دنیای بزرگ رباتها
زمانی كه نام ربات به میان میآید ممكن است به رباتهایی همچون Wall-E بیندیشیم. رباتی كه برای انجام كارهای خستهكنندهای همچون فشردهسازی زبالهها طراحی شده است، اما امروزه مهندسان رباتهایی طراحی كردهاند كه قادرند از عهده وظایف بسیار پیچیدهتری برآیند. رباتهایی به شكل مار میتوانند روزی به جستجوی قربانیان پس از یك زلزله مخوف بپردازند یا به پزشكان در انجام عمل جراحی كمك كنند.
در زیر آب هم رباتها قادرند ماهیها و سایر موجودات دریایی را از محل رخداد وقایع زیست محیطی مانند آلودگی آب به مواد نفتی دور كنند و بالاخره رباتهای شبیه انسان میتوانند به سالمندان، افراد بیمار و معلولان كمك كنند. باید گفت مهندسانی كه رباتها را ساخته و برنامهریزی میكنند شغل جذابی دارند. این افراد در آزمایشگاه، رباتها را مونتاژ كرده و نرمافزارهای كامپیوتری برای كنترل آنها مینویسند. هاوی چاست از دانشگاه كارنگی، ملون معتقد است این رباتها بهترین اسباب بازیهای خارج از دنیای ما هستند. چاست یكی از متخصصانی است كه در زمینه طراحی، ساخت و برنامهریزی رباتها فعالیت میكند.
مار شگفتانگیز
زمانی كه چاست بچه بود به تمام چیزهای متحرك مانند قطارها، ماشینها و حیوانات علاقهمند بود. او با قرار دادن موتورهای الكتریكی روی ماشینهای اسباب بازی شركت Tinkertoy آنها را به حركت درمیآورد. بعدها و هنگامی كه به سن دبیرستان رسید به ساختن رباتهای متحرك شبیه ماشینهای كوچك امروزی روی آورد. او با آرزوی كار روی رباتها، رشته دانشگاهی علوم كامپیوتر را انتخاب كرد. زمانی كه برای تحصیل در مقطع كارشناسی ارشد به انستیتو تكنولوژی كالیفرنیا در پاسادِنا رفت در آزمایشگاه آنجا با شخصی آشنا شد كه روی دستگاهی كار میكرد كه سبكتر از ماشینهای كنترل از راه دور بود؛ مارهای رباتیك. بعضی رباتها فقط رو به جلو، رو به عقب، چپ یا راست حركت میكنند، اما مارهای رباتیك قادر به چرخش در بسیاری جهات و حركت روی ناهمواریهای مختلف زمین هستند. چاست اینگونه نتیجهگیری میكند كه مارها موضوعات بسیار جذابتری نسبت به ماشینها هستند.
پس از مدتی چاست و همكارش شروع به كار روی مار رباتیك مخصوص به خودشان كردند كه از ظرفهای فلزی متصل بهم ساخته شده بود.
چاست دوست داشت رباتش برای مصارف پزشكی ـ دارویی هم سودمند باشد. برای برخی جراحیهای قلبی دكتر باید سینه بیمار را بشكافد. دوره نقاهت بعد از این عمل میتواند بسیار دردناك باشد.
چه میشود اگر دكتر میتوانست با ایجاد یك سوراخ كوچك و فرستادن یك مار رباتیك نازك همین كار را با درد بسیار كمتری انجام دهد؟
برای بررسی این ایده چاست با ماركو زِناتی ـ جراح قلب مدرسه پزشكی هاروارد ـ تماس گرفت. زناتی ابتدا ربات را روی یك مدل پلاستیكی سینه انسان و سپس روی خوك آزمایش كرد. او به خوك داروی بیحسی تزریق كرد تا چیزی را حس نكند. سپس یك سوراخ كوچك زیر قفسه سینه خوك ایجاد كرد و مار رباتیك 30 سانتیمتری را وارد بدن خوك كرد. زِناتی با استفاده از یك دسته كنترل مار را به پشت قلب خوك هدایت كرد. سپس از طریق ربات وسیلهای را برای انجام یك عمل جراحی روی قلب خوك وارد بدن حیوان كرد. هماكنون یك كمپانی با نام Medrobotics در بوستون در حال تطبیق دادن این تكنولوژی برای انجام عمل جراحی روی انسان است.
بعضی رباتها فقط رو به جلو، رو به عقب، چپ یا راست حركت میكنند، اما مارهای رباتیك قادر به چرخش در بسیاری جهات و حركت روی ناهمواریهای مختلف زمین هستند
از مارهای رباتیك حتی میتوان به منظور جستجوی آثار باستانی استفاده كرد. چاست در حال بررسی امكان ارسال این ربات به مصر برای اكتشاف در مكانهای باستانی مصر است، چراكه برخی از این مكانها به قدری كوچك و مخوفند كه ورود انسان به آنجا خطرناك و حتی ناممكن است. چاست میگوید: حتی پس از 15 سال كار مداوم روی این پروژه از تماشای حركات مار رباتی خودش خسته نشده و روز به روز به آن علاقهمندتر میشود.
ماهی رباتیك
«مائوریزیو پورفیری» یك مهندس مكانیك در انستیتو پلیتكنیك دانشگاه نیویورك هم رباتی ساخته كه شبیه به حیوانات است، اما او هدف متفاوتی را دنبال میكند. هدف او از ساخت این ربات كمك به حیوانات واقعی است.
ربات پورفیری و تیمش شبیه ماهی است. این تیم میخواهد ماشینشان قدری شبیه یك ماهی باشد تا ماهیهای واقعی را متقاعد كند كه عضوی از گروه آنهاست. به این ترتیب میتوان ماهیها را از مناطق خطرناك مانند مناطقی كه بر اثر نشت نفت آلوده شده، دور كرد.
پورفیری از كوچكی به حیوانات علاقهمند و یكی از تفریحاتش رفتن به باغ وحش بود. از طرفی هم او به رباتهایی كه در كارتونهای ژاپنی میدید، علاقهمند بود. پس از ایجاد آزمایشگاه شخصی تصمیم گرفت این علایق را با هم تركیب كند.
هماكنون دانشمندان میدانند ماهیها در گروههای بزرگ و هماهنگی به نام مدرسه، شنا میكنند. یك ماهی كه لیدر بقیه محسوب میشود هنگام احساس آشفتگی، ماهیهای دیگر را به منطقه دیگری هدایت میكند. با توجه به اینكه شنا كردن در مسیری كه قبلا توسط ماهی دیگری باز شده انرژی كمتری میبرد تا اینكه ماهی به تنهایی شنا كند، ماهیها به دنبال رهبر گروه به راه میافتند.
برای آزمایش این موضوع كه ماهیها از یك لیدر رباتیك پیروی میكنند یا خیر، ابتدا باید یك ربات به شكل ماهی ساخت تا مانند آنها شنا كند. با ساختن این ربات و قرار دادن آن در كنار ماهیهای طلایی در یك حوضچه مصنوعی محققان مشاهده كردند ماهیهای طلایی در جلو و پشت سر ربات شنا میكنند.
چنانچه دم این ربات ماهی حركت نداشته باشد، ماهیها توجهی به او ندارند اما زمانی كه دم ربات با سرعت مشخصی حركت میكند ماهیها به دنبال او شنا میكنند. البته تمام ماهیها به دنبال ربات شنا نمیكنند و محققان باید شكلهای مختلف ربات را آزمایش كنند تا در حیات وحش، ماهیهای بیشتری به دنبال ربات ماهی حركت كنند.
هماكنون محققان روی یك زیردریایی رباتیك كار میكنند كه میتواند حیواناتی كه در اسارت هستند آزاد كند. زیردریایی ملخدار ممكن است به حیوانات آسیب بزند، بنابراین پژوهشگران در حال طراحی زیردریایی بیخطری هستند كه تمام اجزای آن در داخلش قرار دارد.
رباتهای باشخصیت
هنگامی كه ماجا ماتاریس در دبیرستان مشغول تحصیل بود، یك برنامه كامپیوتری نوشت كه به صحبتهای افراد پاسخ میداد. كاربر پیامی را در كامپیوتر تایپ میكرد و برنامه سریعا جواب این پیام را میداد.
اكنون ربات طراحی شده توسط ماتاریس و همكارانش قادر است به افراد بیمار یا ناتوان جسمی كمك كند. به عنوان مثال فرد مبتلا به آلزایمر برای اینكه دچار مشكلات حافظه نشود نیاز به تمرینهای ذهنی دارد. یا ممكن است فرد معلول برای بازیابی حركتی پس از سكته مغزی نیاز به مشوقی برای انجام تمرینات احیاكننده داشته باشد.
از آنجا كه برای انجام تمامی این كارها به اندازه كافی پرستار یا مراقب وجود ندارد، لذا به مداخله تكنولوژیكی نیاز است. به این منظور محققان رباتی ساختند تا به بیمارانی كه پس از سكته مغزی بازوهایشان ناتوان شده كمك كند تا تمرینات احیاكننده را از سر گیرند. این ربات به حركات فرد نظارت میكرد. در صورتی كه فرد میتوانست بازوی خود را حركت دهد ربات یك جمله دلگرمكننده به او میگفت. با آزمایش این ربات روی شش نفر كه دوره نقاهت پس از سكته مغزی را میگذراندند مشخص شد با حضور ربات افراد علاقه بیشتری نسبت به دنبال كردن تمرینات دارند تا زمانی كه هیچ محرك یا انگیزهای وجود ندارد. در مرحله بعد محققان به دنبال آن بودند كه آیا شخصیت ربات روی واكنش افراد تاثیرگذار است یا خیر. در یك حالت ربات بسیار به فرد نزدیك میشد و با صدای بلند و جملات محكم میگفت: تو میتونی این كار را انجام بدی. در حالت بعد ربات به گونهای برنامهریزی شد تا شخصیتی خجالتی داشته باشد. او ضمن حفظ فاصله از فرد با حالتی خجالتی میگفت: من میدانم انجام این حركت برای شما سخت است، اما به خاطر داشته باشید این حركت برای سلامتی شما لازم است.
برای آزمایش این موضوع كه ماهیها از یك لیدر رباتیك پیروی میكنند یا خیر، ابتدا باید یك ربات به شكل ماهی ساخت تا مانند آنها شنا كند. با ساختن این ربات و قرار دادن آن در كنار ماهیهای طلایی در یك حوضچه مصنوعی محققان مشاهده كردند ماهیهای طلایی در جلو و پشت سر ربات شنا میكنند
معمولا دیدهایم كه در كلینیكهای توانبخشی مراقب یا پرستار پس از مدتی سر و كله زدن با بیمار خسته شده و حوصلهاش سر میرود. اما یكی از مزایای چنین رباتی این است كه هرگز دچار خستگی، سرخوردگی یا عصبانیت نمیشود.
محققان همچنین برای كمك به كودكانی كه دچار اوتیسم هستند رباتی به نام باندیت طراحی كردهاند. این ربات سه پا و شبیه انسان ضمن ایجاد سر و صدا و حركت به اطراف، حباب هم درست میكرد. طی یك مطالعه مشخص شد هشت كودك مبتلا به اوتیسم به این ربات واكنش نشان میدادند. تعدادی ازكودكان با ربات صحبت و ضمن بازی با او تلاش میكردند تا او را بگیرند. بعضی دیگر هم به نظر ناراحت بودند. شاید دلیل آن هم صداهایی بود كه باندت درمیآورد. این كودكان از ربات دور میشدند و به سمت پدر و مادرشان میرفتند.
ماتازیس، چاست و پورفیری تنها تعداد كمی از مهندسان بسیاری هستند كه امروزه در حال كار روی رباتها هستند... اگر شما بخواهید رباتی برای اكتشاف در اقیانوسها، سفر به فضا، كمك به افراد مسن یا انجام جراحیهای پزشكی بسازید بد نیست بدانید در این زمینه هیچ محدودیتی وجود ندارد.
منبع: جام جم آنلاین
در زیر آب هم رباتها قادرند ماهیها و سایر موجودات دریایی را از محل رخداد وقایع زیست محیطی مانند آلودگی آب به مواد نفتی دور كنند و بالاخره رباتهای شبیه انسان میتوانند به سالمندان، افراد بیمار و معلولان كمك كنند. باید گفت مهندسانی كه رباتها را ساخته و برنامهریزی میكنند شغل جذابی دارند. این افراد در آزمایشگاه، رباتها را مونتاژ كرده و نرمافزارهای كامپیوتری برای كنترل آنها مینویسند. هاوی چاست از دانشگاه كارنگی، ملون معتقد است این رباتها بهترین اسباب بازیهای خارج از دنیای ما هستند. چاست یكی از متخصصانی است كه در زمینه طراحی، ساخت و برنامهریزی رباتها فعالیت میكند.
مار شگفتانگیز
زمانی كه چاست بچه بود به تمام چیزهای متحرك مانند قطارها، ماشینها و حیوانات علاقهمند بود. او با قرار دادن موتورهای الكتریكی روی ماشینهای اسباب بازی شركت Tinkertoy آنها را به حركت درمیآورد. بعدها و هنگامی كه به سن دبیرستان رسید به ساختن رباتهای متحرك شبیه ماشینهای كوچك امروزی روی آورد. او با آرزوی كار روی رباتها، رشته دانشگاهی علوم كامپیوتر را انتخاب كرد. زمانی كه برای تحصیل در مقطع كارشناسی ارشد به انستیتو تكنولوژی كالیفرنیا در پاسادِنا رفت در آزمایشگاه آنجا با شخصی آشنا شد كه روی دستگاهی كار میكرد كه سبكتر از ماشینهای كنترل از راه دور بود؛ مارهای رباتیك. بعضی رباتها فقط رو به جلو، رو به عقب، چپ یا راست حركت میكنند، اما مارهای رباتیك قادر به چرخش در بسیاری جهات و حركت روی ناهمواریهای مختلف زمین هستند. چاست اینگونه نتیجهگیری میكند كه مارها موضوعات بسیار جذابتری نسبت به ماشینها هستند.
پس از مدتی چاست و همكارش شروع به كار روی مار رباتیك مخصوص به خودشان كردند كه از ظرفهای فلزی متصل بهم ساخته شده بود.
چاست دوست داشت رباتش برای مصارف پزشكی ـ دارویی هم سودمند باشد. برای برخی جراحیهای قلبی دكتر باید سینه بیمار را بشكافد. دوره نقاهت بعد از این عمل میتواند بسیار دردناك باشد.
چه میشود اگر دكتر میتوانست با ایجاد یك سوراخ كوچك و فرستادن یك مار رباتیك نازك همین كار را با درد بسیار كمتری انجام دهد؟
برای بررسی این ایده چاست با ماركو زِناتی ـ جراح قلب مدرسه پزشكی هاروارد ـ تماس گرفت. زناتی ابتدا ربات را روی یك مدل پلاستیكی سینه انسان و سپس روی خوك آزمایش كرد. او به خوك داروی بیحسی تزریق كرد تا چیزی را حس نكند. سپس یك سوراخ كوچك زیر قفسه سینه خوك ایجاد كرد و مار رباتیك 30 سانتیمتری را وارد بدن خوك كرد. زِناتی با استفاده از یك دسته كنترل مار را به پشت قلب خوك هدایت كرد. سپس از طریق ربات وسیلهای را برای انجام یك عمل جراحی روی قلب خوك وارد بدن حیوان كرد. هماكنون یك كمپانی با نام Medrobotics در بوستون در حال تطبیق دادن این تكنولوژی برای انجام عمل جراحی روی انسان است.
بعضی رباتها فقط رو به جلو، رو به عقب، چپ یا راست حركت میكنند، اما مارهای رباتیك قادر به چرخش در بسیاری جهات و حركت روی ناهمواریهای مختلف زمین هستند
از مارهای رباتیك حتی میتوان به منظور جستجوی آثار باستانی استفاده كرد. چاست در حال بررسی امكان ارسال این ربات به مصر برای اكتشاف در مكانهای باستانی مصر است، چراكه برخی از این مكانها به قدری كوچك و مخوفند كه ورود انسان به آنجا خطرناك و حتی ناممكن است. چاست میگوید: حتی پس از 15 سال كار مداوم روی این پروژه از تماشای حركات مار رباتی خودش خسته نشده و روز به روز به آن علاقهمندتر میشود.
ماهی رباتیك
«مائوریزیو پورفیری» یك مهندس مكانیك در انستیتو پلیتكنیك دانشگاه نیویورك هم رباتی ساخته كه شبیه به حیوانات است، اما او هدف متفاوتی را دنبال میكند. هدف او از ساخت این ربات كمك به حیوانات واقعی است.
ربات پورفیری و تیمش شبیه ماهی است. این تیم میخواهد ماشینشان قدری شبیه یك ماهی باشد تا ماهیهای واقعی را متقاعد كند كه عضوی از گروه آنهاست. به این ترتیب میتوان ماهیها را از مناطق خطرناك مانند مناطقی كه بر اثر نشت نفت آلوده شده، دور كرد.
پورفیری از كوچكی به حیوانات علاقهمند و یكی از تفریحاتش رفتن به باغ وحش بود. از طرفی هم او به رباتهایی كه در كارتونهای ژاپنی میدید، علاقهمند بود. پس از ایجاد آزمایشگاه شخصی تصمیم گرفت این علایق را با هم تركیب كند.
هماكنون دانشمندان میدانند ماهیها در گروههای بزرگ و هماهنگی به نام مدرسه، شنا میكنند. یك ماهی كه لیدر بقیه محسوب میشود هنگام احساس آشفتگی، ماهیهای دیگر را به منطقه دیگری هدایت میكند. با توجه به اینكه شنا كردن در مسیری كه قبلا توسط ماهی دیگری باز شده انرژی كمتری میبرد تا اینكه ماهی به تنهایی شنا كند، ماهیها به دنبال رهبر گروه به راه میافتند.
برای آزمایش این موضوع كه ماهیها از یك لیدر رباتیك پیروی میكنند یا خیر، ابتدا باید یك ربات به شكل ماهی ساخت تا مانند آنها شنا كند. با ساختن این ربات و قرار دادن آن در كنار ماهیهای طلایی در یك حوضچه مصنوعی محققان مشاهده كردند ماهیهای طلایی در جلو و پشت سر ربات شنا میكنند.
چنانچه دم این ربات ماهی حركت نداشته باشد، ماهیها توجهی به او ندارند اما زمانی كه دم ربات با سرعت مشخصی حركت میكند ماهیها به دنبال او شنا میكنند. البته تمام ماهیها به دنبال ربات شنا نمیكنند و محققان باید شكلهای مختلف ربات را آزمایش كنند تا در حیات وحش، ماهیهای بیشتری به دنبال ربات ماهی حركت كنند.
هماكنون محققان روی یك زیردریایی رباتیك كار میكنند كه میتواند حیواناتی كه در اسارت هستند آزاد كند. زیردریایی ملخدار ممكن است به حیوانات آسیب بزند، بنابراین پژوهشگران در حال طراحی زیردریایی بیخطری هستند كه تمام اجزای آن در داخلش قرار دارد.
رباتهای باشخصیت
هنگامی كه ماجا ماتاریس در دبیرستان مشغول تحصیل بود، یك برنامه كامپیوتری نوشت كه به صحبتهای افراد پاسخ میداد. كاربر پیامی را در كامپیوتر تایپ میكرد و برنامه سریعا جواب این پیام را میداد.
اكنون ربات طراحی شده توسط ماتاریس و همكارانش قادر است به افراد بیمار یا ناتوان جسمی كمك كند. به عنوان مثال فرد مبتلا به آلزایمر برای اینكه دچار مشكلات حافظه نشود نیاز به تمرینهای ذهنی دارد. یا ممكن است فرد معلول برای بازیابی حركتی پس از سكته مغزی نیاز به مشوقی برای انجام تمرینات احیاكننده داشته باشد.
از آنجا كه برای انجام تمامی این كارها به اندازه كافی پرستار یا مراقب وجود ندارد، لذا به مداخله تكنولوژیكی نیاز است. به این منظور محققان رباتی ساختند تا به بیمارانی كه پس از سكته مغزی بازوهایشان ناتوان شده كمك كند تا تمرینات احیاكننده را از سر گیرند. این ربات به حركات فرد نظارت میكرد. در صورتی كه فرد میتوانست بازوی خود را حركت دهد ربات یك جمله دلگرمكننده به او میگفت. با آزمایش این ربات روی شش نفر كه دوره نقاهت پس از سكته مغزی را میگذراندند مشخص شد با حضور ربات افراد علاقه بیشتری نسبت به دنبال كردن تمرینات دارند تا زمانی كه هیچ محرك یا انگیزهای وجود ندارد. در مرحله بعد محققان به دنبال آن بودند كه آیا شخصیت ربات روی واكنش افراد تاثیرگذار است یا خیر. در یك حالت ربات بسیار به فرد نزدیك میشد و با صدای بلند و جملات محكم میگفت: تو میتونی این كار را انجام بدی. در حالت بعد ربات به گونهای برنامهریزی شد تا شخصیتی خجالتی داشته باشد. او ضمن حفظ فاصله از فرد با حالتی خجالتی میگفت: من میدانم انجام این حركت برای شما سخت است، اما به خاطر داشته باشید این حركت برای سلامتی شما لازم است.
برای آزمایش این موضوع كه ماهیها از یك لیدر رباتیك پیروی میكنند یا خیر، ابتدا باید یك ربات به شكل ماهی ساخت تا مانند آنها شنا كند. با ساختن این ربات و قرار دادن آن در كنار ماهیهای طلایی در یك حوضچه مصنوعی محققان مشاهده كردند ماهیهای طلایی در جلو و پشت سر ربات شنا میكنند
معمولا دیدهایم كه در كلینیكهای توانبخشی مراقب یا پرستار پس از مدتی سر و كله زدن با بیمار خسته شده و حوصلهاش سر میرود. اما یكی از مزایای چنین رباتی این است كه هرگز دچار خستگی، سرخوردگی یا عصبانیت نمیشود.
محققان همچنین برای كمك به كودكانی كه دچار اوتیسم هستند رباتی به نام باندیت طراحی كردهاند. این ربات سه پا و شبیه انسان ضمن ایجاد سر و صدا و حركت به اطراف، حباب هم درست میكرد. طی یك مطالعه مشخص شد هشت كودك مبتلا به اوتیسم به این ربات واكنش نشان میدادند. تعدادی ازكودكان با ربات صحبت و ضمن بازی با او تلاش میكردند تا او را بگیرند. بعضی دیگر هم به نظر ناراحت بودند. شاید دلیل آن هم صداهایی بود كه باندت درمیآورد. این كودكان از ربات دور میشدند و به سمت پدر و مادرشان میرفتند.
ماتازیس، چاست و پورفیری تنها تعداد كمی از مهندسان بسیاری هستند كه امروزه در حال كار روی رباتها هستند... اگر شما بخواهید رباتی برای اكتشاف در اقیانوسها، سفر به فضا، كمك به افراد مسن یا انجام جراحیهای پزشكی بسازید بد نیست بدانید در این زمینه هیچ محدودیتی وجود ندارد.
منبع: جام جم آنلاین