کلمه ربات توسط (Karel Capek) نویسنده نمایشنامه (R.U.R) روبات‌های جهانی روسیه در سال 1921 ابداع شد.

ریشه این کلمه، کلمه چک اسلواکی (robotnic) به معنی کارگر می‌باشد.
در نمایشنامه وی نمونه ماشین، بعد از انسان بدون دارا بودن نقاط ضعف معمولی او، بیشترین قدرت را داشت و در پایان نمایش این ماشین برای مبارزه علیه سازندگان خود استفاده شد.
البته پیش از آن یونانیان مجسمه متحرکی ساخته بودند که نمونه اولیه چیزی بوده که ما امروزه ربات می‌نامیم.
امروزه معمولاً کلمه ربات به معنی هر ماشین ساخت بشر که بتواند کار یا عملی که به‌طور طبیعی توسط انسان انجام می‌شود را انجام دهد، استفاده می‌شود.

رباتیک چیست ؟

رباتیک شاخه ای از مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی الکترونیک و علوم کامپیوتر است که به طراحی، ساخت، بهره برداری و استفاده از ربات می پردازد. رباتیک فن‌اوری جدیدی نیست ولی توانایی کاربردش در تمام‌ عرصه‌های علوم و تاثیرش در فناوری‌های دیگر اهمیت زیادی دارد.

برخلاف تصور  عمومی از ربات‌ها که به عنوان ربات‌های انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاه‌های رباتیک در مکان‌های ثابتی در کارخانه‌ها بسته شده اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابل انعطاف، ولی محدودی را انجام می‌دهند.این دستگاه  حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکرد  اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر  و همچنین ممکن است دارای حسگرها و تجهیزات جانبی باشد.

رباتیک چگونه به انسان‌ها کمک می‌کند؟

این فناوری باعث میشود تا ماشین‌ها را به گونه‌ای ارتقا دهند که جایگزین انسان گردند. ربات­ها می‌توانند در هر موقعیت و برای هر منظوری به کار بروند، ولی امروزه بسیاری از آن‌ها در محیط‌های خطرناک (مانند تشخیص و غیرفعال‌سازی بمب­ها)، فرآیندهای تولید یا مکان­هایی که انسان قادر به حیات نیست، استفاده می‌شوند. ربات­ها می‌توانند به هر شکل و قیافه‌ای باشند ولی بعضی از آن‌ها طوری طراحی می‌شوند تا شبیه انسان به نظر برسند. گفته می‌شود که این کار به این دلیل صورت می‌گیرد تا رفتارهای این ربات‌ها که از مردم عادی تقلید می‌شود، بیشتر مورد قبول قرار گیرد.

تلاش می‌شود که ربات­های انسان نما بتوانند راه رفتن، حرف زدن، شناختن و مخصوصاً هر چیزی را که انسان می‌تواند انجام دهد، تقلید کنند. خیلی از ربات­های امروزی که از طبیعت الهام گرفته شده‌اند، در پهنه ربات­های مقلد موجودات زنده قرار می‌گیرند.

رباتیک همچنین به عنوان یک هدف آموزشی در مجموعه چند گانه علم ، تکنولوژی ، مهندسی و ریاضی نیز به کار می‌رود.

انواع ربات‌ها

 احتمالا این سوال برایتان به‌وجود آمده که ایده اصلی ساخت ربات‌ها چگونه شکل می گیرد و هر ربات از چه قسمت‌هایی تشکیل شده است.

دو نکته در به وجود آمدن و ایده اصلی ربات اهمیت دارد، ابتدا اینکه یک مشکل یا سختی کار وجود دارد و باید حل گردد. دوم اینکه در طبیعت موجودی آن را حل کرده یا نه؟ مثلا تونل زدن زیر خاک یک مشکل بیان می‌گردد. و در طبیعت یک کرم کوچولو به راحتی می‌تواند زیر خاک حرکت نماید این دو باعث طراحی و ساخت یک ربات می‌گردد که به صورت اتوماتیک تونل کنده و پیش می‌رود. ربات‌ها همانند کامپیوترها قابلیت برنامه ریزی دارند.بسته به نوع برنامه‌ای که شما به آن‌ها می‌دهید، کارها وحرکات مختلفی را انجام می‌دهند. رشته‌ی دانشگاهی نیز تحت عنوان رباتیک وجود دارد که به مسائلی از قبیل: “سنسورها، مدارات ، فیدبک‌ها،پردازش اطلاعات و بست و توسعه ربات‌ها” می‌پردازد.

ربات‌ها انواع مختلفی دارند از قبیل: “روبات‌های شمشیر باز، ربات دنبال کننده خط یا مسیریاب، کشتی گیر، فوتبالیست، ربات‌های پرنده و ربات‌های خیلی ریز تحت عنوان «میکرو ربات‌ها» و «نانو ربات‌ها»  نیز وجود دارند. ربات‌ها برای انجام کارهای سخت و دشواری  که بعضی مواقع انسان‌ها از انجام آن‌ها عاجز یا انجام آن‌ها برای انسان خطرناک هستند; مثل: “ربات‌هایی که در نیروگاه‌های هسته‌ای وجود دارند” ،استفاده می‌شوند.کاری که ربات‌ها انجام می‌دهند، توسط میکرپروسسورها (microprocessors) و میکرو کنترل‌ها(microcontroller) کنترل می‌شود.

شما با تسلط در برنامه نویسی میکرو پروسسورها و میکروکنترل‌ها، می‌توانید دقیقا به ربات بگویید همان کاری را که انتظار دارید، انجام دهد.

بازار کار مهندس رباتیک

همان‌طور که در قبل گفته شد، پیش بینی می‌شود که رباتیک یکی از ۱۰ صنعت برتر آینده باشد. کاربرد محصولات رباتیک از محدوده کارخانجات فراتر رفته و در حال ورود به کاربردهای روزمره است. امروزه کمتر صنعتی را می‌توان یافت که در آن از ربات استفاده نشود . بازوهای رباتیکی که بدون استراحت قطعات و محصولات را از نقطه‌ای به نقطه‌ی دیگر جا‌به‌جا می‌کنند، ربات‌های جوشکار ، ربات‌های رنگرز ، ربات‌های بسته بند ، ربات‌های تراشکار ، ربات‌های چاپگر ، ربات‌های کنترل کیفیت ، ربات‌های سوراخکار ، ربات‌های کنترل دما ، ربات‌های هشداردهنده‌ی نشت گاز ، ربات‌های غربال ، سانتریفوژهای خودکار و … همگی نمونه‌هایی از ربات‌ها در کارخانه‌ها هستند.

کارخانجات برای افزایش سرعت و کیفیت و دقت و هزینه‌ی پایین تر به سمت رباتیکی کردن تمامی قسمت‌های کارخانه پیش می‌روند و در بعضی از قسمت‌ها که برای انسان خطرناک است مانند جوشکاری و رنگ پاشی و سموم شیمیایی ناچار به استفاده از ربات می‌شوند .

مهندسی رباتیک ارتباط زیادی با مهندسی مکانیک، مهندسی کامپیوتر و مهندسی الکترونیک و علوم کامپیوتر دارد. مهندس رباتیک باید برای ساخت روبات‌ها در این علوم مهندسی مرتبط مسلط باشد به عنوان مثال باید در برنامه نویسی و تنظیم الگوریتم بهینه، طراحی مدارهای الکتریکی و الکترونیکی، طراحی کامپیوتری مدارها، طراحی سیستم آیرودینامیکی و … تبحر و تسلط کافی داشته باشد. مهندس رباتیک به کسب و کارهای مختلف راه حل‌های خودکار و اتوماتیک ارائه می‌کند تا بتوانند کارآمدتر کار کنند. کار دیگر مهندس رباتیک رفع مشکلات موجود در برنامه‌های ربات‌ها و ارائه خدمات فنی به مشتریان است.

آیا آموزش رباتیک به کودکان لازم است؟

امروزه آموزش رباتیک به کودکان روز به روز جلوتر می رود و هر روز خبرهای تازه ای درباره دستاوردهای جدید در این زمینه به گوش می‌رسد.

این دستاوردهای تازه بیانگر استقبال مردم دنیا از آموزش رباتیک می‌باشد. آموزش رباتیک به کودکان فقط به جهت اینکه رباتیک در آینده رشد زیادی خواهد داشت نیست بلکه به خاطر ویژگی‌های این علم در پرورش خلاقیت، پرورش ذهن و افزایش اعتماد به نفس می باشد.

کودکانی که در فرآیند ساختن یک وسیله شرکت می‌کنند و با ساخته دست خودشان مسابقه می‌دهند و مشکلات وسیله ساخته شده را برطرف می‌کنند و در مسابقات برنده می‌شوند و می بازند، مطمئناً رشد ذهنی و رشد اجتماعی بیشتری پیدا خواهند کرد و نوع نگاهشان به وسایل اطرافشان متفاوت‌تر خواهد بود

به همین دلایل آموزش رباتیک به کودکان روز به روز طرفداران بیشتری پیدا می‌کند.

تأثیر رباتیک در جامعه 

علم رباتیک در اصل در صنعت به‌کار می‌رود و ما تأثیر آن را در محصولاتی که هر روزه استفاده می‌کنیم، می‌بینیم. که این تأثیرات معمولاً در محصولات ارزان‌تر دیده می‌‌شود.

ربات‌ها معمولاً در مواردی استفاده می‌شوند که بتوانند کاری را بهتر از یک انسان انجام دهند یا در محیط پر خطر فعالیت نمایند مثل اکتشافات در مکان‌های خطرناک مانند آتش‌فشان‌ها که می‌توان بدون به خطر انداختن انسان‌ها انجام داد.

قوانین سه‌گانه رباتیک

ایزاک آسیموف نویسنده داستان‌های علمی تخیلی قوانین سه‌گانه رباتیک را به صورت زیر تعریف‌کرده است:

1ـ یک ربات نباید به هستی انسان آسیب برساند یا به واسطه بی‌تحرکی، زندگی یک انسان را به مخاطره بیاندازد.
2ـ یک ربات باید از دستوراتی که توسط انسان به او داده می‌شود، اطاعت کند؛ جز در مواردی که با قانون یکم در تضاد هستند.
3ـ یک ربات باید تا جایی‌که با قوانین یکم و سوم در تضاد نباشد از خود محافظت کند.

نرم افزارهای حوزه ی رباتیک

RobotWorks :  این نرم افزار میتواند واسط رباتیک و گذرگاه شبیه سازی ربات را برای نرم افزار محبوب SolidWorks ایجاد نماید. با استفاده از RobotWorks قادر خواهید بود ربات های صنعتی خود را در نرم افزار SolidWorks طراحی کرده و حرکات و اطلاعات مربوط به آنها را به صورت سه بعدی ( در نرم افزار RobotWorks ) مشاهده نمایید .

EASY-ROB : EASY-ROB  یک نرم افزار کاربردی در زمینه ی شبیه سازی بازو های رباتیک است که کاربران با استفاده از آن میتوانند ضمن مشاهده ی رفتار دقیق بازو، اطلاعات مربوط به ساخت آن را نیز از نرم افزار استخراج نمایید.

RoboCupRescue : وجود بلایای طبعیی همچون سیل، زلزله و… و خرابی هایی که بعد از رخ دادن آنها دامن گیر انسان ها میشود باعث شد، تا بشر به کاربرد ربات ها در زمینه ی امداد و نجات توجه بیشتر داشته باشد، در این بین گروه های مختلفی در زمینه ی طراحی و ساخت ربات های امداد گر شروع به فعالیت کردند یکی از این گروه ها تیم تحقیقاتی RoboCupRescue میباشد.

Microsoft Robotics Developer Studio : این نرم افزار یکی از نرم افزارهای قوی در زمینه شبیه سازی ربات ها است.شما با استفاده از این نرم افزار، می توانید به راحتی بخش مکانیک ربات خود را شبیه سازی نمایید.

Webots : نرم افزار Webots برای مدلسازی و برنامه نویسی و شبیه سازی ربات های متحرک مورد استفاده قرار می گیرد.کتابخانه های این محصول، به شما امکان می دهد که برنامه های کنترلی خودتان را به منظور ساخت ربات های واقعی بر روی این ربات ها به اجرا در بیاورید. همچنین خود نرم افزار هم این امکان رو به شما می دهد که ربات های مختلفی را در یک محیط طراحی کنید و برای هر کدام می توانید ویژگی های متفاوتی را تعریف کنید، همانند، شکل، رنگ، تکسچر، جرم، اصطکاک و غیره. همچنین شما می توانید هر ربات را با تعداد زیادی از سنسورها و محرک ها مجهز کنید. شما قادر خواهید بود که برای آنها برنامه نویسی کنید و نتایج را بر روی ربات های واقعی پیاده کنید. بیش از 5000 دانشگاه و مرکز تحقیقاتی از این نرم افزار استفاده می کنند.

آینده رباتیک

جمعیت ربات‌ها به سرعت در حال افزایش است. این رشد توسط ژاپنی‌ها که ربات‌های آن‌ها تقریباً دو برابر تعداد ربات‌های آمریکا است، هدایت شده است.
همه ارزیابی‌ها بر این نکته تأکید دارد که ربات‌ها نقش فزاینده‌ای در جوامع مدرن ایفا خواهند کرد. آن ها به انجام کارهای خطرناک، تکراری، پر هزینه و دقیق ادامه می‌دهند تا انسان‌ها را از انجام آن‌ها باز دارند.

مرکز آموزشی و کارآفرینی خوارزمی در مسیر یادگیری مهارت های حرفه ای، پیشرفت شغلی، کارآفرینی و توسعه کسب و کار با بهره مندی از دانش و تجربه اساتید متخصص و دارا بودن کادری مجرب در کنار فراهم آوردن محیطی پویا با امکانات روز آموزشی، با افتخار در کنار شما خواهد بود. امیدواریم بتوانیم نقش و سهمی موثر در آینده، جایگاه شغلی و اجتماعی شما مردم کشور عزیزمان ایران داشته باشیم و رسالت اجتماعی خود را به نحو احسن ایفا نماییم.