بيش از 70 درصد سطح زمين توسط آب پوشيده شده است. اقيانوس‌ها داراي حجم وسيعي از منابع معدني و حياتي هستند. حجم زياد انرژي و فضاي موجود اقيانوس‌ها نقش بسيار مهمي در فعاليت‌هاي آينده اقتصادي – اجتماعي بشر خواهد داشت. عليرغم اين وسعت و اهميت تاکنون تلاش کمي در بکارگيري پتانسيل‌هاي مثبت و مواجه با پتانسيل‌هاي منفي اين منبع عظيم خدادادي صورت پذيرفته است.

در دهه‌هاي گذشته استفاده از سيستم‌هاي رباتيکي در زير آب به دليل برتري آنها در مقايسه با غواصي در عمليات آبهاي عميق و محيط‌هاي خطرناک افزايش چشمگيري يافته است. از کاربردهاي اين سيستم‌ها مي‌توان ماهيگيري، مانيتورکردن آلودگي‌هاي زير آبي، پاک‌کردن زباله‌هاي دريايي، عمليات بازبيني، تعمير و نگهداري تجهيزات زيرآبي و ... را نام برد.

سيستم‌هاي رباتيكي Robotic Systems

بيش از 70 درصد سطح زمين توسط آب پوشيده شده است. اقيانوس‌ها داراي حجم وسيعي از منابع معدني و حياتي هستند. حجم زياد انرژي و فضاي موجود اقيانوس‌ها نقش بسيار مهمي در فعاليت‌هاي آينده اقتصادي – اجتماعي بشر خواهد داشت. عليرغم اين وسعت و اهميت تاکنون تلاش کمي در بکارگيري پتانسيل‌هاي مثبت و مواجه با پتانسيل‌هاي منفي اين منبع عظيم خدادادي صورت پذيرفته است.

در دهه‌هاي گذشته استفاده از سيستم‌هاي رباتيکي در زير آب به دليل برتري آنها در مقايسه با غواصي در عمليات آبهاي عميق و محيط‌هاي خطرناک افزايش چشمگيري يافته است. از کاربردهاي اين سيستم‌ها مي‌توان ماهيگيري، مانيتورکردن آلودگي‌هاي زير آبي، پاک‌کردن زباله‌هاي دريايي، عمليات بازبيني، تعمير و نگهداري تجهيزات زيرآبي و ... را نام برد.

سيسم‌هاي رباتيکي مورد مطالعه در اين گروه را مي‌توان به سه دسته زير تقسيم کرد: 1- سيستم روباتيکي خودرويي Robotic Vehiche ، 2- Robotic Manipulators ، 3- Simulators دسته اول که معمولاً زيردريايي‌هاي بدون سرنشين هستند براي مقاصدي نظير بازرسي تاسيسات زيرآبي، فيلمبرداري و حمل تجهيزات به کار گرفته مي‌شوند. از اين دسته از رباتها مي‌توان انواع UUV ، AUV ، ROV و .... را نام برد. دسته دوم از سيستم‌هاي رباتيکي براي انجام عمليات مکانيکي خاص در منطقه عملياتي مانند نمونه‌برداري، نصب و ... بکار گرفته مي‌شوند. همانند کاربردهاي روي زمين و فضايي اين سيستم‌ها نيز به انواع Parallel Manipulators ، Serial Manipulators و Cooperating manipulators تقسيم مي‌شوند.

علاوه بر دو سيستم فوق سيمولاتورها از جمله سيستم‌هاي رباتيکي هستند که در مهندسي اقيانوس و درياها به کار گرفته مي‌شوند. سيمولاتور شناورهاي سطحي و زيرسطحي مانند سيمولاتور کشتي و سيمولاتور زيردريايي و همچنين سيمولاتورها رباتيکي امواج ( Moving platform ) را از اين دسته مي‌توان نام برد.

هزينه‌هاي بالاي بازبيني، تعمير و نگهداري تجهيزات و سکوها در زيرآب، عدم امکان انجام عمليات‌هاي زيرآبي در نقاط دور از دسترس بشر در زيرآب، ريسک بالاي عمليات زيرآبي در بسياري از مناطق دريايي، هزينه‌هاي بالاي آموزش ناوبران در مناطق عملياتي و ... مبين ضرورت بکارگيري سيستم‌هاي رباتيکي در زير آب است.

مباحث عمده در سيستم‌هاي رباتيکي زير آب عبارتند از:

1- تجزيه و تحليل ديناميک سيستم‌ها

2- هدايت و ناوبري سيستم‌هاي خودرويي

3- روش‌هاي اندازه‌گيري کنترل سيستم‌ها

4- هوش مصنوعي (…, Image processing Pattern recognition )

کلمه ربات توسط Karel Capek  نویسنده نمایشنامه R.U.R  (روبات‌های جهانی روسیه) در سال 1921 ابداع شد. ریشه این کلمه، کلمه چک اسلواکی(robotnic) به معنی کارگر می‌باشد. در نمایشنامه وی نمونه ماشین، بعد از انسان بدون دارا بودن نقاط ضعف معمولی او، بیشترین قدرت را داشت و در پایان نمایش این ماشین برای مبارزه علیه سازندگان خود استفاده شد. البته پیش از آن یونانیان مجسمه متحرکی ساخته بودند که نمونه اولیه چیزی بوده که ما امروزه ربات می‌نامیم. امروزه معمولاً کلمه ربات به معنی هر ماشین ساخت بشر که بتواند کار یا عملی که به‌طور طبیعی توسط انسان انجام می‌شود را انجام دهد، استفاده می‌شود.

ربات‌ها چه کارهایی انجام می‌دهند؟

بیشتر ربات‌ها امروزه در کارخانه‌ها برای ساخت محصولاتی مانند اتومبیل؛ الکترونیک و همچنین برای اکتشافات زیرآب یا در سیارات دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ربات‌ها از چه ساخته می‌شوند؟

ربات‌ها دارای سه قسمت اصلی هستند:

مغز که معمولاً یک کامپیوتر است.

محرک و بخش مکانیکی شامل موتور، پیستون، تسمه، چرخ‌ها، چرخ دنده‌ها و ...

سنسور که می‌تواند از انواع بینایی، صوتی، تعیین دما، تشخیص نور، تماسی یا حرکتی باشد.

با این سه قسمت، یک ربات می‌تواند با اثرپذیری  و اثرگذاری در محیط کاربردی‌تر شود.

تأثیر رباتیک در جامعه:

علم رباتیک در اصل در صنعت به‌کار می‌رود و ما تأثیر آن را در محصولاتی که هر روزه استفاده می‌کنیم، می‌بینیم. که این تأثیرات معمولاً در محصولات ارزان‌تر دیده می‌‌شود.

ربات‌ها معمولاً در مواردی استفاده می‌شوند که بتوانند کاری را بهتر از یک انسان انجام دهند یا در محیط پر خط فعالیت نمایند مثل اکتشافات در مکان‌های خطرناک مانند آتش‌فشان‌ها که می‌توان بدون به خطر انداختن انسان‌ها انجام داد.

مشکلات رباتیک:

البته مشکلاتی هم هست. یک ربات مانند هر ماشین دیگری، می‌تواند بشکند یا به هر علتی خراب شود. ضمناً آن‌ها ماشین‌های قدرتمندی هستند که به ما اجازه می‌دهند کارهای معینی را کنترل کنیم.

خوشبختانه خرابی ربات‌ها بسیار نادر است زیرا سیستم رباتیک با  مشخصه‌های امنیتی زیادی طراحی می‌شود که می‌تواند آسیب‌ آن‌ها را محدود ‌کند.

در این حوزه نیز مشکلاتی در رابطه با انسان‌های شرور و استفاده از ربات‌ها برای مقاصد شیطانی داریم. مطمئناً ربات‌ها می‌توانند در جنگ‌های آینده استفاده شوند. این می‌تواند هم خوب و هم بد باشد. اگر انسان‌ها اعمال خشونت آمیز را با فرستادن ماشین‌ها به جنگ یکدیگر نمایش دهند، ممکن است بهتر از فرستادن انسان‌ها به جنگ با یکدیگر باشد. ربات‌ها می‌توانند برای دفاع از یک کشور در مقابل حملات استفاده می‌شوند تا تلفات انسانی را کاهش دهد. آیا جنگ‌های آینده می‌تواند فقط یک بازی ویدئویی باشد که ربات‌ها را کنترل می‌کند؟

مزایای رباتیک:

مزایا کاملاً آشکار است. معمولاً یک ربات می‌تواند کارهایی که ما انسان‌ها می‌خواهیم انجام دهیم را ارزان‌تر انجام‌ دهد. علاوه بر این ربات‌ها می‌توانند کارهای خطرناک مانند نظارت بر تأسیسات انرژی هسته‌ای یا کاوش یک آتش‌فشان را انجام دهند. ربات‌ها می‌توانند کارها را دقیقتر از انسان‌ها انجام دهند و روند پیشرفت در علم پزشکی و سایر علوم کاربردی را سرعت ‌بخشند. ربات‌ها به ویژه در امور تکراری و خسته کننده مانند ساختن صفحه مدار، ریختن چسب روی قطعات یدکی و... سودمند هستند.

تاثیرات شغلی:

بسیاری از مردم از اینکه ربات‌ها تعداد شغل‌ها را کاهش دهد و افراد زیادی شغل خود را از دست دهند، نگرانند. این تقریباً هرگز قضیه‌ای بر خلاف تکنولوژی جدید نیست. در حقیقت اثر پیشرفت‌ تکنولوژی مانند ربات‌ها (اتومبیل و دستگاه کپی و...) بر جوامع ، آن است که انسان بهره‌ورتر می‌شود.

قوانین سه‌گانه رباتیک:

ایزاک آسیموف نویسنده داستان‌های علمی تخیلی قوانین سه‌گانه رباتیک را به صورت زیر تعریف‌کرده است:

1ـ یک ربات نباید به هستی انسان آسیب برساند یا به واسطه بی‌تحرکی، زندگی یک انسان را به مخاطره بیاندازد.

2ـ یک ربات باید از دستوراتی که توسط انسان به او داده می‌شود، اطاعت کند؛ جز در مواردی که با قانون یکم در تضاد هستند.

3ـ یک ربات باید تا جایی‌که با قوانین یکم و سوم در تضاد نباشد از خود محافظت کند.

آینده رباتیک:

جمعیت ربات‌ها به سرعت در حال افزایش است. این رشد توسط ژاپنی‌ها که ربات‌های آن‌ها تقریباً دو برابر تعداد ربات‌های آمریکا است، هدایت شده است.

همه ارزیابی‌ها بر این نکته تأکید دارد که ربات‌ها نقش فزاینده‌ای در جوامع مدرن ایفا خواهند کرد. آن ها به انجام  کارهای خطرناک، تکراری، پر هزینه و دقیق ادامه می‌دهند تا انسان‌ها را از انجام آن‌ها باز دارند.