كيف تعمل الروبوتات؟
عندها الغالبية العظمى من الروبوتات صفات مشتركة، فجميع الروبوتات تملك بدن متحرك إذ يشتمل بعضها على عجلات والبعض الآخر يشتمل على أجزاء قابلة للحركة يمكن أن تشكل مصنوعة من المعدن أو من البلاستيك، وتُربط الأجزاء المتحركة مع بعضها القلة عن طريق المفاصل، مثلما تستخدم قليل من الروبوتات المحركات فيما يستعمل القلائل الآخر الإطار الهيدروليكي للقيام بعملية الحركة، وبعضها يستعمل نهج الدفع الهوائي (الغازات المضغوطة)، وكما يمكن استعمال كلّ ما في وقت سابق في الربوت ذاته، فضلا على ذلك ذاك، يفتقر الإنسان الآلي إلى مزود للطاقة لدفع تلك المحركات، فتُستخدم البطاريات في أغلبها في حين تجيء طاقة القلة الآخر من قابس كهربائي في الجدار.
مثلما تفتقر الروبوتات الهيدروليكية إلى مضخة للسوائل وتحتاج الروبوتات الهوائية إلى ضاغط للهواء أو خزانات للهواء المضغوط، فتوصَل تلك الصمامات إلى الدارات الكهربائية التي تتحكم بمسارها ليُحاجزَّد قدر السائل أو الرياح المتدفق بواسطة الصمام على يد تلك الدارة الكهربائية، وبذلك يُضَخّ السائل أوالهواء المضغوط في إطار الماكينات، لتحريك ساق الإنسان الآلي، ومن ثم التحكم بها بالوضعية الموقف.
مثلما لديها الروبوتات نهج التحكم الذي يوجهها للقيام بسلوك محدد، حيث تُحقَن ببرنامج خاص بوظيفةٍ ما، وعند التوق إلى تحويل تلك الشغل يُرجع حقنها ببرنامج أحدث، أي إن ذلك النمط من الآلات إجتمع لإرجاع البرمجة. تحوز الروبوتات بأسلوبٍ عام القدرةَ على الحركة، فيما تُعدّ هذه التي تقوم بالوظائف المادية الأخرى كالرؤية واللمس والشم أدنى شيوعًا، ويستعمل إعداد قياسي يتمثل بوصل عجلات معشقة بمفاصل الإنسان الآلي، يضيء ديود ضوئي LED ذات واحدة من أطراف العجلة المتحركة ويوضع مستشعر ضوئي في العجلة المحفل لها، وبواسطة ذاك المستشعر يمكن تحديد ناحية دوران ومدى انحراف العجلة فيما يتعلق للعجلة الأخرى، وبذلك سيطرة على حركة الربوت، وهو ذاته النسق المستعمل في فأرة الحاسب Mouse، يمكن القول أنه باستعمال كميات وفيرة من المسامير والمفاصل يمكن الاستحواذ على أنواع متنوعة من الحركة، وهكذا الاستحواذ على روبوتات شديدة التعقيد. سنتحدث حاليا عن أكثر التصاميم شيوعًا في عالم الربوت، وهي ذراع الإنسان الآلي Robotic Arm أو ما يُعرف بالذراع الآلية. الذراع الآلية:
تجيء كلمة إنسان آلي من الكلمة التشيكية روبوتا Robota التي تعني الجهد الجبار، ولذا يصف غالبية عمل الروبوتات بأسلوبٍ عام، وهو القيام بالأعمال المملة فيما يتعلق للبشر أو المتعبة والخطيرة التي تفتقر قوةً عارمةً. وبالحديث عن ذراع الإنسان الآلي، ومن الممكن القول إن الذراع تتألف بأسلوبٍ عام من سبعة قطاعات معدنية، وستة مفاصل، ويتحكم الحاسب بذاك الربوت عن طريق عدد من التعليمات للقيام بمجموعة من الحركات المتناوبة المتكاملة والدقيقة الأمر الذي يجيز بنقل الذراع باهتمامٍ شديدة، ومن الممكن تتابع تلك الحركة أكثر من مرة بهدف ضبطها بالطراز السليم، مثلما يمكن استعمال عتاد استشعار للحركة الإنسان الآلي يتحرك بالكيفية السليمة والدقة المطلوبة
يشبه الإنسان الآلي الصناعي صاحب المفاصل الستة ذراع الإنسان على نحوٍ عارم، إذ لديه ما يعادل الكتف والكوع والمعصم، ومن الممكن تثبيت الكتف على قاعدةٍ راسخة نظير الجسد المتحرك، فيقوم ذاك الفئة من الروبوتات بسبعة أشكال من الحركات تتيح له بالعمل بحرية، وبالعودة إلى الذراع الآدمية فإن المأمورية الضرورية لها هي نقل اليد من مقر لآخر، وبطراز مماثل، فإن مأمورية الذراع الروبوتية تندرج في نقل الجزء الذي بالأسفل الهادف إلى الموضع المرغوب للقيام بفعل معين (مسك وحمل الموضوعات المتنوعة)، ومن الممكن لتلك الذراع أن تشتمل على حساسات وأجهزة الاستشعار تجمع البيانات المختصة بالغرض كالحجم والوزن والغزارة وغيرها، وذلك يحرم الإنسان الآلي من إسقاط أو كسر الأمور التي يحملها، مثلما يمكن لتلك الذراع أن صبر خاتمة ليزرية للقيام بعملية القص أو اللحام، أو من الممكن أن صبر عتاد للرسم..
تُصمَّم الذراع الروبوتية لتمنحها التمكن من فرض السيطرة على المناخ المحيطة، مثلًا يمكن للروبوت أن يحط أغطية أواني الفول السوداني في إطار خط الإصدار. ولتعليمه أسلوب وكيفية القيام بتلك الوظيفة، يُبرمَج المتحكم المخصص بتلك الذراع، بواسطة حفظ تسلسل محدد لعدد من الحركات في الذاكرة ليعيد الحركات ذاتها في مختلف مرة يستشعر فيها وجود إناء فول سوداني في خط الإصدار، وبمثالٍ أحدث فإن تلك الروبوتات تمثل دورًا هامًا في خطوط تنصيب العربات، لأنها أكثر جدارةً ودقةً من الإنس، إذ تجري نشاطات النقب والقص في نفس المقر وتثبيت البراغي بنفس الشدة لكل المركبات في خط الصناعة علاوةً عن عدد الساعات التي من الممكن أن تعمل بها تلك الروبوتات، مثلما قوم بدورًا هامًا في صناعة الرقاقات الإلكترونية، إذ تحط المكونات الضئيلة في مقرها الملائم دون أي أخطاء في الرقاقة، إضافة إلى ما في مرة سابقة، فإنها تُعتبر ميسرة الصناعة والبرمجة بالمقارنة مع غيرها من الروبوتات كونها توجد راسخة في الظروف البيئية العاملة بها، حيث تصبح الموضوعات أكثر صعوبةً لدى إرسال الربوت خارج بيئته، لتتمثل أولى العوائق بتزويد الإنسان الآلي بنظام حركةٍ منفصل ومتكامل، أي تُزوَّد بعجلات في حال كان الطريق أو المجرى سَلِسًا في حين يسير العلماء باتجاه استعمال الساقين في التضاريس الأكثر وعورةً لأنها أكثر مقدرة على الملاءمة من العجلات، بالمقابل فإن إنشاء الساق يعين العلماء على وعى طبيعة حركة الكائنات الحية، وخصوصا في البحوث البيولوجية.
تتيح المكابس الهيدروليكية والهوائية لذراع الإنسان الآلي بالحركة ذهابًا وإيابًا، وتوضع تلك المكابس على الذراع لتعمل كالعضلات على العظام في البنية الحية، وبذلك تستخدم المكابس العاملة بحسب تواترٍ محدد للاستحواذ على الحركة السليمة، أي ينبغي على مصمم الربوت امتلاك البيانات الكافية للجمع بين حركات المكابس للمساهمة في عملية السَّير وآلية تكاملها مع بعضها القلة، ثم وحط تلك البيانات في جهاز الحاسب أو المتحكم المخصص بذلك الربوت.