- التطبيقات الحالية للروبوتات
- تصنيف وأنواع الروبوتات
- -الروبوتات الصناعية
- - الروبوتات العسكرية
- - الروبوتات الترفيهية
- - الروبوتات في الصناعة الطبية
- مزايا في الطب
- استبدال الوظائف المتعلمة
- تطبيقات أخرى
- - روبوتات الخدمة
- روبوتات الفضاء
- المراجع
و أهم أنواع الروبوتات هي الصناعي والعسكرية والطبية والخدمات والترفيه والفضاء. الروبوتات هي النظام المسؤول عن تصميم وبناء وتشغيل واستخدام الروبوتات ، بالإضافة إلى أنظمة الكمبيوتر للتحكم فيها ، وتوفير التغذية الراجعة والسماح لها بمعالجة المعلومات.
الروبوتات هي فرع متعدد التخصصات بين الهندسة والعلوم يشمل الحوسبة والميكانيكا والكهرباء وغيرها في موضوع واحد ، بهدف استخدام التكنولوجيا لتطوير الآلات التي تحل محل البشر.
على سبيل المثال ، في القيام بأعمال خطرة - مثل نزع فتيل القنابل - التي تتطلب الكثير من القوة ، مثل التعدين ؛ أو في الأماكن التي لا يستطيع البشر البقاء فيها ، مثل أعماق معينة من البحر أو الفضاء الخارجي.
فكرة الآلة التي يمكن أن تعمل بشكل مستقل ليست جديدة ، ولكن تطورها لم يتطور حتى القرن العشرين ، ولفترة طويلة رأينا أنها تشارك بنشاط في أفلام الخيال العلمي بشكل خاص.
من الروبوتات الطبية في Star Wars و Star Trek ، إلى الروبوتات المتوافقة مع البشر في الذكاء الاصطناعي ؛ يبدو أن احتمال أن الروبوتات كانت في الواقع احتمالية مجرد وهم.
التطبيقات الحالية للروبوتات
ومع ذلك ، وبفضل التقدم التكنولوجي اليوم ، يتم استخدام أنواع مختلفة من الروبوتات في مجالات مختلفة مع السعي المستمر لتحسين تصميمها وأبحاثها وكفاءتها لاستخدامها في كل من المجالات المحلية والتجارية والطبية والعسكرية بالطبع كعامل مساعد في مجالات الرياضيات والتكنولوجيا والهندسة والعلوم.
يمكن تصميم الروبوتات بأي شكل ومظهر ، ولكن يتم تصنيع بعضها خصيصًا لتبدو بشرية ، مما يسمح بقبول أفضل للأشخاص الذين يتعين عليهم العمل معهم.
مع تطوير المزيد من الروبوتات في العالم كل يوم ، أصبح إيجاد طريقة لتصنيفها أكثر أهمية. هذا لأن الروبوتات لها مواصفات مختلفة ولا يمكنها القيام بأكثر من المهمة التي صُممت من أجلها.
على سبيل المثال ، لا يمكن تكييف الروبوت الذي تم إنشاؤه لتجميع الآلات لوظائف أخرى. في هذه الحالة ، سيطلق على هذا الروبوت اسم "روبوت التجميع". يتم تضمين الروبوتات الأخرى كجزء من آلة كاملة ، على سبيل المثال وحدة اللحام. وبعضها مصمم خصيصًا للوظائف عالية الطلب.
يمكن أن تكون طريقة تنظيم العدد الهائل من الروبوتات الموجودة هي استخدام نظام التشغيل الخاص بهم ، مثل الروبوتات الثابتة (أذرع ميكانيكية) ، والروبوتات الأسطوانية ، والروبوتات الكروية ، والروبوتات المتوازية ، والروبوتات ذات العجلات (واحدة ، أو عجلتان أو ثلاث عجلات) ، والروبوتات ذات العجلات أرجل ، وروبوتات ذات قدمين (ذات شكل بشري) ، وروبوتات سباحة ، وروبوتات طائرة ، وروبوتات كروية ومتحركة (مثل الكرات الآلية) وأسراب من الروبوتات الصغيرة.
ومع ذلك ، فإن التصنيف الأكثر دقة يكون وفقًا للمهمة التي صممت من أجلها ، أكثر من شكلها. سينمو هذا التقسيم بلا شك بمرور الوقت ، حيث يصبح تصميم الروبوتات أكثر تحديدًا.
تصنيف وأنواع الروبوتات
-الروبوتات الصناعية
المصدر: KUKA Roboter GmbH، Bachmann
الروبوتات الصناعية عبارة عن معالجات مصممة لنقل المواد والأجزاء والأدوات وتنفيذ سلسلة من المهام المجدولة في بيئات الإنتاج والتصنيع.
هذا النوع من الروبوتات يعيد تصميم الصناعة ، لأنه يسمح بتنفيذ الأعمال الخطرة والمتكررة بأداء عالٍ ودون ارتكاب أخطاء. لهذا السبب أصبح من الشائع الآن بشكل متزايد العثور عليها في جميع أنواع المصانع.
تُستخدم معظم هذه الروبوتات في اللحام بالقوس الكهربائي ومناولة المواد وتجميع التطبيقات. يتم تجميع الروبوتات الصناعية وفقًا لمحاورها وحجم غلاف المادة ونوع الهيكل والسرعة وقدرة الحمولة.
عادة ما تكون الروبوتات الصناعية أذرع ميكانيكية مفصلية ، تُستخدم في جميع أنواع التطبيقات الصناعية مثل اللحام بالقوس الكهربائي ، ومناولة المواد ، والطلاء ، والمهام الأخرى. يمكن أيضًا تضمين المركبات ذاتية القيادة في هذا التصنيف.
يحتوي هذا النوع من الروبوتات على جهاز تحكم ليتمكن من برمجته وتشغيله ، بالإضافة إلى الروبوت الذي سينفذ الحركات والإجراءات التي تمت برمجته بها.
- الروبوتات العسكرية
المصدر: صورة مشاة البحرية الأمريكية بواسطة Lance Cpl. ML ماير.
إنها روبوتات مستقلة أو يتم التحكم فيها عن بعد ، وقد تم تصميمها للتطبيقات العسكرية مثل النقل والبحث أو الإنقاذ والهجوم. في هذا التصنيف يمكننا أن نجد أنواعًا مختلفة من الطائرات بدون طيار ، خاصة التجسس وجمع البيانات والصور.
مع التطورات الجديدة ، تشير التقديرات إلى أنه في المستقبل ستكون الروبوتات التي تقاتل في الحروب من خلال أنظمة الأسلحة الآلية. أهم نظام يتم استخدامه اليوم هو المركبة الجوية IAI Pioneer و RQ-1 Predator بدون طيار ، والتي يمكن تسليحها بصواريخ جوية يتم تشغيلها عن بعد وموجهة من الأرض.
حاليًا ، هناك روبوتات عسكرية مثل سفن الطائرات بدون طيار التي تنتمي إلى البحرية الأمريكية ويمكن أن تعمل جنبًا إلى جنب لحماية الخط الساحلي من المركبات الغازية الأخرى.
تعمل "الروبوتات" في أسراب ويمكنها بشكل جماعي أن تقرر أي منها سيتبع السفينة الغازية. يمكنهم أداء أربعة سلوكيات مختلفة دون سيطرة بشرية مباشرة: الدوريات ، والتصنيف ، والتتبع ، والتعقب.
في المستقبل ، من المخطط أن يقوم هؤلاء "الروبوتات" بالدفاع عن السفن المأهولة بالبحرية كخط أمامي خلال دورياتهم في البحر.
يُقترح حتى أنه يمكن إدخال هذا النظام في السفن المستخدمة بالفعل ، مما يقلل من تكلفة البدء في بناء الطائرات بدون طيار من البداية.
بينما تتم برمجة الروبوتات العسكرية لأداء مجموعة متنوعة من الوظائف ، بما في ذلك القدرة على تصنيف الهدف على أنه "محايد" أو "معاد" ، فإن الإشراف البشري هو المفتاح لإعادة تصنيف عنصر ما إذا كان حكم الروبوت على الهدف لا يعتبر مناسبًا. "التهديد".
الروبوتات العسكرية هي الحل الذي يسمح لجيوش العالم بمواصلة تنفيذ مهامها الدفاعية والدوريات ، مع تجنب تعريض حياة جنودها للخطر بشكل متزايد.
- الروبوتات الترفيهية
المصدر: RefDr
هذه الأنواع من الروبوتات هي من أكثر أنواع الروبوتات تعقيدًا ، وذات تصميم عالي الأداء ، ولكنها أيضًا حساسة ورشاقة للتفاعل مع الناس. يمكننا أن نجد من الروبوتات المستخدمة كلعب إلى الروبوتات التي تساعد في تعليم المعرفة.
في هذا المجال يمكننا أن نجد الروبوتات التي تُستخدم في الأفلام لتمثيل ، على سبيل المثال ، الديناصورات أو أنواع أخرى من المخلوقات الرائعة. أيضا الحيوانات الأليفة الروبوت وتلك المستخدمة في الرياضة
- الروبوتات في الصناعة الطبية
المصدر: نمور في ويكيبيديا الإنجليزية
تُستخدم هذه الروبوتات في المؤسسات الطبية والطبية مثل المستشفيات ومراكز إعادة التأهيل والعيادات ومراكز طب الأسنان أو طب العيون وغيرها.
بعض الروبوتات الطبية الأكثر استخدامًا هي الروبوتات الجراحية ، وهي معدات حديثة تسمح بإجراء عمليات معقدة بأقل قدر من الأخطاء ودخول مناطق الجسم حيث يكون من المستحيل العمل بدون هذه التقنية.
يمكن للروبوتات أن تدعم عمل المهنيين الصحيين ، وتساعد وتقدم خدمات ورعاية شاملة تتجاوز ما يمكن أن يؤديه العاملون في المجال البشري.
إنها مفيدة بشكل خاص في الوظائف المتكررة والرتيبة ، مما يتيح خيار استبدال الأشخاص بهذه الروبوتات تمامًا.
مزايا في الطب
العمل مع الروبوتات له مزايا كبيرة في مجال الطب. هناك إحصائيات من مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها في الولايات المتحدة تُظهر أنه من بين 25 مريضًا ، سيصاب المرء بعدوى في المستشفى مثل المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) أو المطثية العسيرة (المطثية العسيرة) ، مع وفاة واحد من بين تسعة مصابين..
بمساعدة الروبوتات مثل Xenex ، ثبت أن أنظمة التطهير أكثر كفاءة. روبوت Xenex هو أداة تطهير تلقائية للمنشآت الطبية ، والتي تستخدم منهجيات الأشعة فوق البنفسجية لتدمير خلايا الكائنات الحية الدقيقة ، وتحقيق القضاء الفعال والتقليل الحقيقي لحالات العدوى من هذا النوع من البكتيريا.
لا يمكن استخدام الروبوتات في المجال الطبي فقط في العمل الصحي المباشر. سيستخدم مستشفيان في بلجيكا روبوتًا ودودًا ليحل محل وظيفة موظف الاستقبال.
هذا له العديد من المزايا ، لأنه في نهاية اليوم لن يتم استنفاد الروبوتات وستكون قادرة دائمًا على استقبال المرضى بنفس الابتسامة. يتعرف الروبوت في هذه الحالة ، Pepper ، على أكثر من 20 لغة ويحدد ما إذا كان المريض رجلاً أو امرأة أو طفلًا.
استبدال الوظائف المتعلمة
لكن هذا ليس كل شيء. إذا ذهبنا مباشرة إلى المجال الطبي ، يمكن للروبوتات أن تحل محل أفضل الجراحين في الدقة والكفاءة.
مع مجال رؤية محسّن تمامًا ، بدون ارتعاش لا إرادي وبدون إجهاد في الكائن الحي ، فإن الروبوتات المستخدمة في الجراحة هي بديل موثوق وفعال.
هذا ما يوفره نظام جراحة دافنشي ، مما يسمح للجراح بمجال رؤية مكبّر ثلاثي الأبعاد وأدوات طبية يمكن ثنيها وتدويرها بزوايا أكبر من يد الإنسان.
باستخدام نظام دافنشي ، يمكن للجراحين إجراء عملية معقدة من خلال شقوق صغيرة فقط. إنه إجراء يسيطر عليه الجراح بنسبة 100٪ ، ويسمح بإجراء عمليات ناجحة بدقة كانت مستحيلة في السابق.
تطبيقات أخرى
بالإضافة إلى هذه التطبيقات ، للروبوتات الطبية استخدامات متعددة. من نقل الشحنات الثقيلة من الأدوية أو الاختبارات المعملية عبر مرافق المستشفى ؛ حتى لتكون قادرًا على رفع المرضى الذين لا يستطيعون الوقوف.
في اليابان ، يساعد الروبوت "robobear" ، وهو إنسان آلي على شكل دب ، في نقل المرضى من أسرتهم إلى الكراسي المتحركة أو تحريك السجود.
يسمح وجهها الودود وقوتها للمرضى بالشعور بالراحة وتجنب الإرهاق والإرهاق لموظفي الرعاية الصحية ، حيث يجب عليهم رفع المرضى أحيانًا حتى 40 مرة في اليوم.
فيما يتعلق بإدارة الأدوية ، تعتبر الروبوتات أيضًا أكثر دقة. أجرى علماء من معهد ماكس بلانك تجارب على روبوتات صغيرة الحجم ، أقل من ملليمتر واحد - في أنقى أسلوب خيال علمي - من شأنها أن تُحقن في دم المريض وأكثر دقة العلاجات المباشرة والآليات الأخرى ارتياح.
في نفس هذه المنطقة نجد Veebot ، وهو روبوت مسؤول عن استخراج عينات الدم بشكل أكثر دقة وفعالية ، لتجنب الألم والخوف الذي تشعر به الغالبية العظمى من المرضى عندما يمرون بهذا الموقف. مع هذا الروبوت ، تستغرق عملية أخذ العينة أقل من دقيقة وتتميز بدقة 83٪.
وأخيرًا ، تتمتع الروبوتات الطبية بنصيبها من الجاذبية. تم تصميم روبوتات PARO من قبل شركة AIST اليابانية وتتكون من تصميمات على شكل حيوان يمكن لمرضى المستشفى الحيوانات الأليفة والعناق.
- روبوتات الخدمة
المصدر: Jdietsch
تعتبر روبوتات الخدمة قفزة هائلة في تحسين الإنتاجية في أي مهمة تقريبًا. هنا نجد إمكانية أتمتة جميع أنواع الأعمال التي تتطلب كفاءة وسرعة أكبر ، مثل تلقي طلب في مطعم أو أخذ خدمة غرفة في فندق.
على الرغم من أن الروبوتات لم يتم اعتبارها في السابق لحل هذه الاحتياجات ، والتي كانت تُستخدم دائمًا في الأعمال الهندسية العالية والبيئات العلمية الأخرى ، يتم الآن النظر في إمكانية فتح الروبوتات لمناطق أخرى في العالم.
ستعمل روبوتات الخدمة أيضًا على تقليل تكاليف التسليم بشكل كبير. إن إنتاجيتهم العالية ، التي تسمح لهم بالعمل بشكل مستقل ، ستعمل أيضًا على تحسين قدرة البشر الذين يبرمجونها ، لأنه ، على سبيل المثال ، يمكن تنفيذ المزيد من المهام في نفس الوقت ، بكفاءة ودقة.
تفتح هذه الأنواع من الروبوتات سياقًا جديدًا يتجاوز مجال عمل الروبوتات الصناعية ، والذي كان مخصصًا في السابق فقط للمهام الخطرة والمملة والصعبة.
مع التطورات والتطورات الجديدة في تطورها ، أصبحت الروبوتات أكثر ذكاءً وقدرة على تنفيذ عمليات التلاعب المعقدة والعمل في بيئات مختلفة ، ولديها قدرات أكبر على إدراك وفهم بيئتها ، وبرمجتها أبسط بكثير وهي مصممة للعمل مع البشر بأمان.
مع هذا ، من الممكن بالفعل إدخالها في أنواع مختلفة من الأسواق ، كونها فرصة للشركات التي تتيح إنتاجية أكبر وبنفس الطريقة ، إمكانية تنفيذ المزيد من المهام الإبداعية في جزء صغير من الوقت.
روبوتات الفضاء
المصدر: معهد هندسة المركبات المتنقلة
تستخدم الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء ، ناسا ، أنواعًا مختلفة من الروبوتات للمهام في الفضاء. يستخدم بعضها في استكشاف التضاريس والبيئات مثل المريخ أو القمر.
تسمى هذه الروبوتات بالنظير ويتم اختبارها في مناطق مشابهة لتلك التي سيستكشفونها ، مثل الصحاري. بعض الأمثلة هي روفر ومارس كيوريوسيتي روفر ، وهو بحجم سيارة صغيرة.
ضمن هذه الفئة نجد أيضًا الروبوتات المستخدمة في المحطات الفضائية لدعم عمل رواد الفضاء ، مثل الأذرع الميكانيكية وغيرها.
هل هناك المزيد من التصنيفات؟ بالطبع. لا يزال تطوير الروبوتات في مرحلته الأولى فقط وتقدر التوقعات زيادة في نصف قطر عملياتها في السنوات الخمس المقبلة.
سيسمح التطور العلمي والتقدم التكنولوجي بإدراج الروبوتات لتحسين الإنتاجية والكفاءة في المهام ، وبالتالي توفير نوعية حياة أفضل في جميع أنواع المجالات.
المراجع
- علم الروبوتات. من wikipedia.org.
- IEEE Spectrum. من طيف. ieee.org.
- روبوتوركس. من robots.com.
- تعرف على الروبوتات. من موقع learnaboutrobots.com.
- المستقبلي الطبي. من موقع medicalfuturist.com.