در تلویزیون و فیلمها، روبوت ها آدمهایی مکانیکی هستند که کامپیوتر بهعنوان مغز آنهاست و بعضی از آنها بزرگ، فلزی و ترسناک میباشند. آنها تفنگهای لیزری حمل میکنند و قصد دارند که زمین را فتح کنند. بعضی دیگر قشنگ و دوستداشتنی بهنظر میرسند؛ مانند روبوت «R2D2» در فیلم جنگ ستارگان. برخی نیز آنقدر شبیه انسان میباشند که شما نمیتوانید تفاوت آن را تشخیص دهید. این نوع را آدممصنوعی مینامند.
روبوتهای صنعتی
در جهان، تعداد بسیار زیادی روبوتهای واقعی وجود دارند؛ اما شباهت چندانی به انسان ندارند. معمولاً آنها فقط از بازوهای بزرگی تشکیل شدهاند که به کف زمین ثابت شده و بهوسیلۀ کامپیوتر هدایت میشوند. اینها را روبوتهای صنعتی مینامند و از آنها در کارخانهها برای کارهای جوشکاری و بستن پیچها، برش، متهکاری، رنگ پاشی و بستهبندی استفاده میشود.
روبوتها برای کارهای تکراری بسیار مناسب میباشند؛ یعنی زمانی که یک عمل مشابه بایستی مرتب تکرار شود. زیرا روبوتها خسته نمیشوند، اشتباه هم نمیکنند و میتوانند در شرایطی که برای انسان بسیار سخت و خطرناک است کار کنند. آنها میتوانند ساعتها در گرما، سرما، گرد و خاک، محیطهای مرطوب و همچنین فضاهای بستهای که از شدت بوی رنگ،خفهکننده است، کار کنند. آنها میتوانند در بخشهایی از راکتورهای هستهای که دارای مقدار بالایی رادیواکتیو هستند، کار کنند بدون آن که بیمار شوند. از روبوتها همچنین در ارتش به منظور منفجر کردن مینها و ایمنسازی مناطق برای عبور انسانها استفاده میشود.
👇 روبوت R2D2 درفیلم جنگ ستارگان
روبوتهای بو کش
روبوتهایی هستند که میتوانند بو بکشند و از آنها برای کشف درز در پنجرهها، درها و اتومبیلهای نو استفاده میشود؛ زیرا این درزها میتوانند باعث نفوذ آب شوند. اتومبیل را قبلاً از هوا و گاز هلیوم پُر میکنند؛ سپس روبوتها درزها را بو میکشند و هرگونه نشت گاز را کشف میکنند.
👇 بازوهای جوشکاری روبوتها، در خط تولید خودکار درکارخانۀ اتومبیلسازی «کرایسلر» در شهر «سنلوئیس»، ایالت میسوری آمریکا.
روبوت چگونه کار میکند؟
کارخانهای را تصور کنید که در آن، یک روبوت با بازوی خود، بطریها را درون جعبه میچیند. بازوی روبوت میتواند بهطرف بالا، پایین و اطراف حرکت کند و در نوک بازوی خود، دارای چنگکی است برای گرفتن بطریها. چنگک میتواند هم بپیچد و هم باز و بسته شود.
یک کامپیوتر حرکات بازو را هدایت میکند. کامپیوتر، دستوراتی را که برنامه نامیده میشود، دنبال میکند. برایحمل و بلند کردن بطری، کامپیوتر احتیاج به علائمی از طرف چنگک دارد که به آن بگوید چه زمانی باید فشار چنگک به بطری را متوقف کند. در غیر اینصورت، ممکن است تعداد زیادی بطری بشکند. سلولهای حساس و مخصوصی، فشار چنگک به بطری را تنظیم میکنند و آن را به صورت علائم الکتریکی به کامپیوتر میفرستند؛ درست مانند سلولهای عصبی ِ دست انسان که علائمی را به مغز ارسال میکنند. چنگک همچنین ممکن است برای پیدا کردن بطریها احتیاج به علائم یک دوربین ویدئویی داشته باشد. کامپیوتر دارای حافظهای است که میتواند هرگونه برنامه یا علائمی را که به آن داده میشود، ذخیره کند. روبوتها را همچنین میتوان به وسیلۀ امواج رادیویی یا اشعۀ لیزر به عنوان علائم دستوری، از راه دور کنترل کرد.
نوشتن برنامه برای روبوتهای بازویی، بسیار پیچیده است. گاهی اوقات، بهتر است به بازوی روبوت، تعداد کمی دستور اساسی بدهیم سپس به آن بیاموزیم که چگونه حرکت کند. برای این منظور، یک نفر بازو را نگه میدارد و آن را به تمام جهاتیکه باید حرکت کند، هدایت میکند. کامپیوتر این حرکات را در حافظۀ خود ذخیره میکند. بعداً بازو میتواند خود به خود اینحرکات را تکرار کند.
روبوتهای متحرک
همۀ روبوتها در یک مکان نمیایستند. روبوتهای نقلیّه، روی کرۀ ماه فرود آمدند تا سطح آن را کاوش کنند. همچنین روبوتهای فضایی از سیّارات دور دست، عکسبرداری کردهاند. بعضی هواپیماها شبیه روبوتهای پرنده میباشند و به وسیلۀ رایانه هدایت میشوند؛ ولی برای بلند شدن و نشستن، از خلبان استفاده میکنند.
از روبوتهای نقلیه میتوان در کارخانجات برای حمل کالاها استفاده کرد. آنها خطوطی را که در کف زمین رنگ شده، دنبال میکنند و سپرهای مخصوصی دارند که وقتی به چیزی برخورد میکنند، آنها را متوقف میسازند.
روبوت چگونه حرکت میکند؟
سه روش عمده برای حرکت اعضاء روبوت وجود دارد. بازوهای برقی که بهوسیلۀ موتورهای برقی حرکت میکنند. بازوهای روغنی که بهوسیلۀ روغن، تحت فشار و شبیه بیل در بیلهای مکانیکی حرکت میکنند و بازوهای بادی که بهوسیلۀ هوای فشرده حرکت میکنند. بعضی روبوتها میتوانند موقعیت خود را تشخیص دهند و میتوانند بفهمند؛ که یک شیء با چه سرعتی به آنها نزدیک میشود. این خاصیت به آنها کمک میکند تا در اطراف، گردش کنند؛ بدون آن که به چیزی برخورد نمایند.
روبوتهای بیننده و شنونده
روبوتهایی را که در فیلمهای علمی تخیلی میبینیم، بهنظر میآید که از انسان هستند؛ زیرا میتوانند ببینند، بشنوند، بو بکشند، لمس کنند و حتی مثل انسانها صحبت کنند. آنها حسگرهایی دارندکه وسیلهای است برای درک محرّکها (نور، صدا یا بو) و احساس را تبدیل به علائم الکتریکی میکنند. این علائم توسط کامپیوتر تشخیص داده میشود. برای مثال، گوشهای روبوت با استفاده از یک میکروفون، صدا را تبدیل به علائم الکتریکی میکند. روبوتهای سخنگو از دستگاههای الکترونیکی شبیه به آن چه که در ضبطِ صوتها وجود دارد، استفاده کرده و صدایی شبیه به صدای انسان تولید میکنند.
حسگرهای روبوت ، چیزهایی را تشخیص میدهند که انسانها نمیتوانند؛ مثل مواد شیمیایی سمّی، ذرّات شیمیایی موجود در جریان خون و میدانهای مغناطیسی. آنها میتوانند با استفاده از لیزرها و اشعۀ ایکس و دیگر روشهای دریافتی، اشیاء را لمس کنند؛ بدون آن که عملاً با آنها تماس پیدا کنند.
👇 این یک روبوت صنعتیِ یک بازویی است. چنگک آن میتواند بهطرف بالا، پایین و یا در صورتی که حول مچ میپیچد به این طرف و آنطرف حرکت کند. همچنین تمام بازو قادر است روی پایۀ خود به اطراف یا بالا و پایین حرکت کند.
👇 «آتیلا» یک روبوت حشره مانند است که در آمریکا تکمیل شده و میتواند در زمینهای ناهموار راه برود و با استفاده از مغز خود، از برخورد با موانع کوچک اجتناب کند. این روبوت، دارای 30 سانتیمتر طول، 23 موتور و 150 حسگر، از جمله دوربین ویدیویی میباشد. از روبوت های حشره مانند، میتوان برای انجام وظایفی در داخل دستگاههای پیچیده استفاده کرد.
برنامه نوشتن برای روبوت
برای این که بازوی روبوت قادر باشد اشیاء را بلند کند و در مکانی دیگر بر زمین بگذارد، لازم است تا کامپیوتر دستورات زیر را به روبوت بدهد.
1ـ بازو پایین بیاید.
2ـ چنگک جمع شود.
3ـ بازو بالا بیاید
4ـ مچ بچرخد.
5ـ بازو پایین بیاید.
6ـ چنگک باز شود.
بخشی از کتاب دانشنامه آکسفورد، علم و تکنولوژی از انتشارات پیام بهاران
صفحه 146-147