در مقاله بررسی تخصصی دنیای ربات‌ها و علم رباتیک در هوش مصنوعی به تفصیل در مورد ربات‌ها و انواع آن، مکانیزم کاری آنها و همچنین علم رباتیک صحبت کردیم در این مقاله با عنوان آشنایی با بازوهای روباتیک قصد داریم درباره یکی از شاخه‌های علم رباتیک که به صورت گسترده در بخش‌های مختلف زندگی بشر از صنعت گرفته تا پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد صحبت کنیم. شاید سال‌ها پیش قبل از ماشینی و هوشمند شدن برخی حوزه‌ها به ذهنمان هم خطور نمی‌کرد که روزی ادامه روند زندگی بشر بدون کمک گرفت از ماشین‌ها هوشمند دشوار و یا حتی غیر ممکن باشد. امروزه برخی از حوزه‌ها به‌اندازه‌ای وابسته به ماشین‌ها و ابزار آلات و قطعات مکانیکی هوشمند شده‌اند که بدون استفاده از آنها عملاً کارایی خود را از دست خواهند داد. شاید برایتان جالب باشد که بدانید، خودروهایی که از آنها استفاده می‌کنید به صورت تمام اتوماتیک و بدون کمترین دخالت عامل انسانی و کاملاً به صورت خودکار توسط بازوهای روباتیک ساخته شده‌اند و یا بازوهای روباتیکی که برای توان بخشی به افراد دارای معلولیت‌های حرکتی استفاده می‌شود، همه بخش کوچکی از علم رباتیک و کاربردهای بازوهای روباتیک است. در این مقاله قصد داریم بیشتر با این قطعات مکانیکی هوشمند آشنا شویم پس با آرتیجنس همراه باشید.

بازوهای روباتیک :

به زبان ساده اگر بخواهیم تعریفی از بازوهای روباتیک داشته باشیم، باید بگوییم به قطعات مکانیکی هوشمندی که به صورت مستقل و بدون دخالت بشر توانایی انجام یک سری کارهای خاصی را دارند، بازوهای روباتیک گفته می‌شود. ساخت بازوهای روباتیک الهام گرفته شده از بازوهای انسان است و از آنجایی که بازوهای روباتیک قطعه مکانیکی هستند قدرت، کارایی و راندمان بسیار بالاتری نسبت به بازوها و دست انسان دارند و می‌توانند در انجام یک سری امور سخت و طاقت فرسا به بشر کمک کند. بازوهای روباتیک عبارت‌اند از تعدادی قطعه مکانیکی که توسط مفصل‌ها به هم متصل شده و بر اساس یک سری برنامه‌ها و دستورالعمل‌هایی که از قبل در بخش پردازشی آن تعبیه شده، قادر است کارهای خاصی انجام دهد. یک بازوی رباتیک معمولاً از چهار قسمت اصلی تشکیل می‌شود که عبارت است از: قسمت Base که در نقش یک پایه است و قسمت اصلی بازو روی آن سوار است. قسمت link که همان قسمت اصلی بازوی روباتیک است. قسمت مفصل‌ها که وظیفه اتصال قسمت‌های مختلف بازو را به عهده دارد و معمولاً به آن joint گفته می‌شود و نهایتاً بخش اصلی و کاربردی بازو که وظیفه انجام عمل اصلی مثل برداشت یک جسم از روی زمین را به عهده دارد.

ویژگی‌های بازوهای روباتیک :

در این قسمت از مقاله آشنایی با بازوهای روباتیک می‌رسیم به بررسی ویژگی‌های این قطعات مکانیکی هوشمند. در ادامه می‌خواهیم بررسی کنیم که این قطعات مکانیکی چه ویژگی‌هایی دارند که در زندگی روزمره ما تا این این اندازه محبوب و کارآمد شده‌اند. معمولاً ویژگی‌های اصلی بازوهای روباتیک در عناوین زیر خلاصه می‌شود.

سرعت : 

یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های بازوهای روباتیک را می‌توان سرعت آنها در انجام کارها در نظر گرفت با ورود این بازوهای مکانیکی به قسمت‌های مختلف در زندگی بشر زمان صرف شده برای انجام کارها به صورت چشمگیری کاهش یافت.

دقت :

شاید تا چند سال پیش نمی‌توانستیم این مورد را به عنوان ویژگی بازوهای روباتیک در نظر بگیریم ولی امروزه با پیشرفت علم روباتیک بشر موفق به ساخت بازوهای روباتیکی شده که که پا به پای یک انسان واقعی می‌تواند با دقت در انجام کارهای مختلف به انسان کمک کند به‌طوری‌که حتی بدون نیاز به نیروی انسانی ناظر، می‌توان به آنها اعتماد کرد. 

قدرت :

از آنجایی که اجزای تشکیل دهنده بازوهای روباتیک قطعات مکانیکی هستند، می‌توانند در انجام کارهای سخت و طاقت فرسا که انجام آن‌ها برای بشر سخت و یا حتی غیر ممکن است و یا انجام آن ممکن است زندگی بشر را به خطر بیندازد ایفای نقش کنند. لذا از این رو می‌توان قدرتی بالاتر از قدرت بشر در انجام کارها را هم یکی دیگر از ویژگی‌های بازوهای روباتیک در نظر گرفت. برخی از این بازوهای روباتیک قادر هستند اجسامی چندین برابر سنگی‌تر از اجسامی که بشر قادر به حمل آن است را به راحتی جا به جا کنند. 

مقرون به‌صرفه بودن :

ساخت و راه اندازی بازوهای روباتیک به مراتب هزینه بسیاری کمتری نسبت به استخدام نیروهای انسانی دارند. لذا صاحبان صنایع و حرفه‌های مختلف به جای استخدام نیروی انسانی بیشتر به سمت راه اندازی بازوهای روباتیک متمایل می‌شوند که با کمترین هزینه به بیشترین کارایی و راندمان برسند.

کاربردهای بازوهای روباتیک :

بازوهای روباتیک در عرصه‌ها و زمینه‌های مختلفی به صورت گسترده مورداستفاده قرار می‌گیرند. در ادامه قصد داریم مهم‌ترین زمینه‌های کاربردی این قطعات مکانیکی هوشمند را نام برده و در مورد هر کدام توضیحات کوتاهی ارائه دهیم. 

صنعت :

صنعت یکی از حوزه‌هایی است که از بازوهای روباتیک به صورت گسترده در آن استفاده می‌شود. یکی از این حوزه‌های صنعتی، حوزه خودروسازی است. امروزه به جرات می‌توان گفت که تمام کمپانی‌های خودروسازی برای ساخت و مونتاژ خودروهای خود از ماشین‌های و بازوهای روباتیک به صورت گسترده استفاده می‌کنند و میتوان گفت این صنعت بدون کمک گرفتن از این ابزارهای هوشمند عملاً ناکارآمد خواهد بود.

پزشکی :

پزشکی یکی دیگر از حوزه‌هایی است که از بازوهای روباتیک استفاده می‌کند. امروزه متخصصان برای انجام بسیاری از جراحی‌هایی که نیاز به دقت و حساسیت بسیار بالایی دارد می‌توانند با خیال راحت به این قطعات مکانیکی اعتماد کند. در برخی جراحی‌هایی که به صورت از راه دور انجام می‌شود، بازوهای رباتیک یکی از بخش‌های مهم در انجام این عملیات به حساب می‌آیند.

تولید :

یکی دیگر از زمینه‌هایی که از بازوهای روباتیک در آن استفاده می‌شود، بخش خط تولید کارخانه‌ها و بخش‌های تولیدی است که در آن از بازوهای روباتیک برای انجام برخی کارهای روتین مثل حمل و نقل برخی اشیا و اجسام سنگین استفاده می‌شود.

مزایا و معایب :

همان‌طور که پیش‌تر هم اشاره شد یکی از بزرگ‌ترین نقاط قوت در بازوهای روباتیکی بالا بودن سرعت و قدرت در انجام کارهای سخت و طاقت فرساست. از طرفی دقت بالای این قطعات مکانیکی هوشمند در انجام برخی کارها، حتی می‌توان گفت که از انسان هم بیشتر است به همین دلیل در بسیاری از زمینه‌های پزشکی به صورت گسترده از بازوهای روباتیک استفاده می‌شود. اما باید این موضوع را هم در نظر داشت که برای کنترل، نگهداری و نظارت بر عملکرد این نوع ماشین‌های هوشمند نهایتاً به یک نیروی انسانی نیاز خواهید داشتید و شاید بتوان همین مورد را یکی از معایب بازوهای روباتیک در نظر گرفت. از طرفی در زمینه‌هایی که از ماشین‌های هوشمند استفاده می‌شود همیشه باید یک درصدی را به عنوان ضریب خطا در نظر گرفت که ممکن است به خاطر دلایل متعددی دچار برخی اشتباهات در محاسبه و خطا در اجرای دستورالعمل‌ها شوند.

نتیجه گیری :

با ظهور بازوهای روباتیک در زندگی بشر یکی دیگر از زیبایی‌ها و شگفتی‌های علم روباتیک و هوش مصنوعی متجلی شد. امروزه شاهد این هستیم که علم روباتیک با استفاده از بازوهای روباتیک چگونه به کمک بشر آمده و او را در انجام کارها یاری میدهد. در سال های اخیر با پیشرفتهای چشمگیری که در این حوزه اتفاق افتاد بسیاری از افرادی که دچار معلولیت جسمی بوده و دست و یا پای خود را از دست داده بودند به کمک این تکنولوژی موفق شدند محدودیت‌های حاصل از این معلولیت‌های جسمی را پشت سر بگذارند. امروز ما شاهد ظهور بازوهای روباتیکی هستیم که افراد با معلولیت جسمی با استفاده از آنها می‌توانند نقاشی کنند، بند کفش خود ببندند، بدوند، ورزش کنند و برای انجام کارهای روزمره خود از آنها کمک بگیرند. همین برای پی بردن به اهمیت بازوها و قطعات مکانیکی روباتیک و هوشمند در زندگی بشر امروزی کافی است.