رباتیک چیست؟ تاریخچه و کاربردهای Robotic و مزایای آن

رباتیک یک نوآوری مدرن است که با استفاده از قدرت هوش مصنوعی، کسب و کارها را از انجام کارهای تکراری خلاص می‌کند. کسی که زندگی خود را در رباتیک می‌گذراند، باید پیشینه قوی در مهندسی مکانیک، مهندسی برق و برنامه نویسی کامپیوتر داشته باشد. با ایرانیجو همراه باشید، تا شما را با کاربردها و مزایای علم رباتیک آشنا کنیم.

ربات چیست؟

ربات‌ها ماشین‌هایی هستند، که قادر به انجام وظایف فیزیکی هستند. آنها می‌توانند به طور مستقل کار کنند، یا اینکه توسط انسان کنترل شوند. ربات‌ها معمولاً کارهایی را انجام می‌دهند، که تکراری و یا خطرناک هستند.

 ممکن است ربات‌های زیادی را در فیلم‌ها دیده باشید، که کارهای انسانی از جمله صحبت کردن، کار کردن و شرکت در جنگ را انجام می‌دهند. این ربات ها به دلیل شکل انسانی و ویژگی‌های فیزیکی‌شان انسان نما نامیده می‌شوند.

اما همه ربات‌ها انسان نما نیستند، برخی از آنها برای مصارف صنعتی طراحی شده‌اند. ربات‌های صنعتی کارهایی مانند چیدن، بسته بندی، بلند کردن وزنه‌های سنگین و جوشکاری را انجام می‌دهند.

ربات‌ها انواع مختلفی دارند، از جمله ربات‌های صنعتی، ربات‌های خدماتی، ربات‌های سرگرمی، ربات‌های نظامی، ربات‌های پزشکی و غیره. هر نوع ربات برای کاربردها و وظایف خاصی طراحی شده است.

اجزای سازنده ربات چیست؟

ربات‌ها دارای اجزای مختلفی هستند، که برای انجام وظایف به طور همزمان کار می‌کنند. آنها دارای بخش نرم افزاری و سخت افزاری هستند. سخت افزار شامل بدنه و قطعات مکانیکی مانند موتورها و سنسورها می‌شود.

سنسور‌ها انواع مختلفی دارند، که متداول‌ترین آنها شامل میکروفون، دوربین، سنسور سرعت، دماسنج و سنسور مکان است.  بدنه ربات می‌تواند پلاستیکی یا فلزی باشد و برای محافظت از اجزای داخلی ربات طراحی شده است.

قسمت داخلی ربات شامل نرم افزار یا کنترلر ربات است. این نرم افزار مجموعه‌ای از دستورات جامع است، که قسمت‌های متحرک را راهنمایی می‌کند. با این حال، برای انجام این وظایف، روبات‌ها به انرژی نیاز دارند. برخی دارای باتری‌های داخلی هستند که با برق کار می‌کنند، در حالی که برخی دیگر از بنزین استفاده می‌کنند.

ربات‌ها چگونه کار می‌کنند؟

موتورها، پیستون‌ها، چرخ دنده‌ها و چرخ ها قطعاتی هستند که باعث حرکت ربات می‌شوند. آنها ربات را بسته به عملی که باید انجام دهد، اعم از بلند کردن، حرکت، گرفتن یا چرخش، کنترل می‌کنند.

ربات های مکانیکی از حسگرها، محرک ها و برنامه های کامپیوتری برای تعامل با دنیای فیزیکی استفاده می کنند. حسگرها به ربات اجازه می‌دهند تا محیط خود را درک کند. آن ها داده‌ها را جمع‌آوری می‌کنند تا پردازش شده و ربات را از اطراف خود آگاه کند.

به عنوان مثال، ماشین های چمن زنی روباتیک دارای حسگرهای اولتراسونیک هستند. این سنسورها اشیاء را در مسیر ماشین چمن زنی تشخیص می دهند و برای جلوگیری از برخورد مسیر را تغییر می دهند.

محرک‌ها ربات را قادر می‌سازند تا حرکت کرده و با محیط اطراف خود تعامل داشته باشد. برخی از ربات ها مستقل هستند و وظایف را به طور مستقل انجام می دهند. در حالی که برخی دیگر به مداخلات انسانی برای انجام وظایف نیاز دارند.برنامه های کامپیوتری رفتار و فرآیندهای تصمیم گیری ربات را کنترل می کنند.

تاریخچه رباتیک

کلمه ربات توسط نویسنده چک کارل چاپک در سال 1920 در نمایشنامه‌ای به نام روبات‌های جهانی ابداع شد و از روبات چک به معنای «سرسختی» یا «بندگی» گرفته شده است.

این کلمه دیگر برای توصیف یک ربات فیزیکی استفاده نمی شود. در عوض، از آن برای توصیف یک ربات نرم افزاری استفاده می شود، که بدنه مکانیکی ندارد. فناوری رباتیک از زمان Shakey، اولین ربات متحرک که می‌توانست کارهای ساده‌ای مانند مرتب کردن مجدد اجسام را انجام دهد، راه طولانی را طی کرده است.

در طول سال ها، ربات هایی را دیده ایم، که وظایف انسانی را در فیلم ها انجام می دهند. امروزه رباتیک تقریباً در هر بخش از زندگی روزمره ما کاربرد دارد. با شروع ارتباطات، حمل و نقل و کارهای روزانه، این دستگاه های هوشمند خانه و محل کار ما را متحول کرده اند.

اگرچه نگرانی‌هایی در مورد از دست دادن شغل به دلیل اتوماسیون وجود دارد، اما یک چیز واضح است: روبات‌ها نمی‌توانند جایگزین مغز انسان شوند. ربات ها ابزارهایی هستند که باید از آنها برای بهبود کارایی استفاده کنیم. اما برخی از کارها نیاز به خلاقیت و تصمیمات حیاتی دارند، که ربات ها نمی توانند انجام دهند.

در سال های اخیر، حوزه رباتیک شروع به همپوشانی با یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی کرده است. اما با ماشین‌های هوشمند مستقلی که در داستان‌های علمی تخیلی دیده می‌شوند هنوز فاصله زیادی دارند.

کاربردهای رباتیک چیست؟

رباتیک کاربردهای عملی زیادی دارد، از جمله تولید، مراقبت های بهداشتی، کشاورزی، حمل و نقل، سرگرمی و غیره. به عنوان مثال، ربات ها در تولید برای انجام کارهای تکراری، سریعتر و دقیق تر از انسان ها عمل می کنند. آن ها در مراقبت های بهداشتی برای کمک به جراحی ها و سایر روش های پزشکی استفاده می شوند.

با توجه به اثربخشی، هوش، استقلال و سرعت، بسیاری از صنایع از رباتیک برای تسهیل گردش کار و بهبود ارائه خدمات استفاده کرده‌اند. در اینجا برخی از کاربردهای محبوب روباتیک آورده شده است:

1. کاربرد رباتیک در خط تولید
2. کاربرد رباتیک در لجستیک
3. کاربرد رباتیک در امور منزل
4. کاربرد رباتیک در حمل و نقل
5. کاربرد رباتیک در پزشکی
6. کاربرد رباتیک در خدمات مشتری

کاربرد رباتیک در خط تولید

تولید شامل مونتاژ و پردازش مواد خام برای تولید محصول نهایی تصفیه شده برای استفاده انسان است. خط تولید سنتی در حال از بین رفتن است، زیرا روبات‌ها برخی از فرآیندهای تولید را در دست می‌گیرند. فرآیندهای خودکار مانند اختلاط، مونتاژ و بسته بندی محصولات به طور قابل توجهی تولید کالاها را متحول کرده و راه را برای تولید انبوه در فواصل زمانی کوتاه هموار کرده است. از آنجایی که ماشین‌ها بدون دخالت انسان کار می‌کنند، امکان تسریع فرآیندها وجود دارد.

کاربرد رباتیک در لجستیک

صنعت تجارت الکترونیک اخیراً رونق گرفته است. اکثر مردم اکنون کالاها را از خانه خود سفارش می دهند و بدون هیچگونه حرکتی کالا را تحویل می گیرند. بنابراین، خرده فروشان و شرکت های تدارکات، رباتیک را در عملیات خود برای کنترل کیفیت و سرعت بخشیدن به فرآیند تحویل ترکیب می کنند.

با توجه به رقابت در بازار، زمان از اهمیت بالایی برخوردار است. شرکتی که سریع‌ترین تحویل را دارد، احتمالاً مشتریان بیشتری را به دست می‌آورد. شرکت های لجستیک از ربات ها در انبارها و حمل و نقل خود برای به حداکثر رساندن سرعت و کارایی استفاده می کنند.

کاربرد رباتیک در امور منزل

درست خواندید ربات ها به خانه های ما راه پیدا کرده اند و برخی از کارهای روزمره و تکراری را از دست ما گرفته اند. چند سال پیش این کار تخیلی به نظر می رسید، اما امروز به واقعیت تبدیل شده است.

آنها اکنون می توانند به تمیز کردن، چمن زنی، سرگرمی کودکان و مراقبت از بزرگسالان کمک کنند. بنابراین چه در مسافرت باشید و چه در حال کار، می‌توانید ربات را برای تمیز کردن خانه‌تان در زمان‌های تعیین‌شده برنامه‌ریزی کنید.

کاربرد رباتیک در حمل و نقل

اگر در گذشته کسی به شما می گفت، که در سال 2023 اتومبیل های بدون سرنشین وجود خواهند داشت، ممکن بود به او بخندید. اما قبل از اینکه بتوانیم این واقعیت را درک کنیم، خودروهای خود مختار در حال محبوب شدن هستند.

هنوز هم برخی از مردم به این ایده شک دارند. اما میلیون‌ها وسیله نقلیه در حال حاضر در جاده‌های ما بهتر از وسایل نقلیه کنترل شده توسط انسان رانده می‌شوند. برندهای خودروسازی برتر مانند تسلا، فورد، بی‌ام‌و این مفهوم را در نسخه‌های خودروی فعلی خود به کار گرفته‌اند.

کاربرد رباتیک در پزشکی

ربات های پزشکی فرآیندها را ساده می کنند و نحوه انجام جراحی ها را تغییر می دهند. روبات‌ها اکنون از کارکنان مراقبت‌های بهداشتی در فعالیت‌های اولیه مراقبت از بیمار مانند تغذیه، دادن دارو، نظارت بر موارد حیاتی و تمیز کردن حمایت می‌کنند. آنها همچنین به فیزیوتراپی و جراحی کمک می کنند.

در طول همه‌گیری COVID-19، ربات‌ها نقش مهمی در آزمایش‌های سواب داشتند. در داروسازی، ربات ها به توزیع دارو و بسته بندی و به روز رسانی نسخه ها کمک می کنند.

ربات‌های جراح نیز در انجام جراحی‌های حساس با دقت بالا کمک می‌کنند. ربات ها صنعت مراقبت های بهداشتی را برای ارائه سریع، دقیق و کارآمد خدمات بهداشتی متحول خواهند کرد.

کاربرد رباتیک در خدمات مشتری

چت بات ها در رسیدگی به سوالات مشتریان رایج شده اند. آن‌ها طوری برنامه‌ریزی شده‌اند که پاسخ‌ها و راه‌حل‌های فوری برای مشکلات رایج خدمات و محصولات منتشر کنند.

برای بهبود ارائه خدمات، کسب و کارها از ربات های چت برای کمک به عیب یابی مشکلات رایج استفاده می کنند. این کمک می کند تا نمایندگان خدمات مشتری خود را آزاد کنند تا بر سایر وظایف سختگیرانه تمرکز کنند.

مزایای رباتیک چیست؟

ربات ها زندگی مار را از بسیاری جهات ساده تر کرده اند. ربات ها در حال حاضر اکثر وظایف انسانی مانند تمیز کردن، بلند کردن وزنه های سنگین و پخت و پز را نیز انجام می دهند.

 صنایعی مانند مراقبت های بهداشتی، کشاورزی و تولید از کارایی ربات ها برای بهینه سازی فرآیندها استفاده می کنند. در اینجا برخی از مزایای کلیدی رباتیک ذکر شده است:

1. ایمنی
2. صرفه جویی در زمان
3. نظارت
4. بهره‌وری
5. کاهش خطاهای انسانی

ایمنی

از آنجایی که ربات ها انسان نیستند، می توانند به محیط های خطرناک دسترسی داشته باشند و ماموریت های غیرممکن انسانی را انجام دهند. آنها می توانند در نیروگاه های هسته ای، بدون تجربه هیچ گونه خطری کار کنند.

صرفه جویی در زمان

صرفه جویی در زمان یکی از مزایای مهم ربات ها است. آنها وظایف تکراری را در خانه، مراقبت های بهداشتی و خدمات مشتری انجام می دهند. به عنوان مثال، اگر یک ماشین چمن زنی رباتیک دارید، دیگر نگران مدیریت چمن خود نخواهید بود.

این کار زمان شما را برای کارهای مهم دیگر یا استراحت آزاد می کند. به طور مشابه، ربات‌های چت در خدمات مشتری به کارکنان اجازه می‌دهند تا بر روی سایر فعالیت‌های حیاتی که بر نتیجه شرکت تأثیر می‌گذارند تمرکز کنند.

نظارت

ربات های نظارتی دارای دوربین هایی هستند، که به نظارت بر عملیات در مکان های غیرقابل دسترس کمک می کند. این به موقعیت های امنیتی، به ویژه در مناطق مستعد جنگ کمک می کند و به کارشناسان یک دید کلی از بزرگی وضعیت را می دهد.

بهره‌وری

برخلاف انسان ها، ربات ها خسته نمی شوند. تا زمانی که قدرت دارند، می توانند شبانه روز کار کنند. این باعث می شود آنها همراهان موثر در خانه و محل کار باشند. آنها وظایف تکراری، پیچیده و بسیار سخت را انجام می دهند و بهره وری و کارایی را بهبود می بخشند.

کاهش خطاهای انسانی

ربات ها طوری برنامه ریزی شده اند، که وظایف را با دقت بالا انجام دهند. در پزشکی که جایی برای خطا نیست، ربات ها در انجام جراحی های ظریف با دقت بالا کمک می کنند.

 به دلیل خستگی یا تمرکز ضعیف، انسان ها مستعد اشتباه در محل کار هستند. با کمک ربات ها از برخی خطاهای رایج اجتناب می شود.

کلام آخر

چند سال پیش ایده رباتیک دور از ذهن به نظر می‌رسید، اما امروزه صنعت فناوری را زیرو رو کرده است. علم رباتیک شامل طراحی و برنامه‌نویسی ربات‌ها، ترکیب یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی برای ایجاد ماشین‌های هوشمندی است، که می‌توانند مکالمات و وظایف انسانی را شبیه‌سازی کنند.