تحقیق درمورد ربات چیست

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 65

آموز ه هایی از رباتیک

ربات چیست؟

ربات یک ماشین هوشمند است که قادر است در شرایط خاصی که در آن قرار می گیرد، کار تعریف شده ای را انجام دهد و همچنین قابلیت تصمیم گیری در شرایط مختلف را نیز ممکن است داشته باشد. با این تعریف می توان گفت ربات ها برای کارهای مختلفی می توانند تعریف و ساخته شوند.مانند کارهایی که انجام آن برای انسان غیرممکن یا دشوار باشد.برای مثال در قسمت مونتاژ یک  کارخانه اتومبیل سازی، قسمتی هست که چرخ زاپاس ماشین را در صندوق عقب قرار می دهند، اگر یک انسان این کار را انجام دهد خیلی زود دچار ناراحتی هایی مثل کمر درد و ...می شود، اما می توان از یک ربات الکترومکانیکی برای این کار استفاده کرد و یا برای جوشکاری و سایر کارهای دشوار کارخانجات هم همینطور.و یا ربات هایی که برای اکتشاف در سایر سیارات به کار میروند هم از انواع ربات هایی هستند که در جاهایی که حضور انسان غیرممکن است استفاده می شوند.

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.

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

رُبات یا روبوت وسیله‌ای مکانیکی جهت انجام وظایف مختلف است. یک ماشین که می‌تواند برای عمل به دستورات مختلف برنامه‌ریزی گردد و یا یک سری اعمال ویژه انجام دهد. مخصوصا آن دسته از کارها که فراتر از حد توانایی‌های طبیعی بشر باشند. این ماشینهای مکانیکی برای بهتر به انجام رساندن اعمالی از قبیل احساس کردن درک نمودن و جابجایی اشیا یا اعمال تکراری شبیه جوشکاری تولید می‌شوند.

  علم رباتیک از سه شاخه اصلی تشکیل شده است:         ·        الکترونیک ( شامل مغز ربات)         ·        مکانیک (شامل بدنه فیزیکی ربات)         ·        نرم افزار (شامل قوه تفکر و تصمیم گیری ربات)اگریک ربات را به یک انسان تشبیه کنیم، بخشهایی مربوط به ظاهر فیزیکی انسان را متخصصان مکانیک می سازند، مغز ربات را متخصصان الکترونیک توسط مدارای پیچیده الکترونیک طراحی و می سازند و کارشناسان نرم افزار قوه تفکر را به وسیله برنامه های کامپیوتری برای ربات شبیه سازی می کنند تا در موقعیتهای خاص ، فعالیت مناسب را انجام دهد.

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.

ربات یک ماشین الکترومکانیکی هوشمند است با خصوصیات زیر:*  می توان آن را مکرراً برنامه ریزی کرد.*  چند کاره است.*  کارآمد و مناسب برای محیط است.

 اجزای یک ربات با دیدی ریزتر : **  وسایل مکانیکی و الکتریکی شامل : * شاسی، موتورها، منبع تغذیه،  *  حسگرها (برای شناسایی محیط): *  دوربین ها، سنسورهای sonar، سنسورهای ultrasound، … *  عملکردها (برای انجام اعمال لازم) *  بازوی ربات، چرخها، پاها، … *  قسمت تصمیم گیری (برنامه ای برای تعیین اعمال لازم): *  حرکت در یک جهت خاص، دوری از موانع، برداشتن اجسام، … *  قسمت کنترل (برای راه اندازی و بررسی حرکات روبات): *  نیروها و گشتاورهای موتورها برای سرعت مورد نظر، جهت مورد نظر، کنترل مسیر، …

مزایای رباتها: 

ربات بی سیم توپ جمع کن با کنترل تحت وب

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 31

فصل اول : مقدمه

چیزهای بسیاری در مورد فواید تشویق دانشجویان جهت کار روی مسائلی از رشته‌های مختلف علمی بصورت مشترک نوشته شده است و بسیاری از مسائل واقعی جهان جهت دستیابی از طریق کار فردی بسیار پیچیده هستند.

مجموع درسهای حاصل از دو گروه منظم، یکی از راههای تسهیل تجربة مشارکت علمی برای دانشجویان است. بخش اعتبارات فنی مهندسی حتی امکان کار بر روی تیمهای مشارکتی چندگانه را جزء یکی از یازده نتیجة برنامه‌های اصلی مورد نیاز قرار دارند. مهندسین طراحی و کارشناسان علوم تکمیلی کامپیوتر را جهت یک تجربه علمی گرد هم آورده‌اند.

در پاییز سال 2002 دانشجویان به طراحی و تکمیل یک ربات بی‌سیم توپ جمع کن با کنترل تحت وب پرداختند که قادر به دوری از برخورد به موانع می‌باشد و توسط یک کاربر خارجی و از طریق یک سرور تحت وب کنترل می‌شود.

در این مقاله ما به فراهم آوردن پیش زمینه و تاریخچه‌ای از این مجموعه واحد درسی در دانشکده «لوراس» پرداخته و به توصیف جنبه‌های ویژه درس و خلاصه‌ای از نتایج گزارش سال اقدام کردیم سپس تلاشهای ارزیابی خود را که جهت گسترش فرآیند این مجموعه درسی مورد استفاده قرار دادیم.

فصل دوم

سازماندهی درس:

بخش علوم کامپیوتر «دانشکده لوراس» یک تیم طراحی از دانشجویان ارشد خود را از سال 1986 جهت تکمیل پروژه درخواست کرد. در سال 1997 بخش فیزیک و مهندسی دانشکده لوراس برنامه‌ای جدید تحت عنوان «الکترومکانیک» را توسعه دادند.

در تلاش جهت به مشارکت گذاشتن هر دو برنامه، کارشناسان مورد نیاز علوم تکمیلی کامپیوتر با مهندسین طراحی بصورت یک گروه درآوردند. از سال 1998، این پروژه رباتهای متحرک خودکار که شامل اتومبیلهای مسابقه‌ای مسیریاب، رباتهای آتش نشان و در پروژه این سال یک ربات بی سیم توپ جمع‌کن را شامل می‌شود.

1-2- نقش اساتید:

اجرا قبلی واحد درس زمانی تعیین گردید که مراحل مناسب توسط تعیین گردیده و به شکل پروژه‌های کوچکتر ساخته شده و توسط گزارشات و نمایش آنان تکمیل شد. یکی از فواید این روش نگهداری درس بصورت سازمان یافته و ارائه جدول تعیین شده بود. اما در تجزیه شخص مؤلف تیمهای طراحی واقعی جهان چنین پروژه‌های کوچک معین ندارند و بایست بهترین عملیات درسی را مشخص کنند و یک دورة‌ زمانی عاقلانه برای یک هدف واقعی را بعنوان یک تیم در نظر بگیرند. در تلاشی برای نسخه برداری یک تجربة ضعیفتر تعیین شده، ما جهت کاهش کارفرمایی‌های جزئی اساتید، درس را بازسازی کردیم نقش ما اساساً بعنوان مدیر بود و جداول و ابعاد پروژه را برای تیمهای دانشجویی تغییر می‌دادیم.

2-2- چارچوب درس:

ما با دانشجویان ارشد در پایان ترم بهاره، که آنها در سال سوم بودند جهت مشارکت در اهداف درس ملاقاتی داشتیم به دو تیم اجازه داده شد که یکدیگر را ملاقات کنند و اطلاعات خود را در مورد پروژه جمع آوری کنند. ما لیستی از احتیاجات پروژه داشتیم ولی دانشجویان اطلاعات ارزنده‌ای روی پروژه‌هایشان داشتند و از ما درخواست ابتکار عمل و تحقیقات قبل از ملاقات را داشتند. احتیاجات ما عبارتند از:

- این پروژه باید شامل یک بورد (صحنه زمین یا تابلو) قابل حمل، یک میکروکنترلر HC11 پیشرفته «فردمارتین» و «لابراتور MIT» باشد. این درخواست بدلیل صحنه زمین کنونی ما و موفقیت‌های پیشین ما توسط آنهاست.

- پروژه باید اجزاء طراحی مکانیکی برجسته (قابل توجهی) داشته باشد.

- بسیاری از درخواستهای امکانپذیر دیگر (که در یک ترم تکمیل شدند با بودجة ما متناسب بوده در حالیکه با تواناییهای فنی گروه نیز تناسب داشته باشد و ...)

با وجود آنکه در کل ما رضایت 100% در مورد پروژه انتخابی نداریم، دانشجویان از مشارکت و مالکیت پروژه راضی هستند. در اولین ملاقات دروس سال آخر ما موضوعی را تحت عنوان «مدارک مورد نیاز کاربر» مطرح کردیم که در آن بصورت مبهم، آنچه را ربات می‌بایست انجام دهد توصیف کردیم.

مدارک مورد نیاز کاربر بصورت ناقص و مبهم بود تا زمانیکه تجربه‌های حرفه‌ای مؤلف، کاربران محصول و موارد مدیریتی و بازیابی معمولاً اجزاء محصول و درجه دقت مورد نیاز برای طراحی را مورد بررسی قرار نمی‌دهند.

سپس به تیم دانشجویان جهت تکمیل و توسعه مشخصات مهندسی و نرم افزاری پروژه، 4 هفته وقت داده شد.

ما از دانشجویان خواستیم تا آنچه را که می‌خواستند بسازند و آنچه را که از نظر نرم افزاری، ابعاد و جهت حافظه ذخیره سازی در بر می‌گرفت را شرح دهند. ما دریافتیم که تولید یک محصول (فرآورده) با ویژگیهای قابل قبول، نیاز به نظارت و راهنمایی‌هایی از طرف ما دارد. دانشجویان بدون کمک ما نتوانستند آن سطح از جزئیاتی را که ما در نظر داشتیم تهیه کنند. در طول ویژگیهای نهایی محصول، از دانشجویان خواسته شد «نمودار گانت» را جهت پیشرفت کار پروژه تهیه و نمایش دهند. همچنین جداول پیشنهادی تکمیلی پروژه، که این کار مشکلی برای دانشجویان است همان طور که برای مهندسین در حال کار و تیمهای طراحی نرم افزاری مشکل است. سپس ما دیگر جداول باقیمانده درس را بر مبنای «نمودار گانت» قرار دادیم دانشجویان به ما گزارش هفتگی پیشرفت کار می‌دادند و طراحی‌های ابتدایی جهت بررسی و امتیاز دادن تحویل داده می‌شود و نمودار گانت در حال پیشرفت و بهتر شدن بود. بعضی فعالیتها بیشتر از آنچه مورد انتظار بود طول می‌کشید یعنی موارد که حتی بعنوان جزئیات نیز مطرح نشده بود نمود پیدا می‌کرد. دانشجویان در طول ترم بر اساس چندین گزارش رتبه‌هایی دریافت می‌کردند ولی بیشترین مرور هفتگی به یکی از گزارشات الکترونیکی پروژه اختصاص داشت که در زیر به توصیف آن پرداختیم. در پایان ترم دانشجویان یک نمایش در محوطه دانشگاه اجرا و گزارش نهایی پروژه را فراهم آوردند. یکی از جنبه‌های بیشتر درس که ما در ادامه به بحث آن می‌پردازیم آنست که دانشجویان فنی مهندسی در مقام مقایسه یک اعتبار بیشتر از دانشجویان علوم کامپیوتری دارند (4 اعتبار در برابر 3)

تحقیق در مورد طراحی مسیر ربات متحرک 36 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 36 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

چکیده

این مقاله الگوریتمی جدید برای مسئله برنامه ریزی مسیرکلی به یک هدف ، برای ربات متحرک را با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه می دهد .الگوریتم ژنتیک برای یافتن مسیر بهینه برای ربات متحرک جهت حرکت در محیط استاتیک که توسط نقشه ای با گره ها و لینک ها بیان شده است ،بکار گرفته شده است.موقعیت هدف و موانع برای یافتن یک مسیر بهینه در محیط دو بعدی داده شده است .هر نقطه اتصال در شبکه ژنی است که با استفاده از کد باینری ارائه شده است.تعداد ژن ها در یک کروموزوم تابعی از تعداد موانع در نقشه (نمودار)می باشد.

بنابراین از یک کروموزوم با طول ثابت استفاده کردیم.مسیر ربات ایجاد شده ، در مفهوم کوتاهترین مسیر ،بهینه است .ربات دارای محل آغاز و محل هدف تحت فرضیه ای است که ربات از هر محل فقط یکبار می گذرد یا اصلا نمی گذرد.نتایج بدست آمده در شبیه سازی ؛قدرت الگوریتم پیشنهادی را تایید می نماید.

مقدمه

مسئله طراحی مسیر ربات متحرک را می توان بصورت ذیل بیان کرد:

داده های مسئله (محل شروع،محل هدف، نقشه ای دو بعدی مسیرهاکه شامل موانع ساکن می باشد).هدف بدست آوردن یک مسیر بدون تصادم بین دو نقطه خاص در ایفای معیار بهینه سازی با در نظر گرفتن محدودیت ها (به احتمال زیاد:کوتاهترین مسیر)می باشد. مسئله طراحی مسیر از نظر محاسباتی بسیار پر هزینه است.

با اینکه حجم زیادی از تحقیقات برای حل بیشتر این مسائل انجام شده است،با این وجود،روش های معمول ،غیر قابل انعطاف می باشند.

1.اهداف مختلف بهینه سازی و تغییرات اهداف

2. عدم قطعیت ها در محیط ها

3. محدودیت های متفاوت برای منابع محاسباتی

مرور و بازنگری روش های موجود برای حل مسئله طراحی مسیر ،در [1] ارائه شده است . روش های زیادی برای ایجاد یک مسیر بهینه از قبیل برنامه ریزی دینامیک و روش های تبدیل مسافت گزارش شده است .

در روش برنامه ریزی دینامیک اگر نقطه ی شروعSP و نقطه ی هدف GP باشد ، نقطه ی زیر هدف IP است.و روش تولید مسیر ،نحوه تعیین توالی زیر اهداف است که زیر اهداف خود از مجموعه IP (I=1,2,3,…) انتخاب می شوند.ما باید تمام مسیرهای ممکن را بررسی کرده و مسیر با کمترین مقدار هزینه را به عنوان مسیر بهینه انتخاب نمائیم.توان محاسباتی بسیار فراوانی بویژه در محیط های دارای زیر اهداف فراوان مورد نیاز است . در روش تبدیل مسافت ،کارطراحی مسیر ،محیطی را با شبکه یکنواخت می پوشاند و فواصل را از طریق فضای خالی ،از سلول هدف،منتشر می کند.قسمت پیشین موج مسافت ،حول موانع و در نهایت از طریق تمامی فضاهای آزاد در محیط جریان می یابد.برای هر نقطه شروع در محیط نمایانگر محل اولیه ربات متحرک ،کوتاهترین مسیر به مقصد،از طریق رفتن به قسمت پائین و از طریق شیب دارترین مسیر نزولی رسم شده است.با این وجود به هنگام وجود دو سلول یا بیشتر جهت گزینش با همان حداقل تبدیل فاصله ابهام مسیرهای بهینه وجود دارد. دو روش مذکور ملزم توان محاسباتی بسیار بالا در محیطی است که دارای تعداد زیاد اهداف فرعی (زیر اهداف)و موانع است.

محققان روش های فراوان را برای حل مسائل طراحی مسیر ربات های متحرک با وجود موانع ایستا و متحرک بر مبنای soft computing ،بیان کرده اند. soft computing متشکل از منطق فازی،شبکه های عصبی و محاسبات تکاملی است (الگوریتم های ژنتیک و تکاملی GA & EA).تاکنون تلاش های زیادی در استفاده از منطق فازی برای طراحی و برنامه ریزی حرکت ربات متحرک وجود داشته است .اخیرا استفاده از محاسبات تکاملی رواج فراوانی پیدا کرده و در واقع روشی است که به منظور بکارگیری در موقعیت هایی که دانش اولیه راجع حل مسئله وجود نداشته و یا اطلاعات محدود می باشد،قابلیت استفاده به گونه ای موثرتر،عمومی تر و راحت تر را داراست.

الگوریتم های ژنتیکی و تکامکلی نیازمند اطلاعات اشتقاقی یا برآوردهای فرمال اولیه از راه حل نیستند و از آنجائیکه طبیعتا تصادفی می باشند دارای قابلیت جستجوی کل فضای جواب با احتمال بیشتر پیدا کردن بهینه عمومی می باشند.

می توان تحقیق قبلی راجع طراحی مسیر را به صورت یکی از دو روش مقابل طبقه بندی کرد: مبتنی بر مدل و مبتنی بر سنسور .

در حالت مبتنی بر مدل ،مدل های منطقی از موانع شناخته شده ،برای تولید تصادم بدون مسیر بکار گرفته می شوند.در حالیکه در روش مبتنی بر سنسور ، کشف و اجتناب از موانع ناشناخته است.در این مقاله الگوریتمی جدید جهت بدست آوردن مسیر بهینه بر مبنای مدل پیشنهاد شده است.

ادامه مطالب مقاله بصورت ذیل مرتب شده اند :

در بخش 2 ،مقدمه ای مختصر راجع الگوریتم ژنتیک ارائه شده است .در بخش 3 ،فرمول سازی مسئله مورد بررسی واقع شده،در بخش 4 الگوریتم پیشنهادی ، معرفی و در بخش 5 نتایج شبیه سازی نشان داده شده است.

1.مسیریابی

مسئله مسیریابی ربات در چند حالت قابل بررسی است :

در یک مفهوم می توان مسیریابی روبات را در قالب تعقیب خط (عموما مسیری از پیش تعیین شده با رنگ متفاوت از زمینه ) معرفی نمود.روبات هایی با این کاربرد تحت عنوان مسیریاب شناخته می شوند . یکی از کاربرد های عمده این ربات ، حمل و نقل وسایل و کالاهای مختلف در کارخانجات ، بیمارستان ها ، فروشگاه ها ، کتابخانه ها و ... میباشد .

ربات تعقیب خط تا حدی قادر به انجام وظیفه کتاب داری کتابخانه ها می باشد . به این صورت که بعد از دادن کد کتاب ، ربات با دنبال کردن مسیری که کد آن را تعیین میکند ، به محلی که کتاب در آن قرار گرفته می رود و کتاب را برداشته و به نزد ما می آورد .مثال دیگر این نوع ربات در بیمارستان های پیشرفته است ، کف بیمارستان های پیشرفته خط کشی هایی به رنگ های مختلف به منظور هدایت ربات های مسیریاب به محل های مختلف وجود دارد . (مثلا رنگ قرمز به اتاق جراحی یا آبی به اتاق زایمان.) بیمارانی که توانایی حرکت کردن و جا به جا شدن را ندارند و باید از ویلچر استفاده کنند ، این ویلچر نقش ربات تعقیب خط را دارد ، و بیمار را از روی مسیر مشخص به محل مطلوب می برد .

با توجه به وجود موانع (استاتیک و دینامیک) در محیط ،مسیریابی روبات در مفهومی کاربردی تر ،پیمودن مسیر مبدا تا مقصد بدون برخورد با موانع می باشد.مسلما با وجود تعداد زیاد موانع ،تعداد مسیرهای قابل عبور روبات بسیار زیاد خواهد بود و یقینا انتخاب کوتاه ترین مسیر توسط روبات برای حرکت از مبدا به مقصد ،دارای ارزش اجرایی بالایی خواهد بود.در این مقاله چنین مسئله ای مورد بررسی واقع شده است.نقاط مبدا و مقصد و نیز محل موانع به عنوان ورودی داده شده است ،نیز می دانیم موانع ایستا می باشند (در حالت وجود موانع پویا در عین نزدیکی بیشتر به شرایط واقعی ،روش های مورد استفاده بسیار پیچیده خواهند بود)و مسئله در حالت دو بعدی بررسی می شود (روبات بر روی صفحه حرکت می نماید). برای این منظور الگوریتم های مسیریابی با هدف انتخاب کوتاهترین مسیر قابل استفاده می باشند ،الگوریتم هایی که به منظور مسیریابی در شبکه ها قابلیت استفاده دارند.با این وجود در این

تحقیق در مورد ربات 10 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 10 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مقدمه

روبات واژه ای است که با شنیدن آن پیشرفت، زندگی نوین، زندگی ماشینی و واژه های بسیار دیگر به ذهن متبادر می شوند. این اختراع عجیب انسان، امروزه دیگر عضوی از زندگی او شده و هر روز توسط او در حال پیشرفت است. از فعالیت های سنگین صنعتی در مراکز صنعتی گرفته تا سطح اجرام آسمانی و فضا، در همه جا روبات ها به عنوان نمایندگان انسان و به جای او کارهای متفاوتی را انجام می دهند، اما روبات چگونه متولد شد و به چه حدی از پیشرفت دست یافته است.

تاریخچه و تعریف

برای بسیاری از افراد عادی، اگر یک ماشین یا دستگاه الکترونیکی به لحاظ ظاهری شبیه به انسان باشد، به راحتی روبات خطاب می‌شود. برای مثال یک ماشین میل‌لنگ‌کاری CNC با وجود اینکه به لحاظ ظاهری شبیه به بازو و دست انسان است، اما قدرت انتخاب و تصمیم‌گیری ندارد و به اشتباه روبات خطاب می‌شود در حالی که تنها یک ماشین ساده است. لغت روبات در اکثر زبان‌های دنیا با همین تلفظ دارای معنای واحدی می‌باشد. این لغت اولین‌بار در خلال سال‌های 1920 تا 1930 در نمایشنامه‌ای با نام "RUR (Rossmuse Universal Robot)" نوشته "کارل کاپک" نویسنده چک‌اسلواکی به‌‌کار برده شد. در این نمایشنامه بازیگران نقش موجوداتی مصنوعی و کوچک شبیه انسان را بازی می‌کردند، که به‌طور مطلق تحت فرمان صاحب خود قرار داشته و دستوراتش را مو‌به‌مو اجرا می‌کردند. این موجودات روبات نامیده می‌شدند که ریشه آن از لغت اسلاو (یعنی اسلواکی‌یایی!) Robota به معنای "کارگر اجباری" است.

تعریف روباتیک

روباتیک، علم مطالعه فن آوری مرتبط با طراحی، ساخت و اصول کلی و کاربرد روباتهاست. روباتیک علم و فن آوری ماشینهای قابل برنامه ریزی، با کاربردهای عمومی می باشد.

برخلاف تصور افسانه ای عمومی از روباتها به عنوان ماشینهای سیار انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاههای روباتیک در مکانهای ثابتی در کارخانه ها بسته شده اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابل انعطاف، ولی محدودی را انجام می دهند. چنین دستگاهی حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکردهای و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می باشد. علاوه براین، ممکن است حسگرها و تجهیزات جانبی یا ابزارهای خاصی نیز داشته باشند. بعضی از روباتها، ماشینهای مکانیکی نسبتاً ساده ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری و یا رنگ افشانی را انجام می دهند، که سایر سیستم های پیچیده تر بطور همزمان چند کار انجام می دهند، به دستگاههای حسی، برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای کنترل کارشان نیاز دارند. حسگرهای یک روبات ممکن است بازخورد حسی ارائه دهند، طوریکه بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسیب زدن، در جای مناسب قرار دهند. روبات دیگری ممکن است دارای نوعی دید باشد، که عیوب کالاهای ساخته شده را تشخیص دهد. بعضی از روباتهای مورد استفاده در ساخت مدارهای الکترونیکی، پس از مکان یابی دیداری علامتهای تثبیت مکان بر روی برد، می توانند اجزاء بسیار کوچک را در جای مناسب قرار دهند. ساده ترین شکل روباتهای سیار، برای رساندن نامه در ساختمانهای اداری یا جمع آوری و رساندن قطعات در ساخت، دنبال کردن مسیر یک کابل قرار گرفته در زیر خاک یا یک مسیر رنگ شده به کار برده می شوندکه هرگاه به هدف تعیین شده رسیدند، متوقف می شوند. روباتهای بسیار پیچیده تر در محیط های نامعین تر مانند معادن استفاده می شود.

قوانین ربوتیک

در سال 1940،Issac Assimov سه قانون Robotics را به شرح زیر بیان کرد:

1. یک روبات موجودی است که نباید به انسان آزار برساند و اجازه ندهد به چیزی ضرر برسد.

2. باید از انسان اطاعت کند، مگر این ‌که با قانون اول مغایرت داشته باشد.

3. باید خودش را در برابر خطر و ضرر محافظت نماید، مگر این‌که با قانون اول و دوم مغایرت داشته باشد.

تاثیر هوش مصنوعی بر روباتیک

در سال 1959 با ایجاد شاخه ای دیگر در دانش بشری، افق های تازه ای به روی روبات ها گشوده شد. در این سال ماروین مینسکی و جان مک کارتی در ام آی تی هوش مصنوعی را به جهانیان معرفی کردند. اختراع هوش مصنوعی تاثیری باورنکردنی بر پیشرفت روبات ها داشت و آنها را از مبحثی صرفاً علمی به موضوعی عمومی که می تواند در زندگی و صنعت مورد استفاده باشد تبدیل کرد. سه سال بعد اولین روبات صنعتی دنیا توسط جنرال موتورز آمریکا خریداری شد. با استفاده گسترده از روبات ها در صنایع امریکا، کشورهای دیگر هم به روبات ها علاقه مند شدند. یکی از این کشورها ژاپن بود که در سال 1967 واردات روبات از آمریکا را آغاز کرد. علاقه زیاد ژاپنی ها به روبات آنها را قادر ساخت که یک سال بعد اولین روبات غیر اروپایی امریکایی دنیا را بسازند.

ساختار عمومی یک روبات

یک روبات به‌طور معمول حداقل شامل 5 بخش متفاوت ولی مرتبط می‌باشد:

 1 - سیستم مکانیکی مفصل شده : (Articulated Mechanical system : AMS)

این سیستم متشکل از بازوها، مچ‌ها، اتصالات و عوامل نهایی مکانیکی بوده که در یک مجموعه به هم پیوسته و مرتبط جمع شده‌اند.

2 - تحریک‌کننده‌ها : (Actuators)

این بخش توان لازم را تحت یک سری شرایط کنترل شده و دقیق، برای سیستم مکانیکی مفصل شده(AMS) فراهم می‌کند.

این توان از انواع الکتریکی، هیدرولیکی و یا نیوماتیکی می‌باشد.   

 3 - ابزارها و سیستم‌های انتقال : (Transmission system)

این مجموعه Actuators را به AMS اتصال می‌دهد. بدین طریق توان فراهم شده توسط تحریک‌کننده‌ها به بخش مکانیکی منتقل شده و به‌گونه‌ای مجزا امکان حرکت را برای هر مفصل فراهم می‌آورد. تسمه‌های دنده‌دار و چرخ‌دنده‌ها از این نوعند.                    

 4 - حسگر‌ها :(Sensors)

سنسور‌ها قطعاتی هستند متشکل از ابزارهای لامسه‌ای الکتریکی یا نوری که در کنار سایر عناصر الکترونیکی ایفای نقش می‌کنند. وظیفه این المان‌ها کسب اطلاعاتی از موقعیت مفاصل روبات و شرایط محیطی مانند نور و گرما و هدف‌های موجود در محیط می‌باشد.

5 - مغز روبات :(CPU)

این بخش به‌عنوان محلی برای دستور گرفتن و تصمیم‌گیری روبات می‌باشد. به‌عبارت دیگر، وظیفه پردازش اطلاعات دریافتی از سنسور‌ها بر عهده این بخش است که این وظیفه توسط برنامه‌های موجود در حافظه کامپیوتر به انجام می‌رسد. بخش نرم‌افزار هم مربوط به این قسمت است.

برنامه‌نویسی در روبات

برنامه نویسی در روبات به دو صورت Online و Offline انجام می‌شود.

در برنامه‌نویسی Online که امروزه به عنوان معمول‌ترین روش در به‌کارگیری روبات‌های صنعتی استفاده می شود، اپراتور حرکت‌های مورد نظر را به روبات آموزش می‌دهد، به‌گونه‌ای که روبات بعد‌‌اً می‌تواند بدون کمک و به‌طور خودکار همان کار‌ها را تکرار کند. این نوع از برنامه‌نویسی به دو صورت انجام می‌شود: 1- آموزش دستی 2- آموزش از طریق هدایت.

در روش دستی با کمک یک جعبه کنترلی، روبات را به نقاط مورد نظر هدایت کرده و مختصات آن‌ها در حافظه کامپیوتری روبات ثبت می‌شود و به این ترتیب برای دفعات بسیار قابل تکرار است. در روش هدایت، عامل نهایی را با دست در مسیر دلخواه حرکت داده و وضعیت پیوسته هر یک از محورها در حافظ روبات ثبت می‌شود.

اما در مورد برنامه‌نویسی Offline که به برنامه‌نویسی سطح بالا موسوم است، این نکته اهمیت دارد که وقتی انجام کارهای پیچیده مورد نظر است و یا سرعت واکنش روبات به وقایع خارجی اهمیت دارد، باید از زبان های "کنترل‌کننده" روبات‌ها استفاده کرد. در این زبان‌ها علاوه بر وجود دستورات معمولی از قبیل کنترل حلقه و یا عبارات شرطی، دستوراتی برای حرکت و جابه‌جایی روبات‌ها هم در نظر گرفته شده است. این نوع برنامه‌نویسی امکان ارتباط آسان‌تر با روبات را فراهم می‌آورد.

طبقه بندی روبات ها

روبات ثابت

روباتهای امروزی که شامل قطعات الکترونیکی و مکانیکی هستند در ابتدا به صورت بازوهای مکانیکی برای جابجایی قطعات و یا کارهای ساده و تکراری که موجب خستگی و عدم تمرکز کارگر و افت بازده می شد بوجود آمدند. اینگونه روباتها جابجاگر (manipulator) نام دارند. جابجاگرها معمولا در نقطه ثابت و در فضای کاملا کنترل شده در کارخانه نصب میشوند و به غیر از وظیفه ای که به خاطر آن طراحی شده اند قادر به انجام کار دیگری نیستند. این وظیفه میتواند در حد بسته بندی تولیدات, کنترل کیفیت و جدا کردن تولیدات بی کیفیت, و یا کارهای پیچیده تری همچون جوشکاری و رنگزنی با دقت بالا باشد.

روبات های متحرک

نوع دیگر روباتها که امروزه مورد توجه بیشتری است روباتهای متحرک هستند که مانند روباتهای جابجا کننده در محیط ثابت و شرایط کنترل شده کار نمی کنند. بلکه همانند موجودات زنده در دنیای واقعی و با شرایط واقعی زندگی می کنند و سیر اتفاقاتی که روبات باید با آنها روبرو شود از قبل مشخص نیست. در این نوع روبات هاست که تکنیک های هوش مصنوعی می بایست در کنترلر روبات(مغز روبات) به کار گرفته شود.روباتهای متحرک به انواع زیر قابل تفکیک اند:

الف - روبات ها ی دارای پا :

۱- روبات های ۲ پا

مانند روبات های انسان نما (Humand )

روباتهایی انسان نمایی که در ابتدا فقط دو پا داشتند و حالا وزن کمتر و حرکت روانتری دارند.

۲-روبات های ۴ پا

روبات هایی که شبیه به حیوانات هستند. مانند روبات های سگ (AIBO) سونی

۳-روبات های ۶ پا

در ساخت این روبات ها از حشرات الهام گرفته شده .

۴-روبات های ۳ پا و ۸ پا نیز ساخته میشوند . همانطور که گفته شد در ساخت روبات های متحرک قانون خاصی وجود ندارد .ب- روبات های دارای چرخ: