موقعیت به کد باینری یا کد خاکستریBCD (Binary Codded Decible) تبدیل میشود. این انکدرها به علت سنگینی و گرانقیمت بودن و اینکه سیگنالهای زیادی را برای ارسال اطلاعات نیاز دارند، کاربرد وسیعی ندارند. همانطور که میدانیم بهکار گیری تعداد زیادی سیگنال درصد خطای کار را افزایش میدهد و این اصلا مطلوب نیست. پس از این انکدرها فقط در مواردی که مطلق بودن مکانها برای ما خیلی مهم است و مشکلی هم از احاظ بار فابل تحمل ربات متوجه ما نباشد، استفاده میشود.
انکدرهای افزاینده: این کدگشا ها دارای قطار پالس و یک پالس مرجع که برای کالیبره کردن بکار میرود هستند، از روی شمارش قطارهای پالس نسبت به نقطه مرجع به موقعیت مورد نظر دست مییابند. از روی فرکانس (عرض پالسها) میتوان به سرعت چرخش و از روی محاسبه تغییرات فرکانس در واحد زمان (تغییرات عرض پالس) به شتاب حرکت دوارنی پی برد. حتی میتوان جهت چرخش را نیز فهمید. فرض کنید سیگنالهای A و B و C سه سیگنالی باشند که از کدگشا به کنترلکننده ارسال میشود. B سیگنالی است که با یک چهارم پریود تاخیر نسبت به A. از روی اختلاف فاز بین این دو میتوان به جهت چرخش پی برد.
ادامه دارد ......
* نویسنده و فرستنده : ر - خطیبی
با توجه به مطالبی که در گذشته در بخش رباتیک و هوش مصنوعی وبلاگ مطرح شد ، حالا تقریبا همتون تاریخچه رباتیک رو خوندید. وقت این هست که یه ربات باهم بسازیم!! چون من خودم به شخصه بر این باورم که کارهای عملی و کارهایی که باید خود فرد توی اونا ایفای نقش کنه و فعالیت داشته باشه به نسبت آموزش های تئوری، بیشتر در ذهن شخص میمونه و موجب بالا رفتن ضریب یادگیری اون مبحث میشه.
برای ساخت یک ربات ابتدا باید با قسمتهای مختلف اون آشنا بشید.
که یک ربات، در کل از 2 قسمت تشکیل میشه :
- بخش الکترونیکی
این قسمت شامل یک سری قطعات الکترونیکی میشه که برای انجام دادن هدفی خاص کنار هم چیده شده اند. این قسمت خودش به دو بخش کلی تقسیم میشه:
بخش حسی ربات
این بخش شامل سنسورهایی هستش که ما برای ارتباط ربات با دنیای خارج روی اون قرار دادیم.
بخش پردازش و کنترل ربات
این قسمت از ربات که در واقع مغز ربات رو تشکیل میده، شامل موتور کنترولرها، میکروکنترولرها و برخی قطعات الکترونیکی مورد نیاز دیگه میشه.
- بخش مکانیکی
این قسمت شامل سیستم حرکتی ربات میشه. حركت روباتها با استفاده از پا، چرخ يا ريل انجام مي شود. چرخها يا پاها را مي توان با موتورها، سولنوئيدها يا آلياژهاي حافظه دار (SMA) به حركت درآورد.
- در مورد قسمتهای الکترونیکی و مکانیکی در ادامه بیشتر بحث خواهد شد.
در یک پروژه مکاترونیک یا روبوتیک علاوه بر قطعات لازم جهت ساخت قسمتهای ذکر شده به یک یا چند منبع تغذیه هم نیاز داریم.
قسمتهاي مختلف يك روبات که نياز به منبع تغذيه دارد:
قسمتهاي الكتريكي، مكانيكي شامل: موتورها و بخشهايي كه بصورت هيدروليك و پنوماتيك كار مي كنند.
اگر روبات متحرك باشد بايد از باطري استفاده میشود. اگر روبات ثابت باشد مي توان از برق AC استفاده كرد. چون تغذيه روباتها اكثرا َ، برق DC مي باشد بنابراين بايد برق AC را بوسيله يكسوساز و فيلتر به DC تبديل كرد.
بخش الکترونیکی
این قسمت خودش به چند بخش دیگه تقسیم میشه:
بخش حسی ربات
همونطور که گفته شد، این بخش شامل سنسورهایی هستش که ما برای ارتباط ربات با دنیای خارجی که روی اون قرار داریم.
بد نیست در این قسمت به بررسی انواع سنسورها بپردازیم:
سنسورها در ربات
سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی، مجاورتی، بینایی و صوتی بهکار میروند. عملکرد سنسورها بدینگونه است که با توجه به تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند، سطوح ولتاژی ناچیزی را در پاسخ ایجاد میکنند، که با پردازش این سیگنالهای الکتریکی میتوان اطلاعات دریافتی را تفسیر کرده و برای تصمیمگیریهای بعدی از آنها استفاده نمود.
سنسورها را میتوان از دیدگاههای مختلف به دستههای متفاوتی تقسیم کرد که در ذیل میآید:
سنسور محیطی: این سنسورها اطلاعات را از محیط خارج و وضعیت اشیای اطراف ربات، دریافت مینمایند.
سنسور بازخورد: این سنسور اطلاعات وضعیت ربات، از جمله موقعیت بازوها، سرعت حرکت و شتاب آنها و نیروی وارد بر درایورها را دریافت مینمایند.
سنسور فعال: این سنسورها هم گیرنده و هم فرستنده دارند و نحوه کار آنها بدین ترتیب است که سیگنالی توسط سنسور ارسال و سپس دریافت میشود.
سنسور غیرفعال: این سنسورها فقط گیرنده دارند و سیگنال ارسال شده از سوی منبعی خارجی را آشکار میکنند، به همین دلیل ارزانتر، سادهتر و دارای کارایی کمتر هستند.
سنسورها از لحاظ فاصلهای که با هدف مورد نظر باید داشته باشند به سه قسمت تقسیم میشوند:
سنسور تماسی: این نوع سنسورها در اتصالات مختلف محرکها مخصوصا در عوامل نهایی یافت میشوند و به دو بخش قابل تفکیکاند.
سنسورهای تشخیص تماس
سنسورهای نیرو-فشار
سنسورهای مجاورتی: این گروه مشابه سنسورهای تماسی هستند، اما در این مورد برای حس کردن لازم نیست حتما با شی در تماس باشد. عموما این سنسورها از نظر ساخت از نوع پیشین دشوارترند ولی سرعت و دقت بالاتری را در اختیار سیستم قرار میدهند.
دو روش عمده در استفاده از سنسورها وجود دارد:
حس کردن استاتیک: در این روش محرکها ثابتاند و حرکتهایی که صورت میگیرد بدون مراجعه لحظهای به سنسورها صورت میگیرد.به عنوان مثال در این روش ابتدا موقعیت شی تشخیص داده میشود و سپس حرکت به سوی آن نقطه صورت میگیرد.
حس کردن حلقه بسته: در این روش بازوهای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسورها کنترل میشوند. اغلب سنسورها در سیستمهای بینا اینگونهاند.
ادامه دارد ......
اين مقاله درباره پژوهش در پدیدآوردن هوش در ساختهها صحبت میکند.
هوش مصنوعی (artificial intelligence) را باید عرصه پهناور تلاقی و ملاقات بسیاری از دانشها، علوم، و فنون قدیم و جدید دانست. ریشهها و ایدههای اصلی آن را باید در فلسفه، زبانشناسی، ریاضیات، روانشناسی، نورولوژی، و فیزیولوژی نشان گرفت و شاخهها، فروع، و کاربردهای گونهگونه و فراوان آن را در علوم رایانه، علوم مهندسی، علوم زیستشناسی و پزشکی، علوم ارتباطات و زمینههای بسیار دیگر.
این شاخه از علوم بسیار گسترده و متنوع است و از موضوعات و رشتههای مختلف علوم و فناوری، مانند سازوکارهای ساده در ماشینها شروع شده، و به سیستمای خبره ختم میشود. هدف هوش مصنوعی بطور کلی ساخت ماشینی است که بتواند «فکر» کند. اما برای دسته بندی و تعریف ماشینهای متفکر، میبایست به تعریف «هوش» پرداخت. همچنین به تعاریفی برای «آگاهی» و «درک» نیز نیازمندیم و در نهایت به معیاری برای سنجش هوش یک ماشین نیازمندیم.
فهرست مندرجات
* ۱ تاریخچه
* ۲ تعریف و طبیعت هوش مصنوعی
* ۳ مدیریت پیچیدگی
حدود سال 1250 م: بیشاپ آلبرتوس ماگنوس (Bishop Albertus Magnus) ضیافتی ترتیب داد که درآن، میزبانان آهنی از مهمانان پذیرایی می کردند. با دیدن این روبات، سنت توماس آکویناس (Thomas Aquinas) برآشفته شد، میزبان آهنی را تکه تکه کرد و بیشاب را ساحر و جادوگر خواند.
سال 1640 م: دکارت ماشین خودکاری به صورت یک خانم ساخت و آن را Ma fille Francine " می نامید.
این ماشین که دکارت را در یک سفر دریایی همراهی می کرد، توسط کاپیتان کشتی به آب پرتاب شد چرا که وی تصور می کرد این موجود ساخته شیطان است.
سال 1738 م: ژاک دواکانسن (Jacques de Vaucanson) یک اردک مکانیکی ساخت که از بیش از 4000 قطعه تشکیل شده بود.این اردک می توانست از خود صدا تولید کند، شنا کند، آب بنوشد، دانه بخورد و آن را هضم و سپس دفع کند. امروزه در مورد محل نگهداری این اردک اطلاعی در دست نیست.
سال 1805 م: عروسکی توسط میلاردت (Maillardet) ساخته شد که می توانست به زبان انگلیسی و فرانسوی بنویسد و مناظری را نقاشی کند.
سال 1923 م: کارل چاپک (Karel Capek) برای اولین بار از کلمه روبات (robot) در نمایشنامه خود به عنوان آدم مصنوعی استفاده کرد. کلمه روبات از کلمه چک robota گرفته شده است که به معنی برده و کارگر مزدور است. موضوع نمایشنامه چاپک، کنترل انسانها توسط روباتها بود، ولی او هرگونه امکان جایگزینی انسان با روبات و یا اینکه روباتها از احساس برخوردار شوند، عاشق شوند، یا تنفر پیدا کنند را رد می کرد.
سال 1940 م: شرکت وستینگهاوس (Westinghouse Co.) سگی به نام اسپارکو (Sparko) ساخت که برای اولین بار هم از قطعات مکانیکی و هم الکتریکی در کنار یکدیگر در ساخت آن استفاده شده بود.
سال 1942 م: کلمه روباتیک (robatics) اولین بار توسط ایزاک آسیموف در یک داستان کوتاه ارائه شد. ایزاک آسیموف (1920-1992) نویسنده کتابهای توصیفی درباره علوم و داستانهای علمی تخیلی است.
دهه 1950 م: تکنولوژی کامپیوتر پیشرفت کرد و صنعت کنترل متحول شد. سؤلاتی مطرح شدند. مثلاً: آیا کامپیوتر یک روبات غیر متحرک است؟
سال 1954 م: عصر روبات ها با ارائه اولین روبات آدم نما توسط جرج دوول (George Devol) شروع شد.
امروزه، 90% روباتها، روباتهای صنعتی هستند، یعنی روباتهایی که در کارخانه ها، آزمایشگاهها، انبارها، نیروگاهها، بیمارستانها، و بخشهای مشابه به کارگرفته می شوند.
در سالهای قبل، اکثر روباتهای صنعتی در کارخانه های خودروسازی به کارگرفته می شدند، ولی امروزه تنها حدود نیمی از روباتهای موجود در دنیا در کارخانه های خودروسازی به کار گرفته می شوند.
مصارف روباتها در همه ابعاد زندگی انسان به سرعت در حال گسترش است تا کارهای سخت و خطرناک را به جای انسان انجام دهند.برای مثال امروزه برای بررسی وضعیت داخلی رآکتورها از روبات استفاده می شود تا تشعشعات رادیواکتیو به انسانها صدمه نزند.
سال 1956 م:
پس از توسعه فعالیتهای تکنولوژی یک که بعد از جنگ جهانی دوم، یک ملاقات تاریخی بین جورج سی.دوول(George C.Devol) مخترع و کارآفرین صاحب نام، و ژوزف اف.انگلبرگر (Joseph F.Engelberger) که یک مهندس با سابقه بود، صورت گرفت. در این ملاقات آنها به بحث در مورد داستان آسیموف پرداختند. ایشان سپس به موفقیتهای اساسی در تولید روباتها دست یافتند و با تأسیس شرکتهای تجاری، به تولید روبات مشغول شدند. انگلبرگر شرکت Unimate برگرفته از Universal Automation را برای تولید روبات پایه گذاری کرد. نخستین روباتهای این شرکت در کارخانه جنرال موتورز (General Motors) برای انجام کارهای دشوار در خودروسازی به کار گرفته شد. انگلبرگر را "پدر روباتیک" نامیده اند.
دهه 1960 م: روباتهای صنعتی زیادی ساخته شدند. انجمن صنایع روباتیک این تعریف را برای روبات صنعتی ارائه کرد:
"روبات صنعتی یک وسیلة چند کاره و با قابلیت برنامه ریزی چند باره است که برای جابجایی قطعات، مواد، ابزارها یا وسایل خاص بوسیلة حرکات برنامه ریزی شده، برای انجام کارهای متنوع استفاده می شود."
سال 1962 م: شرکت خودروسازی جنرال موتورز نخستین روبات Unimate را در خط مونتاژ خود به کار گرفت.
- سال 1967 م: رالف موزر (Ralph Moser) از شرکت جنرال الکتریک (General Electeric) نخستین روبات چهارپا را اختراع کرد.
سال 1983 م: شرکت Odetics یک روبات شش پا ارائه کرد که می توانست از موانع عبور کند و بارهای سنگینی را نیز با خود حمل کند.
سال 1985 م: نخستین روباتی که به تنهایی توانایی راه رفتن داشت در دانشگاه ایالتی اهایو (Ohio State Uneversity) ساخته شد.
سال 1996 م: شرکت ژاپنی هندا (Honda) نخستین روبات انسان نما را ارائه کرد که با دو دست و دو پا طوری طراحی شده بود که می توانست راه برود، از پله بالا برود، روی صندلی بنشیند و بلند شود و بارهایی به وزن 5 کیلوگرم را حمل کند
روباتیک، علم مطالعه فن آوری مرتبط با طراحی، ساخت و اصول کلی و کاربرد رباتهاست. روباتیک علم و فن آوری ماشینهای 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. علاوه براین، ممکن است حسگرها و تجهیزات جانبی یا ابزاری را که فرمان داشته باشد بعضی از رباتها، ماشینهای مکانیکی نسبتاً ساده ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری و یا رنگ افشانی را انجام می دهند. که سایر سیستم های پیچیده تر که بطور همزمان چند کار انجام می دهند، از دستگاههای حسی، برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای کنترل کارشان نیاز دارند. حسگرهای یک ربات ممکن است بازخورد حسی ارائه دهند، طوریکه بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسیب زدن، در جای مناسب قرار دهند. ربات دیگری ممکن است دارای نوعی دید باشد.، که عیوب کالاهای ساخته شده را تشخیص دهد. بعضی از رباتهای مورد استفاده در ساخت مدارهای الکترونیکی، پس از مکان یابی دیداری علامتهای تثبیت مکان بر روی برد، می توانند اجزا بسیار کوچک را در جای مناسب قرار دهند. ساده ترین شکل رباهای سیار، برای رساندن نامه در ساختمانهای اداری یا جمع آوری و رساندن قطعات در ساخت، دنبال کردن مسیر یک کابل قرار گرفته در زیر خاک یا یک مسیر رنگ شده که هرگاه حسگرهایشان در مسیر، یا فردی را پیدا کنند متوقف می شوند. رباتهای بسیار پیچیده تر رد محیط های نامعین تر مانند معادن استفاده می شود.
روباتها همانند کامپیوترها قابلیت برنامه ریزی دارند.بسته به نوع برنامه ای که شما به آنها می دهید.کارها وحرکات مختلفی را انجام می دهند.رشته دانشگاهی نیز تحت عنوان روباتیک وجود دارد.که به مسایلی از قبیل سنسورها، مدارات ، فیدبکها،پردازش اطلاعات وبست وتوسعه روباتها می پردازد.روباتها انواع مختلفی دارند از قبیل روباتهای شمشیر باز، دنبال کننده خط،کشتی گیر،
فوتبالیست،و روباتهای خیلی ریز تحت عنوان میکرو روباتها،روباتهای پرنده وغیره نیز وجود دارند.
روباتها برای انجام کارهای سخت ودشواری که بعضی مواقع انسانها از انجام آنها عاجز یا انجام آنها برای انسان خطرناک هستند.مثل روباتهایی که در نیروگاهای هسته ای وجود دارند.،استفاده می شوند.
کاری که روباتها انجام میدهند.، توسط میکرو پروسسرها(microprocessors) و میکروکنترلرها(microcontroller) کنترل می شود.با تسلط در برنامه نویسی این دو می توانید دقیقا همان کاری را که انتظار دارید روبات انجام دهد.
روباتهایی شبیه انسان (human robotic)نیز ساخته شده اند.،آنها قادرند اعمالی شبیه انسان را انجام دهند.حتی بعضی از آنها همانند انسان دارای احساسات نیز هستند.بعضی از آنها شکلهای خیلی ساده ای دارند.آنها دارای چرخ یا بازویی هستند که توسط میکرو کنترلرها یا میکرو پرسسرها کنترل می شوند.در واقع میکروکنترلر یا میکرو پروسسر به مانند مغز انسان در روبات کار می کند.برخی از روباتها مانند انسانها وجانوران خون گرم در برخورد و رویارویی با حوادث ومثایل مختلف به صورت هوشمند از خود واکنش نشان می دهند.یک نمونه از این روباتها روبات مامور است.
برخی روباتها نیز یکسری کارها را به صورت تکراری با سرعت ودقت بالا انجام می دهند مثل روبات هایی که در کارخانه های خودرو سازی استفاده می شوند.این گونه روبات کارهایی از قبیل جوش دادن بدنه ماشین ، رنگ کردن ماشین را با دقتی بالاتر از انسان بدون خستگی و وقفه انجام می دهند.
ویژگیهای یک روبات
یک روبات دارای سه مشخصه زیر است
1-داری حرکت وپویایی است
2-قابلیت برنامه ریزی جهت انجام کارهای مختلف را دارد
3-بعد از اینکه برنامه ریزی شد.قابلیت انجام وظایفش را به صورت خودکار دارد.
ممکن است روزی فرا برسد که روباتها جای انسانها را در انجام کارها بگیرند.حتی بعضی از آنها ممکن است به صورت محافظ شخصی از جان انسانهادر مقابل خطرات احتمالی حفاظت کنند.
آناتومی اندام روباتهای شبیه انسان
در سال 1950 دانشمندان تصمیم گرفتند.شکلی از رباتهای دو پارا درست کنند.که از لحاظ فیزیکی شبیه انسان باشند.این گونه روباتها متشکل از دو بازو دو پا هستند.که دستها و پاها به صورت متقارن وشبیه بدن انسان در سمت راست وچپ ربات قرار گرفته اند.برای انجام چنین کاری آنها می بایست در ابتدا آناتومی بدن خود را می شناختند.آنها معتقد بودن که انسانها طی میلیونها سال تکامل یافته اند.،تا اینکه امروزه قادرند انواع مختلفی از کارها را انجام دهند.اگر از مردم راجع به روباتهای شبیه انسان سوال کنید.آنها در اولین وهله به یاد فیلم پلیس آهنی می افتند.شما نیز می توانید با استفاده از کاغذهای استوانه ای و تک های چوب وچسب شکلی مانند زیر درست کنید. |
حرکت در روبات
|
|
لگو روبات(lego robot)
برای شروع به ساخت روبات بهتر است .،که با لگو ها ونحوه اسمبل کردن آنها آشنا شوید.لگوها ایده های خوبی در ساخت روبات به شما می دهند.بسیاری از روباتهایی که ساخته شده اند.حشره،حیوان،انسان نیستند.بلکه آنها لگو هستند.شما می توانید بدنه روبات خود را بوسیله لگوها بسازید.و مدارات الکترونیک را در آن جا سازی کنید.
بیشتر ماشینهایی که وجود دارند از چهار چرخ تشکیل شده اند.دو چرخ جلویی دارای چرخش زاویه ای هستند.،و دو چرخ عقبی در جای خود ثابت هستند.،وتنها میچرخند،حرکت به سمت راست،جلو و عقب را چرخهای جلویی تعیین می کنند.در برخی از ماشینها هر چهار چرخ دارای این وضعیت هستند.از این موارد در ساخت لگو روباتها شبیه ماشین استفاده می شود.برخی از ماشینهای پیشرفته از راه دور کنترل می شوند(remote control) که این مسئله را براحتی می توان در روباتها بست وتوسعه داد.
برای ساخت یک لگو ماشین احتیاج به چهار چرخ پلاستیکی و دو میله تحت عنوان محور احتیاج دارید.شاید بتوانید این قطعات را براحتی در یک ماشین اسباب بازی پیدا کنید.برخی از طراحان روبات به جای چهار چرخ از سه چرخ استفاده می کنند.در این حالت عموما دو چرخ ثابت وتنها در جای خود می چرخند و تنها یک چرخ دارای حرکت آزاد است.نوع دو چرخ آن نیز وجود دارد.در این حالت هر دوچرخ دارای حرکت آزاد زاویه ای هستند.
برای حل مشکل تعادل روباتها در هنگام چرخش از چهار چرخ استفاده می شود. در هر طرف دوچرخ وجود دارد.که چرخهای در هر سمت بوسیله تسمه یا نواری پلاستیکی بهم متصل می شوند.
|
مطالب مرتبط
ساختمان روباتها(Robot Structures)مبانی الکترونیک در روباتیک
وسایل مغناطیسی(Magnetic Devices)
پروژه های روباتیک
فهرست پروژه های الکترونیک
علم و مهندسی ساخت ماشين های هوشمند٬ خصوصا برنامه های کامپيوتری هوشمند. جان مک کارتی (استنفورد)
هوش مصنوعی عموما بعنوان زير شاخه ای از کامپيوتر محسوب شده و ارتباط تنگاتنگی با عصب شناسيُ٬ علوم شناختی٬ روانشناسی شناختی٬ منطق رياضی و مهندسی است. پژوهشکده IBM
هوش مصنوعی شاخه ای از علوم و مهندسی کامپيوتر است که روی ايجاد رفتار شبيه انسان متمرکز شده است. هوش مصنوعی شامل موارد ذيل می باشد:
· نظريه بازيها : برنامه نويسی کامپيوترها برای بازی کردن در بازيهايی چون ورق بازي٬ شطرنج و ...
· سيستم های خبره : برنامه نويسی کامپيوترها برای تصميم گيری در موارد زندگی واقعی (مثل سيستم های خبره ای که به پزشکان در تصميم گيری کمک می کنند )
· زبان طبيعی : برنامه نويسی کامپيوترها برای فهم و درک زبان طبيعی و استفاده از آن.
· شبکه های عصبی : سيستم هايی که سعی در ايجاد رفتار شبيه انسان با تقليد از ساختار مغز حيوانات دارد.
· رباتيک : برنامه نويسی برای عکس العمل نسبت به اطلاعات سنسوری بطور مناسب.Webopedia
هوش مصنوعی عبارتست از ايجاد ظرفيت برای انجام وظايفی که عموما بعنوان ويژگی های انسان شناخته می شود در کامپيوتر. اين ظرفيتها شامل: استدلال٬ اکتشاف مفهوم٬ تعميم٬ يادگيری و ... می باشد. هربرت سيمون (کارنگی ملون)
مغز مصنوعی٬ مغز رباتی است که ياد می گيرد و رفتاری شبيه مغز انسان از خود نشان می دهد. با اين تفاوت که بصورت ااکترونيکی ساخته شده و نه بيولوژيکی.
|
||
|
|
|

Artificial Intelligence and Robotics
ادامه مطلب





