علم الروبوتات

تعود كلمة روبوت (بالإنجليزية: Robot) إلى اللغة التشيكوسلوفاكيا وتعني الشخص المستعبد، أو الخادم،[١] أما الروبوت بشكل علمي فهو جهاز مبرمج متعدد الوظائف، يساعد على نقل أي مواد من خلال الحركة المبرمجة، ويستطيع أداء مجموعة متنوعة من المهام،[٢] أما بالنسبة لتاريخ البروبوتات ففي بداية القرن العشرين كان التحدث عن الروبوتات جزء من الخيال العلمي، حيث كان له وجود في القصص والروايات،[٣] وتم صناعة أول نموذج للروبوت في بداية 1950 للمخترع جورج ديفول (George Devol)، وخلال 10 سنوات قام المهندس جوزيف إنغيلبيرغر (Joseph Engelberger) بتعديل نموذج ديفول إلى روبوت صناعي، ونتيجة لجهده في تصنيع وتسويق الروبوتات يدعى والد الروبوتات.[٢]


وعلم الروبوتات هو قطاع يشمل العلوم، والهندسة، وتكنولوجيا تصنيع الآلات والتي تسمى الروبوتات، وتعمل الروبوتات على استنساخ الأعمال البشرية أو تقوم بها بدلاً عنهم،[٤] ويعتبر علم الروبوتات من العلوم التي تتطور بشكل سريع مقارنة بالعلوم الأخرى من حولها، حيث يتم إنتاج نماذج تحقق أمان، وتفاعل حقيقي أكثر للروبوتات مع العالم الحقيقي، مع إنتاج لغات برمجة جديدة تمتلك أساس واقعي ومادي.[٥]


أجزاء الروبوت

يمكن استخدام العديد من المواد والعدد في صناعة الروبوتات، كما يمكن صناعتها بطرق مختلفة ومفاجأة، ولكن أغلب الروبوتات تتكون من أجزاء مشتركة بينها،[٦] ويمكن ذكر هذه الأجزاء في النقاط التالية:[٧]

  • وحدة المعالجة المركزية: يعتبر هذا الجزء موجود في كافة الحواسيب، وتمثل وحدة المعالجة المركزية الدماغ بالنسبة للروبوت، وتعالج هذه الوحدة المعلومات التي يتم التعامل معها من البيئة من خلال أجهزة الاستشعار، ثم من خلال البرمجية الخاصة به لعمل الإجراء المناسب.
  • المستشعرات: وتعمل هذه المستشعرات بوظائف مثل العين، والأذن، وتساعد هذه المستشعرات الروبوتات للحصول على المعلومات من البيئة من حولها، ويمكن أن يحتوي الروبوت على أنواع مختلفة من المستشعرات للمساعدة على أداء وظائف مختلفة، وتتضمن هذه المستشعرات الضوئية، والمستشعرات الصوتية، ومستشعرات الحرارة، ومستشعرات الاتصال، ومستشعرات القرب، والمسافات، ومستشعرات الضغط، ومستشعرات الموقع.
  • الأجزاء الحركية: تعتبر هذه الأجزاء الحركية بمثابة وظيفة العضلات للروبوتات، وترتبط هذه الأجزاء الحركية بمحركات تساهم في دفع هذه الأجزاء الروبوتات للحركة، ويمكن أن تتكون هذه الأجزاء الحركية من أشكال مختلفة ومنها أجزاء هيدروليكية، وأجزاء تعمل بضغط الهواء، وأجزاء تعمل بالشحنات الكهربائية.
  • المجسات: وهي الأجزاء النهائية مثل الأطراف للروبوتات، وهذه الأجزاء تقوم بالعمل الحقيقي لكل روبوت، ومن الأمثلة عليها مثلاً إن الروبوتات في المصانع تكون نهاياتها شبيهة بالمفكات، ومشاعل اللحام، وغيرها.
  • مصادر الطاقة: تحتاج الروبوتات إلى مصدر للطاقة لأداء الوظائف المطلوبة منها، ويمكن الحصول على الطاقة بأشكال مختلفة، مثل المصادر الثابتة للطاقة الكهربائية، أو البطاريات عالية الجهد، أو الألواح الشمسة المنتجة للطاقة الكهربائية.
  • البرمجة: حيث لا يعتبر هذا جزء مادي من الروبوت ولكنه ما يزال جزء أساسي، وتعد البرمجة الجزء الذي يعادل المنطق لرد فعل الروبوت على المؤثرات الخارجية، أو طريقة أداء المهام المطلوبة منه، ويوضح له الخيارات التي يمكن القيام بها عند التعرض لأي موقف خلال اليوم.


استخدامات الروبوت في الحياة

يتم استخدام الروبوتات في العادة لأداء وظائف متكررة ومحددة، وتستخدم في بعض الأحيان لأداء الوظائف الروتينية التي لا يرغب الناس بالقيام بها من الآن فصاعدا لأنها مملة، أو خطير، أو أنها تكون في بيئات غير نظيفة، كما يمكنه القيام ببعض الأعمال شديدة التعقيد التي لا يستطيع الإنسان القيام بها بدون أي أخطاء، ومن هذه الاستخدامات ما يأتي:[٨]

المطاعم

تعتبر اليابان من الدول الأولى في مجال الروبوتات في العالم، ويتم استخدام الروبوتات في اليابان في المطاعم، حيث يمكن للروبوت طهي الطعام، وتقطيع الخضار، كما قد يتم استخدمها هناك لزراعة الأرز، والمحاصيل الأخرى، كما قد تعمل الروبوتات هناك في استقبال الزبائن، وتنظيف الطاولات، وتقديم المشروبات.


المساعدة في الرعاية

إذ يمكن الاستفادة من الروبوتات في تقديم الرعاية للمسنين الذين يعيشون في دور الرعاية، ويمكن لنوع من الروبوتات التي تكون على شكل مقعد تحمل وزن شخص يصل إلى 100 كيلو غرام، ويمكن للشخص التحكم بهذا الروبوت من خلال عصا التحكم، كما قد تساعد هذه الروبوتات المسنون على النهوض من السرير، وتوفر شعور بالصحبة للأشخاص الذين يعيشون بمفردهم.


المجالات الطبية

أما استخدام الروبوت في المجال الطبي فيمكن أن تبرمج الروبوتات في للمساعدة في توزع الأدوية على المرضى في المستشفى من الصيدلية الرئيسية إلى كافة غرف المرضى، كما تم استخدام الروبوتات في العمليات الجراحية المعقدة، مما يقلل من نسبة الخطأ خلال هذه العمليات.

المراجع

  1. ↑ "The Definition of a Robot", thoughtco, Retrieved 7/1/2022. Edited.
  2. ^ أ ب "Robotics: A Brief History", stanford, Retrieved 7/1/2022. Edited.
  3. ↑ "A history of robots: from science fiction to surgical robotics", springer, Retrieved 7/1/2022. Edited.
  4. ↑ "Robotics Technology", builtin, Retrieved 7/1/2022. Edited.
  5. ↑ "What Is Robotics? Why Do We Need It and How Can We Get It?", annualreviews, Retrieved 7/1/2022. Edited.
  6. ↑ "Parts of a Robot", mind, Retrieved 7/1/2022. Edited.
  7. ↑ DEVIN PARTIDA (7/12/2020), "What Are the Main Components of Robots?", rehack, Retrieved 7/1/2022. Edited.
  8. ↑ "Robots Used in Everyday Life", sciencing, Retrieved 7/1/2022. Edited.