شاید روزى تصور داشتن موجودى که از انسان فرمان ببرد و از او اطاعت کند، دستورهاى او را بى چون و چرا انجام دهد، دور از ذهن به نظر مى رسید و تنها در حد یک رمان علمى و یا داستانى تخیلى جالب به نظر مى رسید اما امروزه ما شاهد انسان نماهایى هستیم با نام «روبوت ها»، موجوداتى که مخلوق دست بشر بوده و تنها از او فرمان مى برند. امروزه گسترش استفاده از روبوت در مکان ها و جاهایى که امکان حضور انسان نیست به حدى زیاد شده که منجر به بیکارى شمار زیادى از کارگران نیز شده است به علاوه در کارهاى صنعتى و تحقیقاتى حضور روبوت ها را بیش از پیش مى توان شاهد بود.

دانشمندان علم رباتیک تعاریف زیادى را براى روبوت مطرح کرده اند اما در یک تعریف کلى مى توان روبوت را این گونه تعریف کرد: ماشین خودکار چند منظوره اى که طیف گسترده اى از وظایف متفاوت را در شرایطى که حتى نسبت به آن شرایط شناخت کافى نداشته باشد مانند انسان انجام مى دهد.
اما در یک تعریف عام تر و کلى تر ربات یک ماشین الکترومکانیکى هوشمند است که داراى خصوصیات زیر است:
1ـ قابلیت برنامه ریزى مکرر دارد.
2ـ چندکاره است. (Multi Tasking)
3ـ کارآمد و مناسب براى محیط است و توانایى هماهنگ کردن خود را با محیط دارد.

تاریخچه روبوت
لغت روبوت نخستین بار در سال 1920 تا 1930 در نمایشنامه اى به نام (Ross muse universal Robot) نوشته کارل کاپک نویسنده اهل چک به کار برده شد، در این نمایشنامه بازیگران نقش موجوداتى مصنوعى و کوچک شبیه به انسان را بازى مى کردند که تحت فرمان صاحب خود قرار داشتند و دستورهایش را دقیقاً اجرا مى کردند، در این نمایشنامه این بازیگران را روبوت مى نامیدند که در زبان اسلاو به معناى کارگر اجبارى است. اما عده اى از دانشمندان بر این باورند که تاریخچه پیدایش روبوت ها به قبل از میلاد مسیح(ع) بازمى گردد ـ یعنى در سال 270 قبل از میلاد مسیح(ع) ـ زمانى که یونانیان به ساخت مجسمه هاى متحرک مى پرداختند و پس از آن در سال 1250 میلادى، آلبرتوس ماگنوس در یک میهمانى از مدعوین خود توسط ماشین هایى که حرکت مى کردند پذیرایى به عمل آورد. در سال 1738 میلادى دواکانسن یک اردک مکانیکى ساخت که از 4000 قطعه تشکیل شده بود که مى توانست شنا کند و از خود صدا دربیارود. در گذر زمان اتفاقات فراوانى براى تبدیل روبوت هاى اولیه به شکل امروزى به وقوع پیوسته است که در زیر فهرست وار به آنها اشاره شده است:
1938: نخستین الگوى قابل برنامه ریزى که یک دستگاه سم پاشى بود، توسط دو آمریکایى طراحى شد.
1942: رمان ایزاک آسیموف با نام Runaround منتشر شد که در آن قوانین سه گانه رباتیک معرفى شد.
1946: ظهور رایانه هاى نسل اول
1951: طراحى نخستین بازوى مفصلى با قابلیت کنترل از راه دور
1954: طراحى نخستین روبوت قابل برنامه ریزى
1959: راه اندازى نخستین آزمایشگاه هوش مصنوعى در جهان
1963: راه اندازى دومین آزمایشگاه هوش مصنوعى در دانشگاه استنفورد
1968: طراحى یک روبوت سیار با قابلیت بینایى و کنترل توسط یک رایانه
1973: تولید نخستین مینى رایانه با قابلیت استفاده تجارى
1976: به کارگیرى روبوت vicarm در کاوشگر فضایى وایکینگ
1986: راه اندازى خط تولید روبوت هاى الکتریکى در کارخانه کاوازاکى
1997: دریافت نخستین تصاویر ارسالى از روبوت راه یاب مریخ
2000: پرده بردارى از روبوت شبیه انسان توسط شرکت سونى
2001: دومین نسل از روبوت هاى سگ Aibo عرضه شد.
2001: سیستم کنترل از راه دور ایستگاه فضایى SSRMS ساخته و در مدار زمین قرار گرفت.
دسته بندى تاریخى روبوت ها
در یک دسته بندى تاریخى مى توان روبوت ها را به سه نسل تقسیم کرد که هر نسل نسبت به نسل قبل از خود کامل تر شده است و پیشرفت هاى چشمگیرى نیز داشته است.
1ـ نسل صفر: در این نسل روبوت ها قابلیت هیچ گونه برنامه پذیرى را نداشتند، روبوت هاى این نسل را روبوت هاى برنامه ناپذیر نیز مى گویند.
2ـ نسل اول: روبوت هاى نسل اول داراى محرک هاى قابل کنترل اند و توانایى تکرار یک برنامه را به صورت متناوب دارند. کاربرد عمده این روبوت ها در کارهاى صنعتى مانند خطوط مونتاژ است. روبوت هاى این نسل را روبوت هاى برنامه پذیر نیز مى نامند.
3ـ نسل دوم: روبوت هاى این نسل نسبت به نسل هاى گذشته خود کامل تر شدند و داراى سیستم بینایى هستند که به کارگیرى نرم افزارهاى مخصوص توانایى پردازش داده هاى ورودى را دارند، یعنى در واقع این روبوت ها از نوعى هوش مصنوعى بهره مى برند و با استفاده از این قابلیت، توانایى تصمیم گیرى را نیز دارند، روبوت هاى این نسل را روبوت هاى سازگار مى گویند.
دسته بندى روبوت ها
در تعریف روبوت ها عنوان شد که روبوت داراى خاصیت تنوع عملکرد و قابلیت تطبیق خودکار خود با محیط است. براین اساس، دسته بندى زیر با توجه به 2 خصوصیت یاد شده روبوت ها از سوى دانشمندان رباتیک انجام گرفته است.
- روبوت هایى که توسط دست کنترل مى شوند.
- روبوت هایى براى کارهاى متوالى بدون تغییر.
- روبوت هایى براى کارهاى متوالى با تغییر.
- روبوت هاى تقلیدکننده.
- روبوت هاى کنترل کننده.
- روبوت هاى داراى هوش.
کاربردهاى صنعتى روبوت ها
کاربردهاى صنعتى روبوت ها را مى توان به دسته بندى هاى زیر تقسیم کرد:
1ـ حمل مواد، تخلیه و بارگیرى: در این حالت روبوت ها، کار کارگران معمولى را انجام داده و به جابه جا کردن مواد و قطعات از جایى به جاى دیگر مى پردازند.
2ـ کاربردهاى فرایندى: در این حالت، کار روبوت ها اندکى پیچیده تر شده و به کارهاى تخصصى تر مانند جوشکارى، رنگ پاشى و نیز عملیاتى که در آنها وظیفه روبوت کاربرد ابزارى خاص براى انجام برخى کارهاى تولیدى در کارخانه است.
3ـ مونتاژ و بازرسى: در این حالت عملیات مونتاژ قطعات خاصى از خط تولید و نیز عملیات بازرسى با استفاده از حساسه ها به وسیله روبوت انجام مى شود.
اجزاى تشکیل دهنده روبوت ها
هر روبوت به طور معمول از 5 بخش متفاوت اما مرتبط با یکدیگر تشکیل مى شود که عبارتند از:
1-(AMS) Articulated Mecanical system :
این سیستم متشکل از بازوها، مچ ها، اتصالات و عوامل نهایى مکانیکى است که در یک مجموعه به هم پیوسته و مرتبط جمع شده اند در حقیقت تشکیل یک سیستم مکانیکى منفصل شده را مى دهند.
2ـ Actuators :
وظیفه این بخش فراهم کردن توان لازم در یک سرى شرایط کنترل شده و دقیق براى سیستم مکانیکى منفصل شده (AMS) است. این بخش را تحریک کننده ها نیز مى نامند.
3- Transmission system :
وظیفه این بخش اتصال Actuators (تحریک کننده ها) به AMS است که از این راه توان فراهم شده توسط تحریک کننده ها به بخش مکانیکى منتقل مى شود و امکان حرکت را براى مفصل ها و بازو ها به شکل مجزا فراهم مى آورد - تسمه ها و چرخ دنده ها از این دسته اند - این بخش را ابزار ها وسیستم هاى انتقال مى گویند.
4ـ sensors :
حسگر ها قطعاتى هستند که از ابزارهاى لامسه اى الکتریکى یا نورى در کنار سایر عناصر الکتریکى انجام وظیفه مى کنند. وظیفه این حسگر ها کسب اطلاعات از موقعیت اجزاى روبوت مانند مفصل ها و بازو ها و نیز محیط بیرونى روبوت مانند نور، گرما و هدف هاى موردنظر روبوت است.
5- cpu :
این بخش که در حقیقت به عنوان مغز روبوت انجام وظیفه مى کند محلى براى دستور دادن و تصمیم گیرى روبوت است. در این بخش اطلاعات دریافتى از حسگر ها تجزیه و تحلیل شده و دستورهاى لازم به مفاصل و بازو ها فرستاده مى شود.
انواع روبوت ها
روبوت هاى امروزى که از قطعات الکترونیکى و مکانیکى تشکیل شده اند در ابتدا تنها به صورت بازوهاى مکانیکى براى جابه جایى قطعات و مواداولیه و نیز کارهاى تکرارى به وجود آمدند که به این روبوت ها جابه جاگر (manipulator) مى گفتند، جابه جاگر ها معمولاً در یک نقطه ثابت و در فضایى کنترل شده نصب شده و تنها قادر به انجام وظیفه یاد شده بودند.
نوع دیگرى از روبوت ها که امروزه مورد توجه قرار گرفته اند روبوت هاى متحرک هستند که برخلاف روبوت هاى جابه جاگر ثابت نبوده و در محیط حرکت مى کنند. در این نوع از روبوت ها با استفاده از هوش مصنوعى در مغز روبوت قابلیت برنامه ریزى براى آن فراهم شده است. روبوت هاى متحرک به سه دسته تقسیم مى شوند.
1- روبوت هاى چرخ دار: این دسته از روبوت هاى متحرک داراى چرخ هاى عادى و یا شنى تانک و یا داراى پیکربندى هاى چندبخشى هستند.
2- روبوت هاى پادار: این گروه از روبوت ها داراى پا بوده و بر روى 2 یا 4 پا حرکت مى کنند.
3- روبوت هاى پرنده: این گروه از روبوت هاى متحرک در هوا به حرکت درمى آیند.
مزایاى روبوت
1- افزایش ایمنى، میزان تولید، صرفه جویى و کیفیت محصولات.
2- کار در شرایط خطرناک و سخت مانند کوره ها، معادن، ارتفاعات و جاهایى که حضور انسان در آنجا بسیار مشکل است.
3- خسته نشدن روبوت ها و نیز بى توجهى به محیط پیرامون خود.
4- داشتن دقت بالا در حد میکروسانتى متر براى انجام کارها.
5- انجام چند کار در یک زمان
6- انجام کارهاى تکرارى و خسته کننده