در این نوشته ، ساختار ربات ها را برسی می کنیم .
ابتدا لازم است بدانید ربات ها از گذشته های دور در زندگی ما انسان ها بوده است اما اسم امروزی ربات بر آن اطلاق نمی گردید.

ربات در واقع به هر وسیله ای می گویند که بتواند کاری را برای ما انسان ها به صورت هوشمند به اجرا رساند.

در واقع با این تعریف بسیاری از لوازم و وسایل اطراف زندگی ما ربات هستند هر چند شاید عموم مردم اسم ربات را بر روی آنها نگذارند.

به طور مثال ماشین لباسشویی های هوشمند امروزی نوعی ربات هستند. یخچالهای هوشمند، کولرهای گازی هوشمند و بسیاری از لوازم

هوشمند در منازل ما همه و همه ربات هستند اما آن چیزی که در بین مردم به عنوان ربات یاد می شود ربات های رایجی هستند که یا به صورت انسان نما بوده و یا در مسابقات رباتیک شاهد آنها هستیم.

اما حقیقت ماجرا همان چیزی است که در ابتدا اشاره کردیم و دنیای ربات ها بسیار فراتر از ربات های انسان نما و مسابقه ای است و اینگونه ربات ها تنها بخش کوچکی از ربات ها را تشکیل می دهند.

اما قبل از هر چیز می خواهیم شما را با ساختار داخلی و کلی ربات ها آشنا نماییم. برای اینکار ترجیح می دهیم ربات را به یک انسان شبیه کنیم و قدم به قدم جلو برویم.

یک انسان را تصور کنید. انسان ها قبل از هر کار و عملی اطلاعات را از محیط اطراف خود دریافت می کنند.

با چشم می بینند، با گوش می شنوند، با دست و پا و … لمس می کنند، با بینی بو می کشند، با زبان می چشند و به کمک این اعضای بدن نسبت به جهان پیرامون خود شناخت پیدا می کنند حال فرض کنید انسانی را که هیچ یک از این ۵ حس را نداشته باشد مسلم است که قادر به اجرای هیچ کاری نخواهد بود. ما به این اعضا و حس کردن آنها حواس پنجگانه می گوییم.

در دنیای ربات ها هم دقیقا همین موضوع صادق است . ربات ها نیز توسط قطعاتی به نام حسگر یا همان سنسور اطلاعات را از دنیای اطراف خود دریافت می نمایند با این تفاوت که حسگر ها یا همان سنسورها در دنیای ربات ها بسیار زیادتر از حواس پنجگانه ی ماست و هر روز نیز با گسترش علم در حال بیشتر شدن است.

سنسورهای مختلفی مانند سنسور نور، تشخیص مانع، رنگ، فاصله، دما، رطوبت لرزش و صدا شاید از رایج ترین انواع سنسورهای موجود در بازار باشد که می توان با آنها سر و کار داشت.

حال سوال اینجاست که وقتی انسان به کمک چشم می بیند چه اتفاقی در ساختار فیزیکی بدن رخ می دهد که ما متوجه دیدن یک جسم می شویم؟

چشم به کمک عصب های بینایی این اطلاعات را به مغز می رساند و مغز نیز آنها را بررسی و تحلیل می کند. در ربات ها هم دقیقا این موضوع اتفاق می افتد اما اینجا سیم ها و اتصالات و مدارهای الکترونیکی این وظیفه را صورت می دهند.

ربات ها نیز مغز دارند. به مغز ربات ها پردازنده می گویند. شاید با کلمه یا همان واحد پردازش مرکزی در کامپیوتر آشنایی داشته باشید. CPUعملا پردازنده ها اطلاعات سنسورها را به کمک سیم ها و اتصالات برقی دریافت و آنها را بررسی و یا پردازش می کنند. حال به ساختار بدن انسان باز می گردیم. بعد از اینکه چشم ما حادثه ای را دید و به کمک عصب ها مغز را از آن حادثه آگاه کرد اینجاست که مغز انسان تصمیم می گیرد چه کاری را در واکنش به آن حادثه در نظر داشت.

به این دلیل که مغز هر انسانی با مغز انسان دیگر متفاوت است از این رو در یک حادثه ی مشابه که همگان یک صحنه را می بینند ممکن است واکنش های انسان ها بسیار از هم متفاوت باشد و این به خاطر تفاوت اساسی در مغزهاست.

مثلا فرض کنیم آجری به سمت شما پرت می شود. ممکن است چند نفر این صحنه را ببیند اما برخی فرار کنند، برخی دستشان را جلوی صورتشان بگیرند، عده ای فقط چشمهایشان را ببندند، افرادی سرشان را به پایین بیاورند و … در ربات ها هم همین اتفاق رخ می دهد.

همانگونه که گفتیم پردازنده ها مغز ربات ها هستند. پردازنده ها توسط انسان ها برنامه ریزی می شوند. پس ما می توانیم با برنامه های مختلفی که به یک ربات می دهیم واکنشش را در مقابل یک اتفاق به حالت های مختلفی تبدیل نماییم.

در ربات ها نیز مانند انسان ها به ازای هر عملی، عکس العملی وجود دارد و ربات ها نیز در قبال آن چه از حسگر ها یا همان سنسورهایشان دریافت می کنند وظایف محول شده را اجرا می نمایند.

این کارها توسط برخی قطعات در ربات ها صورت میگیرد . موتورها و گیربکس ها برای حرکت، بوق ها برای صدا، چراغ ها برای نور، پمپ ها برای رساندن آب و باد و …

عملا مغز ربات در مواقع مختلف می تواند به قطعاتی مانند موتورها این فرمان را بدهد که حرکت بکنند یا نکنند و اگر حرکت می کنند با چه سرعتی حرکت کنند. به این قطعات که از ربات فرمان می گیرند خروجی ربات می گویند.

حال سوالی پیش می آید؟

آیا می شود چشم و اعصاب و مغز را بدون اسکلت و گوشت

و پوست و استخوان به حال خود رها کرد؟

یقینا خیر.

در ربات ها نیز به همینگونه است. قطعات ربات ها میبایست بر روی یک بنای مکانیکی استوار گردند که این موضوع هم باعث تعادل ربات و هم باعث زیبایی آنها خواهد شد.

ربات ها انواع مختلفی دارند :

۱- ربات های صنعتی : بخش عمده ای از صنایع موجود در جهان توسط ربات ها اداره می شوند.

از آن جهت که آنها کارهای تکراری را با کمترین میزان خطا صورت میدهند و در

مقابل آنها انسان ها دارای خطای بالاتری هستند از این رو مدیران صنایع تمایل بسیار شدیدی به استفاده از ربات ها پیداکرده اند.

از سوی دیگر هزینه ی مصرفی آنها شاید برای نصب و راه اندازی بالا باشد لیکن چون حقوق نمی گیرند و خرج نگهداری آنها پایین تر است تمایل صنایع به ربات ها هر روز بیشتر میگردد و باعث می شود آنهایی که دانش رباتیک داشته باشند با وضعیت کاری بهتری مواجه باشند.

۲- ربات های خانگی : بسیاری از وسایل موجود در خانه های امروزی را ربات ها

تشکیل می دهند . از تمام وسایل هوشمند منزل گرفته تا ربات های جارو و ظرف شور و …

۳- ربات های مسابقه ای : امروزه مسابقات رباتیک قسمت بسیار مهمی از

مسابقات علمی پر هیجان را در سراسر جهان به خود اختصاص داده است و تعداد ربات های مسابقه ای دیگر چیزی نیست که غیرقابل چشم پوشی باشد.

۴- ربات های آموزشی : ربات های آموزشی نوعی از ربات ها هستند که با ساده سازی بخش های مختلف علم رباتیک این امکان را به کاربرانش می دهد تا بتواند علم سخت و پیچیده ی رباتیک را بسیار ساده یاد بگیرند.

ربات های آموزشی صنایع رباتیک آراد شامل ربات کوچولوی من، روبووار، کیتاروبو و سنسوروبو است که استفاده ی زیادی در زمینه آموزش رباتیک در ایران دارند.

تهیه شده توسط مربی رباتیک ، برنامه نویسی و الکترونیک دانش آموزی :

مهندس حمید شامحمدی