شيئاً فشيئاً تصبح التكنولوجيا جزء أكبر من حياتنا ومجال الروبوتات هو من أكثر الأقسام التكنولوجية الواعدة والمثيرة للتشويق. مجال الروبوتات ليس مقتصراً على الرجل الآلي Humanoid Robot او صورة نمطية واحدة, ولكنه مجال مرتبط بجميع نواحي الحياة من صناعة وطب وأطراف صناعية وترفيه والعاب. في هذا المقال نبحث أهم التطورات في هذا المجال والمهارات التقنية التي ستساعدك على دخوله ونعطي لمحة مشوقة عن أهم تطبيقات الروبوتات حالياً.
مجال الروبوتات هو مجال ضخم جداً ولكن لو نظرنا الى اي روبوت, سنجد أنه يتكون بشكل عام من ثلاث أقسام:
- الجسم وتصميمه والمواد المصنوع منه والمحركات المسؤولة عن الحركة
- دارات كهربائية وحساسات
- أكواد للتحكم بالروبوت
أكثر الأفرع إرتباطاً بصناعة الروبوتات:
| هندسة الميكاترونكس | Mechatronics Engineering |
| هندسة البرمجيات والحواسيب | Computer and Software Engineering |
| هندسة الميكانيك | Mechanical Engineering |
| هندسة الطيران | Aerospace Engineering |
| هندسة التحكم | Control Engineering |
| هندسة الكهرباء والإلكترونيات | Electrical Engineering |
| الهندسة الطبية | Biomedical Engineering |
| الفيزياء | Physics |
ولكن هناك تخصصات أخرى مثل هندسة المواد والكيمياء وعلوم الأحياء والطب وعلم النفس وغيرها التي تدخل في هذا المجال أكثر فأكثر عبر السنين.
أهم تطبيقات الروبوتات:
الصناعة:
جميع المصانع العملاقة تحتوي على روبوتات وخصوصاً الذراع الآلية Robotic Arm والتي تستخدم لشتى المهمام ومنها اللحام وتجميع القطع الضخمة مثل أجزاء السيارات وغيرها. مثلاً, هذا مقطع فيديو تم تصويره بإستخدام الدرون من معمل تيسلا في برلين .
مثال آخر وهو أماكن تخزين البضائع في أمازون ويتسخدمون شبكة كبيرة من الروبوتات التي تعمل بتناسق مع بعضها ويطلق عليه مصطلح Swarm robotics. هذا فيديو من المخزن وحسب الفيديو, فإن أمازون تستخدم اكثر من 200 ألف روبوت متحرك.
مثال آخر وهو روبوت Spot الذي يبدو كأنه كلب آلي من شركة Boston Dynamics والذي يمكنه تحليل بيئة العمل والقيام بالعديد من المهام داخل المعامل
المجال الطبي
يعد مجال الأطراف الصناعة الآلية ( Bionics ) من أحد أهم التطبيقات الواعدة للروبوتات والتي بإمكانها تحسين حياة الناس الى الأفضل بشكل لا يصدق وهو من أحد تطبيقات الهندسة الطبية. وهذا فيديو فيه لمحة عن تطورات هذا المجال.
من التطبيقات التي ستغير أيضاً عالمنا تماماً, هو الروبوتات الصغرية Micro-robots و Nano-robots والذي يتيح إمكانية إدخال روبوت صغير إما لتصوير جزء داخل الجسم او حتى إجراء عملية جراحية دون الحاجة الى إختراق الجسم من الخارج والذي سيجعل العمليات أكثر أماناً وأقل خطراً على المرضى.
الإكتشاف
إكتشاف الفضاء:
لا يخفى على أحد أن ناسا تقوم بإرسال روبوتات الى الفضاء وتقوم بإستكشاف المجرة وكواكب جديدة والذي غير ممكن تحقيقه دون إستخدام الروبوتات.
المحيطات:
إكتشاف المحيط مشابه لإكتشاف الفضاء وهناك العديد من الصعوبات التي تجعل الإعتماد فقط على الغواصين أمراً غير ممكن. هذا فيديو لروبوت تحت الماء يساعد في جمع بيانات وتصوير المحيط
الزراعة
هناك العديد من إستخدامات الروبوتات في المجال الزراعي وفي المستقبل قد يتم الإعتناء بمزرعة كاملة فقط بإستخدام الروبوتات. هذا فيديو يوضح إستخدام طائرات الدرون Drone لري المحاصيل
أيضاً من أهم الأدوات في المجال الزراعي هو إستخدام رؤية الآلة Computer Vision لإحصاء المحاصيل وتحديد درجة نضج كل قطعة فاكهة وخضار ومقدار الماء الذي تحتاجه ومقدار نموها بإستمرار والذي من شبه المستحيل عمله دون إستخدام هذا التقنية. هذا فيديو مثال عن هذا.
الروبوتات المنزلية
الجميعع يود لو أنه يستطع شراء روبوت يتكفل بجميع الأعمال المنزلية من تنظيف وترتيب وطبخ وكوي وغيره. هذا حلم يتم تحقيقه شيئاً فشيئاً. هذا فيديو لروبوت قادر على الطبخ.
وهذا فيديو لروبوت يقوم بتنظيف الأرضية ويسمى بالإنكليزي mopping robot. وهناك العديد من الشركات التي تنتجه بتكلفة معقولة قرابة 500$ مثل Xiaomi وغيرها.
هذا الروبوت يستطيع تنظيف الأرضية دون الحاجة الى توجيه وهو ما يسمى بالقيادة الذاتية او Autonomous Driving
المجال العسكري
تعد الروبوتات قوة عسكرية كبيرة وهي وسيلة أساسية في الجيوش المعاصرة وتم إستعمال الطائرات بدون طيرات منذ عدة سنوات لأهداف مثل التجسس وضرب مواقع معينة. وحسب الموقع الرسمي لوزارة الدفاع الأمريكي, فإن الولايات المتحدة تستخدم أكثر من 11,000 طائرة بدون طيار. ولقد شهدت السنوات الأخيرة دخول دول أخرى لسوق الطائرات الحربي مثل تركيا بطائرات بيرقدار.
بالطبع, إستخدامات الروبوتات في المجال العسكري لا تقتصر على الطائرات فقط. فهناك مهمات مثل إيصال طعام او ادوات الى مناطق حرجة, وروبوتات للبحث عن الألغام وهناك تطبيقات لا تحصى لهم.
توصيل الأطعمة والبريد
خدمة التوصيل عبر الروبوتات هي حلم الناس منذ سنوات, وتحقيق هذا الحلم يصبح أقرب فأقرب. من قبل, كان يبدو أن الحل البديهي هو إستخدام الطائرات, ولكنه قد لا يكون حلاً ناجعا لكثرة القوانين وإفتقاد التنظيم ومشاكل الخصوصية وغيرها الكثير. لذلك, قامت العديد من الشركات بتطوير روبوتات مثل السيارات وهو حل يبدو منطقياً وربما يكون هو الحل الأمثل حاليا. هناك العديد من الشركات التي تطور روبوتات التوصيل ومنها
الترفيه
هذا التطبيق قد يكون الأكثر إثارة لأنك لا تحتاج أن تكون هناك فائدة معينة لأجل صنع روبوت عدا عن أن ذلك ممتع, وهو سبب كافٍ بحد ذاته.
ليس هناك حد لهذا النوع سوى خيالك. من أكثر الروبوتات شيوعاً للتسلية هي طائرات الدرون Drones و سيارات التحكم عن بعد RC Car. بالطبع, لا أعني سيارات الأطفال, ولكن أعني السيارات المخصصة لهواة الروبوتات وتكلفة مثل هذه السيارات قد تصل الى مئات الدولارات وربما تتعدى الألف دولار. وتستطيع مثل هذه السيارات القيام باشياء مذهلة مثل السير على الماء كما في الفيديو في الأسفل.
يمكنك صنع روبوتاتك الخاصة كما يفعل اليوتيوبر صاحب قناة Stuff Made Here والذي صنع العديد من الروبوتات المذهلة مثل روبوت سلة كرة السلة الذي يذهب حيث ترمي الكرة بدلاً من أن تذهب الكرة الى حيث يكون الهدف. ويمكنك مشاهدة ما أعنيه بالفيديو التالي.
كورسات مرتبطة بالروبوتات:
- Embedded systems
- Robotics design
- ++C
- Python
- AI
- Machine Learning
- Deep Learning
- Computer Vision
- Autonomous driving
روابط لكورسات ممتازة في مجال الروبوتات والذكاء الإصطناعي:
- Coursera Robotics Specialization from University of Pennsylvania: Robotics | Coursera
- Intro to Robotics from Stanford by Ousama Khatib: CS223A
- Intro to AI from UC Berkely: CS188
- Reinforcement Learning from Stanford: CS234
- Coursera Deep Learning Specialization by Andrew Ng: Deep Learning
- Computer Vision from Stanford : CV Stanford
روابط لفيديوهات مميزة:
- بايونيكس (الأطراف الصناعية الآلية)
- الروبوتات الطرية
- الروبوتات التشاركية ( Collaborative Robots Cobots)
- الروبوتات المستوحاة من البشر ( Humanoid Robots )
- المايكرو روبوت او الروبوتات الصغرية
