ما هو الروبوتات؟ الوظائف والأنواع والخصائص.

الروبوتات هي نوع من الآلات المؤتمتة التي يمكنها تنفيذ مهام محددة بسرعة ودقة عاليين مع مقدار ضئيل من التدخل البشري أو بدون أي تدخل. شهد مجال الروبوتات الذي يتعامل مع التصميم والهندسة والتشغيل, تقدماً ملحوظاً في الخمسين عاماً الماضية. وهي تعتبر كواحدة من ستة مسرّعات للابتكار, والتي تقود التحول الرقمي. تشمل الأمور الأخرى على الطباعة ثلاثية الأبعاد والحوسبة المعرفية وأمان الجيل التالي والواقع الافتراضي أو الواقع المعزز.

المحتويات:

1. ما هي الروبوتات؟

2. ما الذي يستطيع الروبوت فعله؟

3. أنواع الروبوتات.

4. الخصائص المشتركة للروبوتات.


1. ما هي الروبوتات؟

الروبوت هو نتاج مجال الروبوتات حيث يتم بناء آلات قابلة للبرمجة يمكنها أن تساعد البشر أو تحاكي الأعمال البشرية. تم بنائها في الأصل للتعامل مع المهام الرتيبة (مثل بناء السيارات على خط التجميع)[1].

لكن توسعت الروبوتات منذ ذلك الحين إلى ما هو أبعد من استخداماتها الأولية لأداء مهام أكثر تعقيداً مثل مكافحة الحرائق وتنظيف المنازل والمساعدة في العمليات الجراحية المعقدة بشكل مذهل[1].

يتمتع كل روبوت بمستوى مختلف من الاستقلالية, بدءاً من الروبوتات التي يتحكم فيها الإنسان والتي تنفذ المهام التي يتحكم فيها الإنسان بشكل كامل. إلى الأنواع المستقلة تماماً التي تؤدي المهام المطلوبة منها دون أي تأثيرات خارجية أو تدخل إنساني.


2. ما الذي يستطيع الروبوت فعله؟

بشكل أساسي, يوجد هناك العديد من أنواع الروبوتات المختلفة حيث توجد مهام يتعين عليها القيام بها. كما يمكنها أن تؤدي بعض المهام بشكل أفضل من البشر, ولكن من الأفضل ترك بعض المهام الأخرى للبشر وليس للآلات.

ومن الأشياء التي تؤديها الروبوتات بشكل قد يكون أفضل من البشر[1]:

  • أتمتة الأنشطة اليدوية أو المتكررة في الشركات أو المؤسسات الصناعية.
  • العمل في بيئات غير متوقعة أو خطرة لاكتشاف المخاطر مثل تسرب الغاز أو إطفاء الحرائق.
  • معالجة وتقديم التقارير.
  • كتابة الوصفات الصيدلانية والطبية.
  • مساعدة الأطباء أثناء العمليات الجراحية.

يمكن للروبوتات أيضاً كتابة المعزوفات الموسيقية ومراقبة السواحل بحثاً عن الحيوانات المفترسة الخطرة والمساعدة في البحث والإنقاذ وحتى المساعدة في إعداد الطعام.

لكن على الرغم من انتشارها المتزايد, إلا أن هناك العديد من أوجه القصور في استخدام الروبوتات لتنفيذ المهام البشرية. يمكن للروبوت على سبيل المثال[1]:

  • إجراء العمليات الجراحية ولكن دون القدرة تهدئة المريض الخائف.
  • إدارة جلسات تمرينات للمسنين ولكنها لا تستطيع تخفيف الشعور بالوحدة لديهم.
  • مساعدة الأطباء في تشخيص الأمراض, ولكن لا يتعاطف مع المرضى.

قد تتمكن القدرات المتزايدة التعقيد للروبوتات من القضاء على بعض المهام البشرية في النهاية, ولكن ليس جميعها. حيث يمكن للتكنولوجيا الموجودة حالياً أتمتة ما يقارب 25٪ فقط من المهام في المجالات التي لا يمكن التنبؤ بها والتي تعتمد على الإنسان مثل البناء والتمريض. لكن في المقابل, فهي تعتمد على البشر لبرمجتها, وهي على الأغلب ستحتاج إلى هذا الأمر دائماً ما لم يتمكن الإنسان من اختراع روبوت يمتلك الذكاء البشري المطلق.


3. أنواع الروبوتات.

هناك أنواع مختلفة من الروبوتات, ويتميز كل نوع منها بمجموعة من الصفات والمميزات المختلفة, وتشمل[2][3]:

3.1. الأندرويد.

الأندرويد Android هي عبارة عن روبوتات تشبه البشر. غالباً ما تملك القدرة على التنقل. وفقاً للجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين, يستخدم هذا النوع في مجالات مثل تقديم الرعاية والمساعدة الشخصية والبحث والإنقاذ واستكشاف الفضاء والبحث والترفيه والتعليم والعلاقات العامة والرعاية الصحية والتصنيع.

3.2. تيليتشر.

يعد روبوت تيليتشر Telechir من الروبوتات المعقدة التي يتم التحكم فيها عن بُعد بواسطة مشغل بشري لنظام التواجد عن بُعد. وهو يمنح هذا المشغّل إحساساً بالتواجد في مكان بعيد أو بيئة خطرة أو غريبة, ويمكّنه من التفاعل معها نظرًا لأن روبوت تيليتشر يوفر باستمرار ردود فعل حسية.

3.3. روبوت التواجد عن بعد.

يحاكي روبوت التواجد عن بعد Telepresence تجربة التواجد فعلياً في أحد الأماكن. فهو يجمع بين المراقبة والتحكم عن بعد عبر القياس عن بعد, والذي يتم إرساله عبر الراديو أو الأسلاك أو الألياف الضوئية. ويصلح روبوت التواجد عن بعد لاستشارات الأعمال عن بُعد والرعاية الصحية والمراقبة المنزلية ورعاية الأطفال وغيرها من التطبيقات.

3.4. الروبوت الصناعي.

يعرّف الروبوت الصناعي Industrial Robot بأنه “معالج متعدد الأغراض يتم التحكم فيه تلقائياً, وهو قابل لإعادة البرمجة ويمكن برمجته في ثلاثة محاور أو أكثر”. كما يمكن للمستخدمين تكييف هذه الروبوتات مع التطبيقات المختلفة. ساعد الجمع بين هذا النوع والذكاء الاصطناعي الشركات على تجاوز الأتمتة البسيطة إلى مهام ذات مستويات أعلى وأكثر تعقيداً.

في عام 2019 ، تم تركيب أكثر من 390 ألف روبوت صناعي في جميع أنحاء العالم ، وفقًا لتقرير IFR – مع الصين واليابان والولايات المتحدة في المقدمة. في البيئات الصناعية, يمكنها القيام بما يلي:

  • تحسين أداء العملية الإنتاجية.
  • أتمتة الإنتاج لزيادة الإنتاجية والكفاءة.
  • تسريع تطوير المنتج.
  • تعزيز السلامة العامة.
  • تخفيض التكاليف.

3.5. روبوتات سوورم.

تعمل روبوتات سوورم Swarm  في أساطيل تتراوح من بضعة إلى آلاف, وكل ذلك تحت إشراف وحدة تحكم مركزية واحدة. يشبه هذا النوع مستعمرات الحشرات من حيث أنها تُظهر سلوكيات بسيطة بشكل فردي, لكنها تُظهر سلوكيات أكثر تعقيداً مع القدرة على تنفيذ المهام المعقدة بشكل إجمالي.

3.6. الروبوت الذكي.

يعتبر هذا النوع من أكثر الأنواع تطوراً. يحتوي الروبوت الذكي على نظام ذكاء اصطناعي مدمج يتعلم من بيئته وخبراته لبناء المعرفة وتعزيز القدرات للتحسين المستمر, وذلك عن طريق تعلم الآلة. يمكن أن يتعاون الروبوت الذكي مع البشر ويساعد في حل المشاكل في العديد من المجالات مثل:

  • نقص العمالة الزراعية.
  • حل مشاكل إهدار طعام.
  • دراسة النظم البيئية البحرية.
  • تنظيم المنتجات في المستودعات.
  • إزالة الأنقاض من مناطق الكوارث.

4. الخصائص المشتركة للروبوتات.

لا تعتبر جميع أنواع الروبوتات متشابهة, حيث أنه يوجد العديد من الخصائص والإمكانيات التي تمّيز كل روبوت عن الآخر. ومع ذلك, فهي تمتلك بعض الخصائص المشتركة مثل[3]:

  • البناء الميكانيكي للروبوت.
  • المكونات الكهربائية.

مع تقدم الذكاء الاصطناعي والبرمجيات ، ستصبح الروبوتات أكثر ذكاءً وكفاءة, كما أنها ستتمكن من مواجهة تحديات أكثر تعقيداً.


المصادر:

[1] What Is a Robot – Robots.IEEE.com

[2] Types of Robots Shaping Our World – Learn.G2.com

[3] Types of Industrial Robots and Their Different Uses – HowtoRobot.com