کنترل رباتیک چیست؟
کنترل رباتیک سیستمی است که حرکت رباتها را هدایت میکند. این سیستم شامل جنبههای مکانیکی و نرمافزاری است که امکان کنترل رباتها را فراهم میآورد. رباتها را میتوان از روشهای مختلفی کنترل کرد، از جمله کنترل دستی، بیسیم، نیمهخودکار (ترکیبی از کنترل کاملاً خودکار و بیسیم) و کاملاً خودکار (با استفاده از هوش مصنوعی).
رباتهای مدرن (2000 تا کنون)
پزشکی و جراحی
در حوزه پزشکی، رباتها برای انجام حرکات دقیقی که برای انسان دشوار است، به کار گرفته میشوند. جراحی رباتیک شامل روشهای جراحی کمتهاجمی است که «از طریق برشهای کوچک» انجام میشوند. رباتها از روش جراحی داوینچی استفاده میکنند که شامل بازوی رباتیک (نگهدارنده ابزارهای جراحی) و یک دوربین است. جراح در یک کنسول مینشیند و ربات را از راه دور کنترل میکند. تصویر دوربین روی مانیتور نمایش داده میشود و به جراح اجازه میدهد برشها را ببیند. این سیستم طوری طراحی شده است که حرکات دست جراح را تقلید کند و توانایی فیلتر کردن لرزشهای جزئی دست را دارد. با این حال، علیرغم بازخورد بصری، بازخورد فیزیکی وجود ندارد؛ به عبارت دیگر، جراح نمیتواند فشار وارده بر بافت را حس کند.
نظامی
اولین رباتهای مورد استفاده در ارتش به قرن نوزدهم بازمیگردد، زمانی که سلاحهای خودکار به دلیل پیشرفت در تولید انبوه در حال گسترش بودند. اولین سلاحهای خودکار در جنگ جهانی اول، از جمله هواپیماهای بدون سرنشین (UAV) با قابلیت کنترل رادیویی، به کار گرفته شدند. از آن زمان، فناوری سلاحهای رباتیک زمینی و هوایی به توسعه خود ادامه داده و بخشی از جنگهای مدرن شده است. در مرحله توسعه، رباتها نیمهخودکار بودند و توسط یک اپراتور انسانی از راه دور کنترل میشدند. پیشرفتها در حسگرها و پردازندهها منجر به افزایش قابلیتهای رباتهای نظامی شد. از اواسط قرن بیستم، فناوری هوش مصنوعی (A.I.) توسعه یافت و در قرن بیست و یکم، این فناوری وارد حوزه جنگ شد و سلاحهای نیمهخودکار به سمت سیستمهای تسلیحات خودمختار کشنده (LAWS) پیش رفتند.
تأثیرات
با توسعه سلاحها به سمت خودمختاری کامل، خط تمایزی مبهم بین دشمن و غیرنظامی ایجاد میشود. بحثهایی در مورد اینکه آیا هوش مصنوعی قادر به تشخیص این دشمنان است و اینکه چه چیزی از نظر اخلاقی و انسانی درست است، در جریان است (به عنوان مثال، کودکی که ناخواسته برای دشمنان کار میکند).
اکتشافات فضایی
ماموریتهای فضایی شامل ارسال رباتها به فضا برای کشف ناشناختهها است. رباتهای مورد استفاده در اکتشافات فضایی به صورت نیمهخودکار کنترل شدهاند. این رباتها قابلیت مانور خودکار و خودکفایی دارند. برای جمعآوری داده و تحقیقات کنترلشده، ربات همیشه در ارتباط با دانشمندان و مهندسان در زمین است. برای مریخنورد کنجکاوی ناسا، ارتباط بین مریخنورد و اپراتورها از طریق «شبکهای بینالمللی از آنتنها» که «مشاهده مداوم فضاپیما را با چرخش زمین فراهم میکند»، امکانپذیر شده است.
هوش مصنوعی
هوش مصنوعی (AI) در کنترل رباتیک برای پردازش و سازگاری با محیط اطراف استفاده میشود. این فناوری میتواند برای انجام وظایف خاصی مانند بالا رفتن از تپه برنامهریزی شود. این فناوری نسبتاً جدید است و در زمینههای مختلفی مانند ارتش در حال آزمایش است.
رباتهای بوستون داینامیکس
ربات «Spot» از شرکت بوستون داینامیکس، یک ربات خودمختار است که از چهار حسگر برای نقشهبرداری موقعیت خود نسبت به محیط اطراف استفاده میکند. روش ناوبری آن «موقعیتیابی و نقشهبرداری همزمان» یا «SLAM» نام دارد. Spot حالتهای عملیاتی متعددی دارد و بسته به موانع پیش رو، میتواند حالت دستی ربات را نادیده گرفته و اقدامات را با موفقیت انجام دهد. این شبیه به سایر رباتهای بوستون داینامیکس مانند «Atlas» است که روشهای کنترل مشابهی دارد. در کنترل «Atlas»، نرمافزار کنترل به طور صریح به ربات نمیگوید مفاصل خود را چگونه حرکت دهد، بلکه از مدلهای ریاضی فیزیک زیربنایی بدن ربات و نحوه تعامل آن با محیط استفاده میکند. به جای وارد کردن داده به هر مفصل ربات، مهندسان ربات را به صورت یک کل واحد برنامهریزی کردهاند که باعث میشود توانایی بیشتری برای سازگاری با محیط خود داشته باشد. اطلاعات این منبع با منابع دیگر متفاوت است، زیرا رباتها بسته به موقعیت بسیار متفاوت هستند.