روبات ها از داستانهاى تخیلى تاکنون

ابراهیم حسین آبادى

بشر نام علمى homo-sapiens یا «مرد خردمند» را به خود نسبت داده است، زیرا قابلیت هاى ذهنى و حسى ما براى زندگى روزمره بسیار مفید هستند. حوزه هوش مصنوعى (artificial Intelligence) سعى دارد تا موجودیت هاى هوشمند را درک کند. از این رو یکى از علل مطالعه آن، بیشتر دانستن در مورد خودمان است، اما برخلاف فلسفه و روانشناسى - که آنها نیز به هوشمندى مرتبط هستند - هوش مصنوعى سعى دارد به همان خوبى که آنها را مى فهمد، به ساخت آنها نیز قادر شود.

دلیل دیگر براى مطالعه هوش مصنوعى، جالب و مفید بودن این موجودیت هاى هوشمند است. هوش مصنوعى محصولات مهم و مؤثر زیادى در مراحل اولیه توسعه اش تولید کرده است. اگر چه هیچ کس نمى تواند آینده را به طور مشخص پیش بینى کند، اما آشکار است که کامپیوتر هایى هوشمند همردیف با انسان، تأثیر بسزایى بر زندگى روزمره و همچنین برآینده خواهد داشت.

روبات یک ماشین الکترومکانیکى هوشمند است که مى توان آن را بارها برنامه ریزى کرد. چندکاره و کارآمد و مناسب براى محیط است.

اجزاى یک روبات:

- وسایل مکانیکى و الکتریکى: شاسى، موتورها، منبع تغذیه و...

- حسگرها (براى شناسایى محیط) دوربین ها، سنسورهاى sonar، سنسورهاى ultrasound و...

- عملکردها (براى انجام اعمال لازم) بازوى روبات، چرخ ها، پاها و...

- قسمت تصمیم گیرى (برنامه اى براى تعیین اعمال لازم): حرکت در یک جهت خاص، دورى از موانع، برداشتن اجسام و...

- قسمت کنترل (براى راه اندازى و بررسى حرکات روبات): نیروها و گشتاورهاى موتورها براى سرعت مورد نظر، جهت مورد نظر، کنترل مسیر و...

کلمه روباتیک (robatics) را اولین بار «ایزاک آسیموف» در یک داستان کوتاه ارائه کرد. ایزاک آسیموف (1992-1920) نویسنده کتاب هاى توصیفى درباره علوم و داستان هاى علمى - تخیلى است.

در سال 1954 میلادى، عصر روباتها با ارائه اولین روبات آدم نما از طرف «جرج دوول» (George Devol) شروع شد.

امروزه، 90 درصد روباتها، روبات هاى صنعتى هستند، یعنى روبات هایى که در کارخانه ها، آزمایشگاه ها، انبارها، نیروگاه ها، بیمارستان ها، و بخش هاى مشابه به کارگرفته مى شوند. در سال هاى قبل، بیشتر روباتهاى صنعتى در کارخانه هاى خودروسازى به کارگرفته مى شدند، ولى امروزه تنها حدود نیمى از روباتهاى موجود در دنیا در کارخانه هاى خودروسازى به کار گرفته مى شوند. مصارف روباتها در همه ابعاد زندگى انسان به سرعت در حال گسترش است تا کارهاى سخت و خطرناک را به جاى انسان انجام دهند. براى مثال امروزه براى بررسى وضعیت داخلى راکتورها از روبات استفاده مى شود تا تشعشعات رادیواکتیو به انسانها صدمه نزند.

در سال 1956 م پس از توسعه فعالیت هاى تکنولوژى یک، که بعد از جنگ جهانى دوم، یک ملاقات تاریخى بین جرج سى.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 موفقیت هاى بسیارى در تولید روباتها دست یافتند و با تأسیس شرکت هاى تجارى به تولید روبات مشغول شدند. انگلبرگر شرکت unimate را برگرفته از universal Automation براى تولید روبات پایه گذارى کرد. نخستین روباتهاى این شرکت در کارخانه جنرال موتورز (General Motors) براى انجام کارهاى دشوار در خودروسازى به کار گرفته شد. انگلبرگر را «پدر روباتیک» نامیده اند.

بعدها روباتهاى صنعتى زیادى ساخته شدند و انجمن صنایع روباتیک این تعریف را براى روبات صنعتى ارائه کرد:

«روبات صنعتى یک وسیله چند کاره و با قابلیت برنامه ریزى چند باره است که براى جابه جایى قطعات، مواد، ابزارها با وسایل خاص به وسیله حرکات برنامه ریزى شده، براى انجام کارهاى مختلف استفاده مى شود.» در سال 1962 م شرکت خودروسازى جنرال موتورز نخستین روبات Unimate را در خط مونتاژ خود به کار گرفت.

روباتها روز به روز هوشمندتر مى شوند تا هر چه بیشتر در کارهاى سخت و پر خطر به یارى انسان ها بیایند.

قانون روباتیک مطرح شده از سوى آسیموف:

1- روبات ها نباید هیچ گاه به انسانها صدمه بزنند،

2- روباتها باید دستورات انسان ها را بدون سرپیچى از قانون اول اجرا کنند،

3- روباتها باید بدون نقض قانون اول و دوم از خود محافظت کنند.

انواع روباتها:

روباتهاى امروزى که شامل قطعات الکترونیکى و مکانیکى هستند در ابتدا به صورت بازوهاى مکانیکى براى جابه جایى قطعات و یا کارهاى ساده و تکرارى به وجود آمدند که موجب خستگى و عدم تمرکز کارگر و افت بازده مى شد. این گونه روباتها، جا به جاگر (manipulator) نام دارند. جابه جاگرها معمولاً در نقطه ثابت و در فضاى کاملاً کنترل شده در کارخانه نصب مى شوند و به غیر از وظیفه اى که براى آن طراحى شده اند قادر به انجام کار دیگرى نیستند. این وظیفه مى تواند در حد بسته بندى تولیدات، کنترل کیفیت و جدا کردن تولیدات بى کیفیت و یا کارهاى پیچیده ترى همچون جوشکارى و رنگزنى با دقت بالا باشد.

نوع دیگر روباتها که امروزه مورد توجه بیشترى است روباتهاى متحرک هستند که مانند روباتهاى جابه جا کننده در محیط ثابت و شرایط کنترل شده کار نمى کنند، بلکه همانند موجودات زنده در دنیاى واقعى و با شرایط واقعى زندگى مى کنند و سیر اتفاقاتى که روبات باید با آنها روبه رو شود از قبل مشخص نیست. در این نوع روبات هاست که تکنیک هاى هوش مصنوعى باید در کنترل کننده روبات (مغز روبات) به کار گرفته شود. روباتهاى متحرک به دسته هاى زیر تقسیم مى شوند: روباتهاى چرخ دار با انواع چرخ عادى و یا شنى تانک و با پیکربندى هاى مختلف یک، دو یا چند قسمتى روباتهاى پادار مثل سگ اسباب بازى AIBO ساخت سونى یا روبات ASIMO ساخت شرکت هوندا.

3- روباتهاى پرنده

4- روباتهاى چند گانه (هایبرید) که ترکیبى از روباتهاى بالا یا ترکیب با جابه جا گرها هستند.

مزایاى روباتها:

1- روباتیک و اتوماسیون در بسیارى از موارد مى توانند ایمنى، میزان تولید، بهره و کیفیت محصولات را افزایش دهند.

2- روباتها مى توانند در موقعیت هاى خطرناک کار کنند و با این کار، جان هزاران انسان را نجات دهند.

3- روباتها به راحتى محیط اطراف خود توجه ندارند و نیازهاى انسانى براى آنها مفهومى ندارد. روباتها هیچگاه خسته نمى شوند.

4- دقت روباتها خیلى بیشتر از انسانهاست، آنها در حد میلى یا حتى میکرو اینچ دقت دارند

5- روباتها مى توانند در یک لحظه چند کار را با هم انجام دهند، ولى انسانها در یک لحظه تنها یک کار انجام مى دهند.

معایب روباتها:

1- روباتها در موقعیت هاى اضطرارى توانایى پاسخگویى مناسب ندارند که این مطلب مى تواند بسیار خطرناک باشد.

2- روباتها هزینه بر هستند

3- قابلیت هاى محدود دارند یعنى فقط کارى را که براى آن ساخته شده اند انجام مى دهند.