ما هي مراحل تطور الروبوت؟
الروبوت أو الروبوت (الدخيل الدولي) ، والذي قد يُطلق عليه اسم الروبوت والروبوت والروبوت والجسم باللغة العربية ، هو آلة ميكانيكية قادرة على أداء وظائف مبرمجة مسبقًا ، إما عن طريق الإشارات البشرية المباشرة وعناصر التحكم أو عن طريق إشارات من برنامج كمبيوتر.
تتم برمجة الروبوتات لأداء المهام التي غالبًا ما تكون ثقيلة أو خطرة أو حساسة ، مثل العثور على المناجم والتخلص من النفايات المشعة ، أو الأعمال الصناعية الدقيقة أو الشاقة.
ظهرت كلمة “روبوت” لأول مرة في عام 1920 في مسرحية الكاتب المسرحي التشيكي كارل تريسبيك Rossumovi univerzální robots ، Rossumovi univerzální robots.
وتعني الكلمة التشيكية “روبوت” العمل الجاد ، حيث أنها مشتقة من كلمة “روبوتا” التي تعني السخرة أو السخرة ، المصطلح الذي صاغه جوزيف شابك ، شقيق الكاتب المسرحي المذكور أعلاه ، والذي ابتكره لمساعدة أخيه على ابتكار اسم للآلة الحية في المسرحية.
من هذا اليوم فصاعدًا ، بدأت الكلمة تنتشر في كتب الخيال العلمي والأفلام التي أعطت العديد من الأفكار والآراء حول هذه الآلات وعلاقتها بالبشر على مر السنين ، والتي ستكون بمثابة حافز للمخترعين على الابتكار والتطوير. العديد من الآفاق الواسعة الممكنة.
2 ما هي مراحل تطوير الروبوت؟
يمكن إرجاع أصول الروبوتات الحديثة إلى اختراع الأجهزة الروبوتية المسماة “الآلات المستقلة” في الماضي البعيد. في طيبة في مصر القديمة حوالي 1500 قبل الميلاد ، تم إنشاء تمثال للملك ممنون لتأليف موسيقى جميلة كل صباح. في اليونان – القرن الرابع قبل الميلاد. اخترع عالم الرياضيات أكويتاس حمامًا آليًا طائرًا. في القرن الثالث قبل الميلاد ، اخترع ستيسيوس عددًا من الأجهزة الميكانيكية ، بالإضافة إلى الساعة المائية ، وهي أداة تشبه العضو تعمل بالماء. خلاط السيارة الحديث.
كان مالك الحزين في الإسكندرية (10-70 م) من أبرز المخترعين في مجال الروبوتات. اخترع آلات تعمل من خلال تدفق المياه والجاذبية وحتى البخار. من أهم اختراعاته حاليًا هو الشكل الأول من التوربينات البخارية ، كما قام بتصميم آلة ميكانيكية لتوزيع المياه المقدسة ، وطائر آلي يمكنه الطيران والشرب والغناء ، بالإضافة إلى مسرح روبوت ، وحركة متحركة. تمثال هرقل يقاتل تنينًا من خلال الماء المتدفق فيه. شرح هيرون الإسكندر وظيفة معظم الأجهزة الميكانيكية في كتابه Automata ، وفي القرون التي تلت ذلك نشأت الاختراعات الرائعة في الشرق الأقصى والشرق الأوسط والصين والهند واليابان والجزيرة العربية. في كتاب الجزري ، رسالة الجزري الذي يتضمن وصفاً للأجهزة الميكانيكية التي اخترعها العرب ، ويصف إحدى هذه الأجهزة ، والتي أطلق عليها الجزري اسم “نافورة الطاووس” ، لغسل اليدين وتوفير الماء والصابون وأجهزة الاستنشاق الميكانيكية. وبسبب هذا الاختراع ، عُرف الجزري بـ “أبو الروبوتات”.
في أوروبا ، نشأت فكرة الروبوتات القادرة على تسهيل حياة الإنسان في العصور الوسطى ، عندما درس الفلاسفة ألبرت واجنوتس وروجر بيكون الآلات ذاتية الدفع وصنعا بعضها. أدى اختراع الساعات الأوتوماتيكية في نهاية القرن الثالث عشر إلى إمداد الآلات المتنقلة الأوتوماتيكية بالقوة الميكانيكية اللازمة ، مما جعل من الممكن ابتكار ساعات تضرب لمعرفة الوقت. في القرن الثامن عشر ، ابتكر صانعو الألعاب آلات بشرية ذاتية الدفع يمكنها التحدث وتشغيل الموسيقى والكتابة وحتى لعب الشطرنج. كان أحد أشهر مخترعي هذه الألعاب رجلًا فرنسيًا يُدعى جاك دي فوكاسون ، والذي صمم نولًا ميكانيكيًا ، وفي عام 1801 استخدم مخترع فرنسي آخر يدعى جوزيف ماري جا كارد هذا التصميم لإنتاج بطاقة لكمة تلوح في الأفق عملت من خلال التحكم في مجموعة من اشخاص.
في القرن الثامن عشر ، تم استخدام نوعين آخرين من معدات الأتمتة عند تطبيق مبدأ التغذية الراجعة ، وهو شرط أساسي لنظام التحكم الآلي للتغذية الذاتية. أحد هذين الجهازين هو مروحة الطاحونة الهوائية ، والتي تحافظ على الشفرات في مواجهة الرياح ، ثم تستمر الطاحونة في الدوران ، والثاني هو المنظم والتحكم الآلي للمحرك البخاري ، مما يجعله يدور بسرعة ثابتة.
3 الدماغ الإلكتروني للروبوت:
دماغ الروبوت هو الوحدة التي تديره ، فهو ينفذ أو يحسب الخوارزميات المختلفة التي يحتاجها الروبوت لأداء المهام ، مثل التعرف على محيطه والتنقل فيه لفهم اللغة الطبيعية. تُستخدم الشبكات العصبية الاصطناعية لبرمجة العديد من الوظائف المذكورة أعلاه ، حيث يتم ترتيبها عادةً في طبقات من الخلايا العصبية الاصطناعية ، كل خلية عصبية تحتوي على العديد من الخلايا العصبية ومتصلة بكل أو بعض الخلايا العصبية في الطبقة التالية أو السابقة. البرنامج قد تكون وحدة المعالجة لا توجد أيضًا في الروبوت نفسه ، مثل تخصيص معالج واحد لروبوتات متعددة ، أي يمكن اعتبارها فكرة موحدة ، وتسمى هذه التقنية الذاكرة المشتركة ، أي أن الكمبيوتر المركزي ينفذ الخوارزميات المختلفة المطلوبة من قبل واحد أو مجموعة من الروبوتات.
في الماضي ، كان الدماغ أو المعالج هو نقطة الضعف في الأنظمة الروبوتية لأن هذا الدماغ كان يأخذ وزنًا وحجمًا هائلين ولديه قوة حسابية بسيطة ، لكنه انقلب الآن رأسًا على عقب لأنه يمكن أن ينتج دماغًا إلكترونيًا صغيرًا جدًا. تتكون الأدمغة الإلكترونية عادةً من رقائق سيليكون مترابطة ومكونات إلكترونية أخرى. إن عقل الروبوت يشبه الكمبيوتر الصغير ، لذا فهو لا يمتلك القدرة على الابتكار أو التفكير بشكل مستقل مثل العقل البشري ، لكنه لا يزال مجرد عبد يطيع أوامر البشر. ومع ذلك ، يقول بعض الخبراء أنه إذا كان الدماغ الإلكتروني للروبوت مزودًا بالتعليمات
في هذه المناسبة ، يمكنه نظريًا وضع خطة ، على سبيل المثال ، سيقود مركبة فضائية إلى أورانوس ، أو يدير مصفاة نفط ، أو يعد الأجور لموظفي إحدى هذه الشركات ، ولا يزال لديه الوقت للفوز بلعبة الشطرنج . تمتلك العقول الإلكترونية ، رغم أنها ليست ذكية ، ما يسمى بـ “الذكاء الآلي” ، ويمكن لبعض العقول الإلكترونية اليوم الاستفادة من الخبرة السابقة ، بينما تعلم أجهزة الكمبيوتر الأخرى نفسها لحل المشكلات. اعترض بدلاً من الاعتماد على التعليمات التي يقدمها البشر. يبدو أن أجهزة الكمبيوتر تتعلم كيفية ممارسة الأعمال بشكل أفضل من البشر الذين صمموها ، وبالتالي يمكنها اتخاذ قرارات أكثر دقة وأفضل مما يستطيع البشر القيام به. تتم دراسة هذه الظاهرة تحت ما يسمى بالذكاء الاصطناعي.
المكونات الأربعة للروبوت:
المستشعرات: تسمى أيضًا المستقبلات ، وهي تساعد الروبوت على جمع المعلومات لرؤية محيطه ، مما يساعده في تحديد سلوكه ، وبعض هذه المستشعرات المعروفة هي الكاميرات ، وتتمثل وظيفتها في إنشاء تمثيل مرئي (على غرار عملية الرؤية من خلال العيون) لمساعدة الروبوت في تحديد الشكل واللون والحجم والمسافة التي تقع عندها. يحدد المسافة بينه وبين الأشياء من خلال تمييز درجتها ونوعها واهتزازها الصوتي مما يمنعه أيضًا من الاصطدام بها. هناك أيضًا بعض أنواع أجهزة الاستشعار المتعلقة بقياس درجة الحرارة والضغط الجوي.
هناك أنواع أخرى أكثر تعقيدًا ، مثل تلك التي تستخدم شعاع الليزر (الإنجليزية: / LIDAR) وتؤدي عمليات معقدة ، بما في ذلك رسم الخرائط ثلاثية الأبعاد لأي مكان أو موقع ، بالإضافة إلى القدرة على قياس الجاذبية والتسارع ، من بين أمور علمية أخرى.
أجهزة الاستجابة: تُعرف أيضًا بالمؤثرات ، وهي الأجزاء التي تعمل وتؤدي المهام من حيث صلتها ببرمجة روبوت مُعد مسبقًا بواسطة جهاز كمبيوتر لأداء إجراء معين ، على سبيل المثال: روبوت مزود بمطرقة وأدوات عمل يدوية. تمت برمجته لأداء المهام معه ، ويمكن أيضًا تمثيل المستجيب بشيء يمكن تعريفه على أنه طرف ، مثل: / الذراعين أو الأصابع ، وكلها متصلة بالروبوت ، ويتعامل مع الأشياء والمهام بشكل مباشر من خلاله. أيضا ؛ هناك مشغلات ميكانيكية (بالإنجليزية: / Motors) تزود الروبوت بالقوة والطاقة التي يحتاجها لأداء المهام والتحرك ، وهناك سماعات رأس (بالإنجليزية: / Speakers) مصممة لإصدار الأصوات ، أو لتمكين الروبوت من التحدث. للتواصل مع محيطها التفاعل البشري وجمع المعلومات في البيئة
الدماغ: / أو نظام التحكم (اللغة الإنجليزية: / نظام التحكم) ، هو الجزء الرئيسي ، وينقسم إلى نوعين ؛ الأول هو: روبوت مع روبوت مبرمج مسبقًا ، وهذا النوع مصمم لتكرار مهام ومهام معينة بغض النظر عن البيئة المحيطة كيف يمكن فقط جمع كمية صغيرة من المعلومات حولها. كما أن لديها نظام تحكم برمجي أبسط. عادة ما يتم وضعه في بيئة مناسبة لأداء وظائف مبرمجة مسبقًا ، بينما النوع الآخر هو روبوت مستقل ، له نظام أكثر تعقيدًا من الأول ، بالإضافة إلى القدرة على الاستجابة والتفاعل مع البيئة المحيطة الأكثر تعقيدًا ، من خلال تحليل البيانات ، يمكنه إدراك التغييرات في البيئة المحيطة بشكل أفضل وأسرع. بشكل عام ، فإن الدرجة التي يستجيب بها الروبوت لبيئته المحيطة ويبني أفعاله وفقًا لتلك البيئة تسمى “نظام التحكم”.
ما هي مراحل تطور الروبوت؟