به گزارش خبرنگار ایمنا، رباتیک شاخه‌ای است که رشته‌های مختلفی از جمله مهندسی مکانیک، برق و علوم رایانه‌ای را در بر می‌گیرد. این شاخه از علم شامل طراحی، ساخت، راه‌اندازی و استفاده از ربات‌ها است همچنین هدف از پرداختن به آن جایگزینی ماشین‌های هوشمند با انسان است.
امروزه علم رباتیک در دنیا به شدت توسعه یافته است و مباحث جدید بسیاری در این حوزه مطرح شده است که از جمله آن‌ها می‌توان به ساخت ربات‌های مشابه حیوانات، حشرات و حتی انسان‌ها اشاره کرد. در کنار این نوع از ربات‌ها ساخت بازوهای صنعتی نیز یکی از حوزه‌های جدید علم رباتیک است که در هوشمندسازی کارخانه‌ها بسیار مورد توجه قرار می‌گیرد. برای بررسی پیشرفت‌های اخیر علم رباتیک و شناخت حوزه‌های مهم و جدید این دانش با حامد شهبازی، دکترای هوش‌مصنوعی و رباتیک گفت‌وگویی انجام داده‌ایم که در ادامه می‌خوانید:
در حال حاضر چه مباحثی در دانش رباتیک مطرح می‌شود؟
در حال حاضر مباحث جدیدی که در دانش رباتیک مطرح شده، عموماً با سه شاخه اصلی رباتیک الهام گرفته از بیولوژی و زیست‌شناسی، رباتیک نرم و یادگیری تقویتی در ارتباط است و شرکت‌های بزرگ نیز در این سه حوزه در حال فعالیت هستند.
رباتیک الهام گرفته از زیست‌شناسی چیست؟
یکی از مباحث جدیدی که در علم رباتیک مطرح شده، رباتیک الهام‌گرفته از بیولوژی یا زیست‌شناسی است؛ این دانش تلاش دارد که سامانه‌های رباتیکی را بر مبنای رفتار و ویژگی‌های موجودات زنده مختلف از جمله حشرات و انسان‌ها طراحی کند.
مبنای فلسفی حوزه رباتیک الهام گرفته از زیست‌شناسی را می‌توان به دانش بایونیک ارتباط داد؛ درواقع دانش بایونیک نشان می‌دهد که سامانه‌های طبیعی از جمله جانوران، حشرات و بدن انسان دارای بهترین عملکردهای ممکن در بین تمام عملکردهای خلقت است که این دانش نیز بر مبنای فلسفه تکامل توسعه یافته است و نشانه‌ای از قدرت پروردگار در خلقت هرچه بهتر جهان هستی است.
در حوزه رباتیک الهام گرفته از زیست‌شناسی، پژوهشگران برای ارزیابی بهترین عملکرد ربات، تلاش می‌کنند که سازه را بر اساس موجود زنده مشابه طراحی کنند. در حال حاضر طراحی و ساخت ربات‌های الهام گرفته از زیست‌شناسی بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
هموار طراحی و ساخت ربات‌های انواع حشرات، پرندگان، چهارپایان و انسان که با استفاده از حداقل انرژی قادر هستند بهترین راندمان و کنترل‌پذیری را از خود نشان دهند، جزو برنامه‌های شرکت‌های فعال در این زمینه است.
رباتیک نرم چیست؟
یکی دیگر از حوزه‌هایی که امروزه بسیار مورد توجه بشر قرار گرفته و با رباتیک الهام گرفته از زیست‌شناسی نیز ارتباط دارد، تولید ربات‌های نرم است؛ این دانش که تحت عنوان Soft robotic شناخته می‌شود تلاش دارد، عملگرهایی تولید کند که انعطاف‌پذیری بسیاری داشته‌باشند و در انجام حرکات مختلف از آزادی کافی برخوردار باشند؛ درواقع ربات‌های نرم باید توانایی انجام حرکت‌های مختلف به طور روان مانند سایر موجودات زنده را داشته‌باشند.
رباتیک الهام‌گرفته از زیست‌شناسی با Soft robotic چه تفاوتی دارد؟
امروزه تحقیقات عمده‌ای که در حوزه رباتیک انجام می‌شود که بیشتر در حوزه رباتیک نرم و الهام گرفته از زیست‌شناسی صورت می‌پذیرد. در شاخه رباتیک الهام گرفته از طبیعت، پژوهشگران بیشتر به دنبال ساخت ربات‌های متحرک هستند؛ این نوع از ربات‌ها تحت عنوان Mobile robot شناخت می‌شوند و قادر هستند در محیط‌های مختلف به راحتی حرکت کرده و طی عملیات‌های مختلف بر محیط پیرامون خود تاثیر بگذارند.
در شاخه رباتیک نرم که تحت عنوان Soft robotic نیز شناخته می‌شود، بیشتر مباحث مربوط به ساخت بازوهای رباتیک مورد توجه قرار می‌گیرد. امروزه بازوهای صنعتی جزو مباحث بسیار مهم و کاربردی در علم رباتیک محسوب می‌شود که کارخانه‌های مختلف برای ارتقای خط تولید خود از این بازوها استفاده می‌کنند.
هدف‌گذاری پژوهشگران در حوزه Soft robotic چیست؟
در حال حاضر پژوهشگران تلاش دارند که با انجام تحقیقات مختلف به بازوهای رباتیکی دست یابند که انعطاف‌پذیری مطلوبی داشته‌باشند و بتوانند فضای کاری پیرامون خود را به بهترین شکل ممکن پوشش دهند.
یادگیری تقویتی چه جایگاهی در بین حوزه‌های مطرح علم رباتیک دارد؟
یکی دیگر از علوم بسیار مهمی که امروزه در دانش رباتیک بسیار مورد توجه قرار گرفته است، مباحث مربوط به یادگیری تقویتی در ربات‌ها است. در حال حاضر شرکت‌های برتر حوزه رباتیک، بیشترین تمرکز و انرژی خود را برای هدایت ربات به سمت یادگیری تقویتی اختصاص داده‌اند.
یادگیری تقویتی چیست؟
به طور کلی مبحث یادگیری تقویتی به آموزش عملکردهای مختلف به ربات اشاره می‌کند که بدون توصیف دقیق از آن عملکرد صورت می‌گیرد؛ درواقع با استفاده از یادگیری تقویتی اپراتور انسانی بدون اینکه آگاهی از نحوه راه رفتن، دویدن یا انجام فعالیت‌های مختلف توسط ربات آگاه باشد، می‌تواند به آن ماموریت یادگیری هر عملکردی را واگذار کند و ربات نیز از طریق بازخوردهای تنبیه و تشویقی که از محیط پیرامون خود دریافت می‌کند، عملکرد مورد نظر را فرا می‌گیرد.
سخن آخر...
امروزه عمده پژوهشگاه‌ها و شرکت‌های بزرگ دنیا پیرامون مباحث مربوط به ربات‌های الهام گرفته از طبیعت و رباتیک نرم متمرکز شده‌اند، همچنین در حوزه نرم‌افزار نیز مباحث مربوط به یادگیری تقویتی بسیار مورد توجه پژوهشگران و شرکت‌های بزرگ قرار گرفته است.
نظر شما