info@tamico.ir

۰۲۱-۴۶۸۵۲۱۸۳ , ۰۹۰۱۶۵۶۵۱۱۸

info@tamico.ir

۰۹۰۱۶۵۶۵۱۱۸

آدرس

تهران، شهر قدس

ایمیل

info@tamico.ir

تلفن تماس​

021-46852183

ایمیل

info@tamico.ir

تلفن تماس​

۰۹۰۱۶۵۶۵۱۱۸

ربات | تعریف، تاریخچه، انواع و کاربردهای ربات

ربات | تعریف، تاریخچه، انواع و کاربردهای ربات

ربات | تعریف، تاریخچه، انواع و کاربردهای ربات

تعریف ربات:

ربات را می‌توان به عنوان یک دستگاه قابل برنامه‌ریزی تعریف کرد که قادر به انجام وظایف خاص و تعامل با محیط اطراف خود است. ربات‌ها معمولاً دارای حسگرها، مغز مصنوعی، سیستم عامل و اجزای مکانیکی هستند که برای انجام وظایف خود استفاده می‌شوند. ربات‌ها می‌توانند اطلاعات را از محیط اطراف خود دریافت کنند، آن را پردازش کنند و با استفاده از اجزای مکانیکی، وظایف خود را انجام دهند. آنها می‌توانند به صورت خودکار عمل کنند یا تحت کنترل انسان قرار گیرند.

تاریخچه:

مفهوم انسان مصنوعی یا اتوماسیون تاریخچه‌ای طولانی دارد، اما اصطلاح مدرن Robot از کلمه‌ای به زبان چک با ریشه اسلاو با عنوان robota (به معنای “کار اجباری”) گرفته شده است که در نمایشنامه کارل چاپک (Karel Čapek) با نام R.U.R در سال 1920 استفاده شد. ربات‌های نمایش، انسان‌هایی ساخته شده بودند که توسط صاحبان کارخانه‌ها بی‌رحمانه مورد استثمار قرار گرفتند تا اینکه شورش کردند و در نهایت بشریت را نابود کردند. بیولوژیکی بودن آنها، مانند هیولای فرانکنشتاین اثر مری شلی (1818)، یا مکانیکی مشخص نشده بود، اما نوع مکانیکی آن، الهام‌بخش مخترعان برای ساخت انسان‌نماهای الکتریکی شد.

اولین نمایش با نام ربات
صحنه ای از نمایش، که سه ربات را نشان می‌دهد
صحنه‌ای از نمایش با نام ربات
صحنه حمله ربات ها به داخل کارخانه در انتهای پرده دوم

کلمه رباتیک اولین بار در داستان علمی تخیلی آیزاک آسیموف Runaround (در سال 1942) ظاهر شد. داستان‌های بعدی آسیموف در مورد ربا‌ت‌ها، استاندارد جدیدی ایجاد کرد که در مورد دشواری توسعه ربات‌های هوشمند و مشکلات فنی و اجتماعی که ممکن است به وجود آورد صحبت می‌کرد. Runaround همچنین شامل سه قانون رباتیک معروف آسیموف بود:

  1. یک ربات نمی تواند به انسان آسیب برساند، یا با عدم اقدام، اجازه آسیب رساندن به انسان را بدهد.
  2. ربات باید از دستوراتی که توسط انسان ها داده می‌شود اطاعت کند، مگر در مواردی که چنین دستوراتی با قانون اول در تضاد باشد.
  3. یک ربات باید از وجود خود محافظت کند تا زمانی که چنین حفاظتی با قانون اول یا دوم مغایرت نداشته باشد.
تصویری از جلد مجله I, Robot که داستان Runaround را منتشر کرده است و اولین بار است که سه قانون رباتیک آسیموف را به طور کامل بیان می‌کند

انواع ربات

  • ربات‌های سیار
  • ربات‌های صنعتی
  • ربات خدماتی
  • ربات‌های آموزشی
  • ربات ماژولار
  • ربات همکار
  • ربات‌های اسباب بازی

1) ربات سیار

ربات سیار (Mobile Robot) یک نوع ربات است که قابلیت حرکت و جابجایی در محیط را دارد. این ربات‌ها از تکنولوژی‌ها و سیستم‌های مختلف برای حرکت و ناوبری در محیط استفاده می‌کنند.

ربات‌های سیار معمولاً دارای چهار یا بیشتر چرخ هستند که باعث می‌شود بتوانند در سطوح صاف و ناهموار حرکت کنند. برخی از ربات‌های سیار همچنین می‌توانند پاهای مکانیکی یا پره‌ها را برای حرکت در مناطق مختلف به کار ببرند. علاوه بر این، برخی از ربات‌های سیار می‌توانند با استفاده از مکانیزم‌های خاصی مانند پرش، پریدن یا شنا کردن، در محیط‌های ویژه مانند سطح آب یا محیط‌های نیمه‌مایع حرکت کنند.

ربات‌های سیار معمولاً با استفاده از سنسورهای مختلف مانند دوربین‌ها، لیزرها، سونارها و ژیروسکوپ‌ها، محیط اطراف خود را مشاهده و تحلیل می‌کنند. این اطلاعات به ربات کمک می‌کند تا بتواند مسیر حرکت خود را برنامه‌ریزی کرده و موانع را شناسایی کند.

ربات‌های سیار در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله علوم فضایی، کاوشگری زیر دریا، اکتشاف محیط‌های خطرناک و حتی خدمات رسانی در بسترهای شهری.

ربات سیار

نمونه ای از یک ربات متحرک که امروزه مورد استفاده رایج است، وسیله نقلیه هدایت شونده خودکار (AGV) است. AGV یک روبات متحرک است که نشانگرها یا سیم‌ها را در زمین دنبال می‌کند یا از بینایی یا لیزر استفاده می‌کند.

برای آشنایی بیشتر با این نوع از ربات‌ها به مقاله شرکت تامیکو که در زیر آمده است مراجعه کنید. این ربات‌ها بارهای سنگین را در خطوط تولید، انبار و مراکز توزیع، بدون دخالت دست یا سیستم‌های انتقالی مانند کانوایر جابجا و حمل می‌کنند. برای دریافت مشاوره و خرید ربات‌های AGV با کارشناسان شرکت تامیکو در تماس باشید.

پروژه حمل بار هوشمند با AGV در شرکت تامیکو

AGV
حمل و نقل هوشمند با وسیله نقلیه هدیت شونده خودکار

2) ربات‌های صنعتی

ربات‌های صنعتی معمولاً از یک بازوی مفصلی و یک تاثیرگذار انتهایی (end-effector) که به یک سطح ثابت متصل است، تشکیل می‌شوند. یکی از متداول ترین نوع end-effector، مجموعه گریپر است.

سازمان بین المللی استانداردسازی تعریفی از ربات صنعتی دستکاری کننده در ISO 8373 ارائه می‌دهد:

“یک بازوی مفصلی خودکار کنترل شده، قابل برنامه ریزی مجدد، چند منظوره و قابل برنامه ریزی در سه یا چند محور است که ممکن است در مکانی ثابت یا متحرک برای استفاده در اتوماسیون صنعتی باشد.”

این تعریف توسط فدراسیون بین المللی رباتیک، شبکه تحقیقاتی رباتیک اروپا (EURON) و بسیاری از کمیته های استاندارد ملی استفاده می‌شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع ربات‌های صنعتی و نحوه انتخاب آن‌ها به مقاله زیر مراجعه فرمائید:

مقاله ربات صنعتی – راهنمای کامل

3) ربات خدماتی

ربات‌های خدماتی معمولاً با انجام کاری کثیف، کسل‌کننده، دور از دسترس، خطرناک یا تکراری به انسان کمک می‌کنند. معمولاً مستقل هستند و/یا توسط یک سیستم کنترل داخلی با گزینه‌های لغو دستی کار می‌کنند. اصطلاح «ربات خدماتی» تعریف فنی دقیقی ندارد. سازمان بین‌المللی استاندارد، «ربات خدماتی» را به‌عنوان رباتی تعریف می‌کند که «کارهای مفیدی را برای انسان یا تجهیزات به استثنای کاربردهای اتوماسیون صنعتی انجام می‌دهد».

یک نمونه ربات خدماتی جاروبرقی

4) ربات‌های آموزشی

ربات‌ها به عنوان دستیار آموزشی معلمان استفاده می‌شوند. از دهه 1980، روبات‌هایی مانند turtles در مدارس مورد استفاده قرار گرفتند و با استفاده از زبان لوگو برنامه‌نویسی شدند.

کیتهای رباتی مانند Lego Mindstorms، BIOLOID، OLLO از ROBOTIS، یا BotBrain Educational Robots وجود دارند که می توانند به کودکان کمک کنند تا ریاضیات، فیزیک، برنامه نویسی و الکترونیک بیاموزند.

ربات turtle که از سال 1983 تا 2011 عرضه می‌شد

5) ربات ماژولار

ربات ماژولار (Modular Robot) یک نوع ربات است که از قطعات ماژولار تشکیل می‌شود. در این ربات‌ها، قطعات مختلف به صورت ماژول‌های جداگانه طراحی شده‌اند و می‌توانند به یکدیگر متصل شوند و ساختار ربات را شکل دهند. این ساختار قابل تغییر و تنظیم است، به طوری که ربات می‌تواند شکل و ساختار خود را براساس نیازهای وظیفه و محیط تغییر دهد.

مزایای روبات‌های modular

اولاً، با استفاده از قطعات ماژولار، امکان تنظیم و ساختاردهی به ربات برای انجام وظایف مختلف وجود دارد. با تعویض و اضافه کردن ماژول‌ها، ربات می‌تواند قابلیت‌ها و عملکرد خود را تغییر داده و به وظایف جدیدی پاسخ دهد.

ثانیاً، این روبات‌ها از امکانات خودترمیمی برخوردارند. اگر یکی از ماژول‌ها خراب شود یا از کار بیفتد، می‌توان آن را تعویض کرده و ربات را به حالت عملیاتی بازگرداند. این ویژگی می‌تواند نقاط ضعف ساختار را کاهش دهد و از دوام و اطمینان بیشتری برخوردار باشد.

نمونه ای از ربات ماژولار

سوماً، این ربات‌ها قادر به تعامل و همکاری با یکدیگر هستند. با اتصال ربات‌های modular به یکدیگر، می‌توانند به صورت تیمی کار کنند و وظایف پیچیده را به صورت توزیع شده انجام دهند. هماهنگی بین اجزای ربات‌ها می‌تواند بهبود عملکرد و کارایی را افزایش دهد.

روبات‌های ماژولار در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله کاوشگری در محیط‌های غیرقابل دسترس، عملیات نجات و امداد، تولید صنعتی و حتی در کاربردهای پزشکی مانند جراحی رباتیک.

چند نمونه ربات ماژولار

6) ربات همکار یا کوبوت

روبات همکار (Collaborative Robot)، که به آن Cobot یا ربات کوچک همکار هم نیز گفته می‌شود، نوعی ربات صنعتی است که قابلیت همکاری و تعامل مستقیم با انسان را دارد. این ربات‌ها به طور معمول در برابر انسان‌ها بدون نیاز به محوطه‌بندی محافظتی قرار می‌گیرند و قادر به انجام وظایف مشترک و همکاری با انسان در یک محیط کار هستند.

یکی از ویژگی‌های اصلی ربات‌های همکار این است که طراحی و فناوری آن‌ها به گونه‌ای است که بتوانند در محیط‌های کاری انسانی به طور ایمن عمل کنند. برخلاف ربات‌های صنعتی سنتی که نیاز به محوطه‌بندی و جداکردن از انسان دارند، ربات‌های همکار با استفاده از سنسورها و فناوری‌های امنیتی مانند سیستم‌های تشخیص و جلوگیری از برخورد (Collision Detection and Prevention) و نیروسنجی (Force Sensing)، می‌توانند به طور مشترک با انسان در یک محیط کاری فعالیت کنند.

استفاده از ربات‌های همکار در صنعت و برخی کاربردهای دیگر، مزایایی را به همراه دارد. این ربات‌ها می‌توانند به انسان‌ها در انجام وظایف سنگین، خطرناک یا تکراری کمک کنند و بهبود کارایی و ایمنی در محیط کار فراهم کنند. همچنین، با همکاری مستقیم با انسان، ربات‌های همکار قابلیت انعطاف بیشتری را در ارتباط با محیط و وظایف کاری ارائه می‌دهند.

مثال‌هایی از کاربردهای ربات‌های همکار:

  • خطوط تولید: روبات‌های همکار در خطوط تولید و مونتاژ محصولات می‌توانند وظایفی مانند قرارگیری قطعات در محل‌های مشخص، جابجایی مواد، جمع‌آوری محصولات و کنترل کیفیت را انجام دهند.
  • بسته‌بندی و پالت‌بندی: روبات‌های همکار می‌توانند در فرآیندهای بسته‌بندی و پالت‌بندی کمک کنند. آن‌ها می‌توانند محصولات را بسته‌بندی کنند، برچسب بزنند و آن‌ها را در پالت‌ها ترتیب دهند.
  • کمک به عملیات جراحی: در حوزه پزشکی، ربات‌های همکار می‌توانند در عملیات‌های جراحی کمک کنند. آن‌ها می‌توانند ابزارها را به صورت دقیق و طبق یک الگوی مشخص حرکت دهند.
  • خدمات بهداشتی و مراقبتی: روبات‌های همکار می‌توانند در خدمات بهداشتی و مراقبتی به انسان‌ها کمک کنند. به عنوان مثال، روبات‌های همکار می‌توانند در پیمانکاری خدمات پاکسازی، تحویل دهنده مواد و داروها در بیمارستان‌ها و کمک به افراد معلول در مراکز مراقبت بهداشتی استفاده شوند.
  • خدمات رستوران و هتل: روبات‌های همکار در صنعت رستوران و هتل نیز استفاده می‌شوند. آن‌ها می‌توانند در سرو غذا، تمیزکاری، پذیرش مهمانان و راهنمایی در هتل‌ها به کار روند.

روبات‌های همکار به دلیل ویژگی‌های امنیتی و قابلیت همکاری با انسان‌ها، بهبود کیفیت، افزایش بهره‌وری و کاهش خطرات کاری می‌توانند به صنایع و محیط‌های کاری مختلف ارزش افزوده بدهند.

ربات همکار
ربات همکار یا کوبوت

7) ربات اسباب بازی

ربات‌های بازی یا “ربات‌های اسباب‌بازی” (Robot Toys) ربات‌هایی هستند که به منظور سرگرمی و بازی ساخته شده‌اند. آن‌ها بیشتر به صورت کوچک و قابل حمل طراحی می‌شوند و معمولاً قابلیت‌های خاصی برای تعامل با کودکان و کاربران دارند.

ربات‌های بازی می‌توانند انواع و اقسامی داشته باشند و بر اساس طراحی و عملکردشان به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. برخی از نوع‌های رایج روبات‌های بازی عبارتند از:

  1. روبات‌های کنترلی: این نوع روبات‌ها با استفاده از کنترل‌های دستی مانند کنترل از راه دور، کنترل صوتی یا حتی حرکت بدن، توسط کودکان یا کاربران قابل کنترل هستند. آن‌ها معمولاً قابلیت‌هایی مانند حرکت، گفتگو، شتاب‌دهی و تغییر رنگ را دارا هستند.
  2. روبات‌های آموزشی: این نوع روبات‌ها طراحی شده‌اند تا به کودکان و کاربران امکان یادگیری مفاهیم علمی و مهارت‌های فنی را بدهند. آن‌ها می‌توانند مفاهیم ریاضی، برنامه‌نویسی، علوم، منطق و مهارت‌های ساخت و ساز را به شکل بازی و سرگرمی آموزش دهند.
  3. روبات‌های تعاملی: این نوع روبات‌ها قابلیت تعامل فعال با کودکان و کاربران را دارند. آن‌ها می‌توانند به صورت صوتی و تصویری با کودکان صحبت کنند و به سوالات آن‌ها پاسخ دهند. همچنین، می‌توانند حرکاتی انجام داده و بازی‌های تعاملی را با کودکان اجرا کنند.
  4. روبات‌های هوشمند: این نوع روبات‌ها قدرت هوشمندی بالا دارند و می‌توانند بر اساس آموزش و تجربه خود عمل کنند. آن‌ها می‌توانند شناخت چهره، تشخیص الگو، ترجمه زبان، حل مسائل و اجرای وظایف پیچیده را انجام دهند.
  5. روبات‌های تبلیغاتی: این نوع روبات‌ها برای تبلیغات و ترویج محصولات و خدمات استفاده می‌شوند.همچنین، روبات‌های بازی ممکن است بر اساس شخصیت‌های محبوب از فیلم‌ها، انیمیشن‌ها یا سریال‌ها طراحی شوند. آن‌ها می‌توانند شخصیت‌های روباتیک مانند روبات‌های استار وارز، روبات‌های ترانسفورمرز، روبات‌های دیزنی و غیره را به صورت اسباب‌بازی بازسازی کنند.

روبات‌های اسباب بازی می‌توانند برای سرگرمی، آموزش، توسعه مهارت‌های کودکان و حتی همراهی در مراحل رشد و تعلیم و تربیت مورد استفاده قرار گیرند. آن‌ها معمولاً با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند هوش مصنوعی، حسگرها و رابط‌های تعاملی طراحی و ساخته می‌شوند.

ربات سگ اسباب بازی
ربات سگ اسباب بازی

آینده

آینده رباتیک به دلیل پیشرفت‌های فناوری و علمی قابل پیش‌بینی نیست، اما می‌توانیم برخی از روندها و احتمالاتی که در آینده رباتیک ممکن است رخ دهند را بررسی کنیم:

  1. هوشمندی بیشتر: ربات‌ها در آینده احتمالاً با هوشمندی بیشتری طراحی و ساخته خواهند شد. پیشرفت‌های در حوزه هوش مصنوعی، یادگیری عمیق و شبکه‌های عصبی، ربات‌ها را قادر می‌سازد تا با محیط و انسان‌ها به صورت هوشمندانه‌تری تعامل کنند و وظایف پیچیده‌تری را انجام دهند.
  2. همکاری بین انسان و ربات: در آینده، ربات‌ها به طور گسترده‌تری در صنایع و زندگی روزمره ما حضور خواهند داشت. آن‌ها می‌توانند به عنوان همکاران انسانی در محیط‌های کاری، بیمارستان‌ها، خانه‌ها و غیره استفاده شوند. همکاری مؤثر بین انسان و ربات‌ها می‌تواند به بهبود بهره‌وری، افزایش امنیت و کاهش بار کاری انسان‌ها منجر شود.
  3. روبات‌های اجتماعی: روبات‌هایی با شخصیت‌ها و قابلیت‌های اجتماعی پیشرفته‌تری می‌توانند طراحی و توسعه یابند. آن‌ها می‌توانند به عنوان همراهان، راهنماها، مربیان و حتی دوستان برای افراد به ویژه کودکان و سالمندان عمل کنند. قابلیت‌هایی مانند تشخیص چهره، تعامل صوتی و تصویری پیشرفته‌تر، شناخت احساسات و ارائه حمایت روانی می‌توانند در روبات‌های اجتماعی آینده توسعه یابند.
  4. ربات‌های خانگی: ربات‌ها می‌توانند برای انجام وظایف خانگی و روزمره در خانه‌ها استفاده شوند. آن‌ها می‌توانند در آشپزخانه کمک کننده باشند، خدمات پاکسازی و نظافت را انجام دهند، خریدهای آنلاین را برای ما انجام دهند و حتی در مراقبت از کودکان و سالمندان نقش داشته باشند.
  5. روبات‌های پزشکی: ربات‌ها درحوزه پزشکی نقش‌های مهمی را ایفا خواهند کرد. آن‌ها می‌توانند در عملیات‌های جراحی دقیق و پیشرفته، تحویل دارو، مراقبت از بیماران و کارهای دیگر در بیمارستان‌ها و مراکز بهداشتی استفاده شوند. همچنین، ربات‌های قابل حمل و قابل استفاده در خانه می‌توانند به مراقبت و کمک به بیماران در خانه کمک کنند.
  6. ربات‌های صنعتی: در صنعت، ربات‌ها احتمالاً به طور گسترده‌تری در فرآیندهای تولید و تولید خودکار استفاده خواهند شد. آن‌ها می‌توانند در خطوط تولید، پیکربندی ماشین‌آلات، حمل و نقل، بسته‌بندی و سایر فعالیت‌های صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. این ربات‌ها می‌توانند عملکرد صنعتی را بهبود بخشند، کیفیت محصولات را افزایش دهند و به کاهش هزینه‌ها و زمان تولید کمک کنند.
  7. ربات‌های خودران: تکنولوژی خودرانی در ربات‌ها در حال پیشرفت است و در آینده ممکن است ربات‌های خودران و خودران‌های هوشمندتری را ببینیم. آن‌ها می‌توانند در حمل و نقل عمومی، تحویل کالا، خودروهای شخصی و حتی در اکتشافات فضایی استفاده شوند.

در کل، آینده رباتیک به سمت توسعه ربات‌های هوشمند، تعاملی و چندمنظوره در محیط‌های مختلف پیش می‌رود. با پیشرفت فناوری و کشف‌های جدید، احتمالاً نوآوری‌های بیشتری در زمینه رباتیک رخ خواهد داد و ما را به سوی دنیایی پر از ربات‌های همکار و کمک کننده خواهد برد.

شرکت تامیکو

برای دریافت مشاوره و خرید انواع ربات‌های صنعتی با کارشناسان شرکت تامیکو در تماس باشید.

اشتراک گذاری مقاله

نظرات خود را ارسال کنید

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.