هناك العديد من أنواع الروبوتات وأشكالها وأحجامها، لذا فإن لكل منها مهمتها الخاصة التي تؤديها في العالم الحقيقي. لقد أثبتوا أنفسهم كبدائل للبشر في العديد من المواقف.
عناصر البحث
- مقدمة للبحث.
- تاريخ الروبوت.
- علم الروبوتات.
- المكونات.
- أنواعه.
- آلية العمل.
- الروبوت المستخدم.
- الروبوتات تتفوق على البشر.
- خاتمة البحث.
تحميل بحث عن الروبوتات pdf
مقدمة في أبحاث الروبوتات
الروبوت هو تطبيق تمت برمجته لأداء مهام معينة تلقائيًا. وهذا يعني أنه ليس من الضروري البدء يدويًا لبدء العمل. الهدف الرئيسي من تطويرها هو تقليد الطريقة البشرية أو استبدالها.
تاريخ الروبوتات
بدأ تاريخ الروبوتات مع ظهور التماثيل البشرية عام 3000 قبل الميلاد. قبل الميلاد، والتي كانت تستخدم لقرع أجراس الساعات المائية المصرية. وفي السنوات التي تلت ذلك، استمرت الروبوتات في الظهور بأشكال أخرى.
- اخترع أرتشيتوس تارتوم الحمامة الخشبية الطائرة.
- في القرن الأول الميلادي، ابتكر بترونيوس أربيتر دمية يمكنها التحرك بشكل مشابه للبشر.
- في عام 1557م، اخترع جيوفاني تورياني روبوتًا خشبيًا كانت مهمته جلب الخبز من المتجر كل يوم وتسليمه إلى الإمبراطور.
- حتى القرن الثامن عشر، تم إنشاء العديد من الروبوتات البارعة، لكنها لم تكن عملية بما فيه الكفاية.
- وفي القرن التاسع عشر، تم إنشاء أنواع جديدة من الروبوتات التي اتسمت بقدر معين من الإبداع، مثل ابتكار إديسون دمية ناطقة، وروبوت الكنديين الذي يعمل بالطاقة البخارية.
- تم اختراع أول الروبوتات الحديثة في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي على يد جورج سي ديفول، الذي قام بتسويق جهاز تلاعب يسمى Unimate، والذي حاول بيعه لكنه لم ينجح.
- وفي أواخر الستينيات، منح جورج سي ديفول المهندس جوزيف إنجلبيرج براءة اختراع لمنتجه، فقام بتعديله وتحويله إلى روبوت صناعي. كان مهتمًا بتأسيس شركة لتصنيع الروبوتات تسمى “Unimation” وكان يُطلق عليها لقب “أبو الروبوتات” نظرًا لإنجازاته العديدة في هذا المجال.
- في عام 1958، تلقى تشارلز روزن المساعدة من فريق بحث في معهد ستانفورد للأبحاث. قام بتطوير روبوت يسمى “شاكي” والذي كان أكثر تقدمًا من روبوت Unimet.
- وقد عُرف هذا الروبوت باسم “شاكي” بسبب حركاته اللافتة والسريعة في بعض الأحيان. يستجيب للمحيطين به، حتى ولو كانوا مجهولين بالنسبة له، حيث يستطيع الإحساس بالأشياء من حوله، ولديه القدرة على الحركة.
ما هي الروبوتات؟
وهو علم يشمل العديد من التخصصات، من أهمها العلوم الهندسية والطبيعية، ويتعامل بشكل مكثف مع تصميم وبناء الروبوتات الميكانيكية واستخدامها الأمثل.
وينتمي إلى العلوم الاصطناعية لأنه يهتم بدراسة البرمجة ويعتبر واجهة بين الهندسة والعلوم والتكنولوجيا لأنه يشكل الأساس لإنشاء الروبوتات.
مكونات الروبوت
وبما أن الروبوت يعتبر نسخة طبق الأصل من الإنسان، فإن الفضول ينمو حول كيفية صنعه.
- أجهزة الاستشعار: وهي أجزاء تشبه مكونات الجهاز الحسي للإنسان، أي تلك التي تقوم بتخزين ما يمكن للحواس إدراكه، مثل الضوء والحرارة وغيرها، ثم تحويلها إلى رموز يمكن قراءتها على أجهزة الكمبيوتر.
- المؤثرات: هي مكونات هيكل الروبوت، مثل اليدين والقدمين والذراعين والساقين.
- الأجهزة: التركيبات والأدوات الميكانيكية التي يتكون منها الروبوت.
- الحاسوب: هو الجزء الشبيه بدماغ الإنسان الذي يتحكم في حركة الروبوت من خلال الخوارزميات المطبقة فيه والتي نسميها التعليمات.
المزيد والمزيد من أنواع الروبوتات
1- الروبوتات الذاتية
وهي روبوتات تعمل بشكل مستقل عن البشر لأن عملها لا يتطلب تدخلاً بشريًا. وبدلاً من ذلك، يستخدمون أجهزة الاستشعار الخاصة بهم لفهم ما يحدث حولهم ثم يستخدمون الرقائق الموضوعة بداخلهم لاتخاذ القرار الصحيح.
2- الروبوتات التي يتم التحكم فيها عن بعد
وتصنف على أنها روبوتات شبه مستقلة ويمكن التحكم فيها من مسافات محددة عبر شبكة لاسلكية. فهي تتكيف مع الظروف الخارجية القاسية، مثل التغيرات في الطقس والموقع وعوامل أخرى.
المثال الأكثر شهرة هو الغواصات التي يديرها الإنسان والتي تستخدم لإصلاح تسرب المياه تحت الماء.
3- الروبوتات الشبيهة بالبشر
تم تصميم الروبوتات خصيصًا لتبدو مثل البشر تمامًا حيث أنها تحاكي أسلوب الإنسان وتؤدي الأنشطة التي تؤديها، مثل القفز والجري وحمل الأشياء. وأشهر الأمثلة هي روبوت صوفيا وروبوت أطلس.
4- الروبوتات المبرمجة سابقاً
هذه هي الروبوتات المصممة لأداء مهمة محددة. وهي بسيطة ورتيبة إلى حد ما، مثل الروبوت على شكل ذراع ميكانيكية تعمل على خط تجميع السيارات، ولحام الباب وإدخال جزء من المحرك، لذا فهي تخضع للرقابة.
كيف تعمل الروبوتات
تعمل الروبوتات بناءً على مستوى معين من برمجة الكمبيوتر، حيث أن البرمجة هي الطريقة المستخدمة لتعليم الروبوت ما يجب عليه فعله وكيفية القيام به.
تعمل الروبوتات غالبًا عبر الشبكة. ويتجلى ذلك عندما نعلم أن أكثر من نصف المعاملات المتداولة على شبكة الإنترنت تتم بواسطة برامج روبوتية تقوم بالعديد من المهام، منها:
- افحص المحتوى بعمق.
- التفاعل مع المواقع.
- البحث عن الأهداف.
- الدردشة مع المستخدمين.
الروبوت المستخدم
1- مساعدة لكبار السن
ينتشر استخدام الروبوتات لرعاية كبار السن في دور رعاية المسنين على نطاق واسع، ومن أشهر الأمثلة على ذلك الروبوت الكوري الذي يستطيع حمل شخص يصل وزنه إلى 100 كيلوجرام.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لكبار السن التحكم بسهولة في الكرسي الإلكتروني باستخدام عصا التحكم ومع مرور الوقت سيشعرون أن الروبوت أصبح صديقهم ويمكن أن يختفي شعورهم بالوحدة.
2- الخدمات التعليمية
وتم تكليف بعض الروبوتات بمساعدة المعلمين في مركز تعليم الطفولة المبكرة في سان دييغو بولاية كاليفورنيا، على تعليم الأطفال الغناء والنطق. بالإضافة إلى ذلك، فهي بمثابة عوامل تساعد على تحسين تفكير الأطفال منذ سن مبكرة وتشجيعهم على القيام بأشياء مختلفة.
3- مكافحة الجريمة
توفر الروبوتات وسيلة حماية رائعة لرجال الشرطة، حيث تسمح لهم بدخول المباني لمواجهة المجرمين المسلحين حيث تساعد في تحديد مواقعهم دون تعريض حياة ضباط الشرطة للخطر.
كما أنها تستخدم للتحقيق في السيارات المفخخة، خاصة عندما يكون عدد الرهائن كبيرا. حفاظاً على حياتهم وحياة من حولهم.
4- خدمات المطاعم
ينتشر استخدام الروبوتات على نطاق واسع في المطاعم اليابانية، حيث تمت برمجتها للقيام بالعديد من المهام مثل:
- اطبخ الطعام.
- يقطع الخضراوت.
- زراعة الأرز.
- رعاية النباتات.
- إنتاج الغذاء.
- أعمل قهوة.
كما أن هناك العديد من المطاعم التي يتم فيها استخدام الروبوتات كعمال نظافة وموظفي استقبال ونوادل لتقديم المشروبات، مما يوفر على الإنسان الكثير من الأموال التي يتقاضاها مقابل العمل في مثل هذه الوظائف.
5- المجال الطبي
وقد تم استخدام بعض الروبوتات في مجالات طبية معقدة، حيث كانت دقة الروبوت مطلوبة بعد برمجة مفصلة، ولكن تحت إشراف البشر، حيث يتحكم الطبيب في عمله عبر الكاميرات والأذرع الآلية التي تؤدي عددًا كبيرًا من المهام الجراحية الدقيقة.
بالإضافة إلى مهام أخرى أنجزها من خلال برمجتها للتنقل باستخدام المصاعد والوصول إلى الطوابق المختلفة للمستشفى مثل:
- توزيع الأدوية على المرضى.
- تعبئة الصيدلية بالأدوية اللازمة.
الروبوتات تتفوق على البشر
تُعرف الروبوتات بأنها أجهزة آلية ميكانيكية وكهربائية تتبع نظامًا محددًا يحتوي على سلسلة من المعلومات. تنفيذ مهام محددة في مجالات مختلفة يختلف فيها عن الإنسان في بعض النواحي.
- قوة الروبوتات مقارنة بالبشر حيث أنهم قادرون على رفع الأثقال ومواصلة العمل دون أخذ قسط من الراحة.
- الروبوتات ليس لديها أي شعور، وبالتالي لا تتعب أبدًا من القيام بالمهام الروتينية مثل اقتلاع الأعشاب الضارة.
- لا يتم صرف انتباه الروبوتات عن طريق المحادثات مع أصدقاء العمل أو التفكير في التجارب المؤلمة الماضية.
- وصف الأحداث والتجارب التي تحدث في مكان العمل بطريقة غير متحيزة وكاملة وواضحة.
- باستخدام أجهزة استشعار حساسة للغاية لا يمتلكها البشر، يمكن للروبوتات الرؤية من خلال الجدران وسماع الأصوات المخفية واكتشاف التسريبات المخفية.
اختتام البحوث على الروبوتات
تتقدم تكنولوجيا الروبوتات بوتيرة ملحوظة لمواكبة رؤية العالم في هذا العصر حيث تساعد على اكتشاف أسس فكرية آمنة تساعد في تحقيق نتائج أكثر أمانًا وموثوقية.
الروبوت عبارة عن آلة تعمل عن طريق استشعار البيئة بهدف اتخاذ الإجراءات والقرارات الصحيحة في العالم الحقيقي.