رباتیک چیست؟
رشد روز افزون دانش بشری انسانها را با دست آوردها و علوم جدیدی آشنا میسازد که قبل از آن شاید تنها ریشه در تخیل داشت رباتیک یکی از تخیلات انسانی است که کم کم پا به عرصه واقعیت نهاده و زندگی بشری را دست خوش تغییرات شگرفی خواهد کرد.

از آنجایی که موسسه اطلاع رسانی تبیان سعی دارد همچون بقیه زمینهها از پیشتازان عرصه علم و فناوری نیز باشد فعالیت در این بخش را لازم دانستیم
قوانین رباتیک:
کلمه ربات اولین بار 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 بودن و دارا بودن نقاط ضعف و قوت یک انسان معمولی ، یک انسان دارای قدرت بسیار زیادی بود که در پایان نمایش نامه برای مبارزه علیه سازندگان خود استفاده شد البته لازم به ذکر است که پیش از آن یونانیان نیز مجسمه متحرکی ساخته بودند که نمونه اولیه ماشینی بوده که ما امروزه ان را ربات مینامیم.
تعریف امروزه ربات از نظر عوام مردم وسیله ای است که اعمالی هوشمند شبیه انسان انجام میدهد در حالی که فرهنگ وبستر ربات را اینگونه تعریف میکند:"یک دستگاه یا وسیله خودکاری که قادر به انجام اعمالی است که معمولا به انسانها نسبت داده می شود و یا مجهز به قابلیتی است که شبیه هوش بشری است".
در این راستا دانشمندان سعی بر آن دارند رباتهایی بسازند که به طرق مختلف نیاز های انسان را براورده سازند و در نهایت به رباتی با قابلیت های کامل یک انسان برسند
قوانین رباتیک مطرح شده توسط آسیموف چنین است:
• ربات ها نباید هیچگاه به انسانها صدمه بزنند.
• رباتهاباید دستورات انسانها را بدون سرپیجی از قانون اوّل اجرا کنند.
• رباتها باید بدون نقض قانون اوّل و دوم از خود محافظت کنند.
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.
بر اساس این سه قانون و سه قسمت ذکر شده به معرفی انواع رباتها ، بررسی عملکرد آنها ، اخبار مسابقات ، تحلیل پیشرفت و آموزش آنها خواهیم پرداخت ، امید است در این قسمت نیز همچون بخشهای دیگر با پیشنهادات و انتقادات سازنده خود، ما را یاری نمایید.
محصولات کمک آموزشی روبوتیک را می توانید از اینجا خریداری کنید
تبیان - سیدخاموشی
روبوکاپ چیست؟
قسمت اول
روبوکاپ (RoboCup) عنوان مسابقاتی بین المللی در زمینه دانش روباتیک و هوش مصنوعی است که بصورت سالیانه توسط فدراسیون بین المللی RoboCup برگزار میشود. از آنجا که نام RoboCup برگرفته از کلمات «Robot soccer» (مسابقه فوتبال) و «world Cup» (جام جهانی) است، لذا بیجا نیست که آنرا جام جهانی روباتها بنامیم.

هدف روبوکاپ
فدراسیون جهانی روبوکاپ اهداف و جداول زمانی خاصی را برای انجام تحقیقات در این زمینه مشخص کرده است. همانطور که فضانوردان، هدف اولیه خود را رساندن انسان به سطح کره ماه و سپس سالم بازگرداندن او به زمین عنوان کرده بودند، در حالی که هدف اصلی آنها این نبود، بلکه هدف، پیشرفت کلی در زمینه فضانوردی جهان بود؛ بزرگترین هدف روبوکاپ نیز پیشبرد سطح فنی جامعه جهانی می باشد و به عنوان هدفی اولیه: در میانه ی قرن بیست و یکم ( در سال 2050 میلادی) یک تیم متشکل از روبات های فوتبالیست شبیه به انسان، در مسابقه ای واقعی و با رعایت قوانین فیفا تیم قهرمان جام جهانی را شکست خواهد داد.
تاریخچه روبوکاپ
ایده برگزاری جام جهانی روباتها برای اولین بار در سال ۱۹۹۲ میلادی توسط پروفسور آلن مک ورث از دانشگاه British Columbia کانادا در مقالهای تحت عنوان روباتهای بینا مطرح شد که این مقاله در سال ۱۹۹۳ در کتابی تحت عنوان «Computer Vision: System, Theory, and Applications» منتشر گردید. در همین زمان گروهی از محققان کشور ژاپن به بررسی امکانپذیری برگزاری مسابقه فوتبال روباتها پرداختند که این بررسیها منجر به تأسیس رقابتهای( Robot J-League که بعد به RoboCup تفییر نام داد) توسط پروفسور مینورو آسادا، یاسو کنیوشی و هیرواکی کیتانو شد. رقابتهای روبوکاپ در سال ۱۹۹۶ بصورت رسمی آغاز بکار کرد.
سابقه فعالیت روبوکاپ در ایران
پروژهی علمی و پژوهشی روبوکاپ، فعالیت خود را از سال 1377 در دانشگاه صنعتی شریف آغاز نموده و این فعالیت به طور مستتمر تا به امروز ادامه داشته و هر سال با توسعه و گسترش همراه بوده است. درحال حاضر، تیم های این دانشگاه در کلیهی لیگهای فعال است و موفق شدهاند که طی سالهای اخیر به رتبههای ممتازی در عرصههای گوناگون نائل آیند.
با شروع این فعالیت علمی در این دانشگاه، تاکنون بیش از دهها دانشگاه، مرکز تحقیقاتی و باشگاه علمی در سراسر کشور به این حرکت علمی و فنی ملحق گردیدهاند و موجب بروز شور و اشتیاق بسیاری در جوانان مستعد این مرز و بوم برای گسترش مرزهای دانش و همچنین انجام پروژههای روباتیک و کاربردی در صنعت گردیده است.
از نکات جالب توجه آن است که برای اولین بار در مسابقات جهانی سال 2001 آمریکا، یک تیم از نوجوانان دبیرستانی ایرانی ( تیم دبیرستان علامه حلی) به عنوان تنها تیم دبیرستانی در مسابقات جهانی روبوکاپ شرکت نمودند و در بین بسیاری از تیمها، از دانشگاههای معتبر کشورهای پیشرفته، موفق به کسب رتبه اول در یکی از شاخههای مسابقات شبیه سازی فوتبال شدند.

رشتههای مسابقات روبوکاپ
• رقابتهای فوتبال
o لیگ شبیه سازی(soccer simulation)
o لیگ روباتهای سایز کوچک(small size)
o لیگ روباتهای سایز متوسط(middle size)
o لیگ روباتهای چهارپا
o لیگ روباتهای انسان نما
• رقابتهای امداد و نجات
o لیگ شبیه سازی نجات(rescue simulation)
o لیگ روباتهای امدادگر
• مسابقات نوجوانان (زیر ۱۸ سال)
o رقابتهای فوتبال
o رقابتهای رقص
o رقابتهای امداد و نجات
o رقابت عمومی
• مسابقات روباتهای خانگی
در قسمت دوم این مقاله با برخی از این مسابقات آشنا میشویم.
این سوال برای بیشتر افرادی که به کار با ربات و رباتیک علاقه دارند مطرح می شود که رباتیک را از کجا شروع کنند!

به نظر بنده ورود به عرصه رباتیک مشکل ترین مرحله می باشد به طور کلی رباتیک رشته ای میان رشته ای است با ترکیبی از رشته های مهندسی برق گرایشات الکترونیک و کنترل ، مهندسی مکانیک گرایش طراحی جامدات و مهندسی کامپیوتر گرایش نرم افزار.
در ایران این رشته در مقطع کارشناسی ارشد، مکاترونیک نام دارد که معمولا مورد توجه دانشجویان رشته برق ، کامپیوتر و مکانیک قرار می گیرد و البته خود رشته رباتیک (در ایران) هنوز وجود ندارد
واضح است زمانی که می خواهید به مقوله رباتیک بپردازید باید به بخش هایی از این 3 رشته بپردازیم در حالت کلی رباتیک را به 2 بخش شبیه سازی (Simulation)، و ربات حقیقی (Real) تقسیم بندی می کنند. در شبیهسازی در حقیقت رباتی به صورت فیزیکی ساخته نمیشود و ساخت ربات در یک محیط مجازی شبیه سازی شده که در آن بعضی از قوانین دنیای واقعی وجود دارد صورت میگیرد هدف از برگزاری و کار بر روی این قسمت بیشتر کار بر روی هوش ربات ( یا همان مقوله هوش مصنوعی) می باشد. در این بخش مسابقاتی در رشته های «شبیه سازی امداد و نجات» (Rescue Simulation) و «شبیه سازی فوتبال» (Soccer Simulation) و... هرسال در جهان برگزار میشود. در بخش Real مسابقات بسیار متنوعتری نسبت به Simulation وجود دارد زیرا شما با ربات های حقیقی سر و کار دارید که مهمترین آنها عبارتند از: رباتهای فوتبالیست(در چندین سطح مختلف)، رباتهای امدادگر، رباتهای مسیریاب (Path Finder)، رباتهای آتش نشان (Fire Fighter)، ربات های مین یاب (Deminer)، رباتهای لابیرنت، رباتهای انسان نما (Humanoid)، سگها (Four legged Robot)، ربات های خانگی(At home) و... البته واضح است که ساخت ربات واقعی علاوه بر مشکلات متعددی که داراست دارای هزینه های بالاتری نیز می باشد.
ما در تبیان با بخش شبیه سازی و نیازهای اولیه ساخت ربات همچون آموزش برنامه نویسی به زبان #C و آموزش نرم افزار مطلب آغاز کرده و سپس به ساخت ربات های سخت افزاری ساده همچون ربات خط یاب خواهیم پرداخت.
سرانجام
سال 2004 شرکت Gumpert Sportwage Nmanufaktur را بنا نهاد. او برای تکمیل
تحقیقات انجام شده در 3 سال گذشته از قبیل ساختار بدنه ، سیستم کامپیوتری و
آزمایش های تونل باد از امکانات دانشگاه فنی مونیخ استفاده کرد . سال 2005
ساخت
ابر سوپر اسپرت Gumpert Apollo آغاز و در همان سال مدل مسابقه ای
این خودرو برای شرکت در مسابقات Divonol Cup آلمان حاضر شد . آپولو در این
مسابقات توانست مقام سوم را کسب کند که برای یک اتومبیل آزمایشی بسیار
رتبه خوبی بود. سه سال بعد شرکت گامپرت با همان اتومبیل ولی از نوع هیبریدی
در مسابقات 24 ساعته نورنبررینگ نورد شایف شرکت کرد . برای این کار موتور 8
سیلندر تویین توربو و 3/3 لیتری آپولو به یک موتور الکتریکی با قدرت 135
اسب بخار مجهز شد.
پس
از آن شرکت گامپرت نمونه شهری Apollo را با یک موتور قوی تر 2/4 لیتری
ساخت شرکت آئودی ، تولید کرد . البته گامپرت به این موتور یک توربو شارژر
Bi-Turbo افزود. این موتور از سیستم روغن کارتل خشک بهره می برد ، سیستم
سوخت رسانی الکترونیک ، زمان بندی متغیر سوپاپ ها و 5 سوپاپ برای هر سیلندر
داشت . موتور این اتومبیل 650 اسب بخار قدرت تولید می کرد. بعدها موتورهای
700 و 800 اسبی نیز به Apollo اضافه شدند که همگی از سیستم توین توربو
استفاده می کردند . در سال 2008 مدل 700 اسبی آپولو مورد تست قرار گرفت .
این خودرو با رکورد یک دقیقه و 17 ثانیه و یک دهم ثانیه در صدر تابلوی سوپر
اسپرت ها قرار گرفت . آخرین محصول شرکت گامپرت خودرویی است با نام Gumpert
Apollo Speed که از همان موتور 700 اسب بخار بهره می برد. مدل Speed هم با
کسب زمان 7 دقیقه و 11 ثانیه توانست عنوان سریع ترین سوپر اسپرت شهری پیست
نورنبرگ را از آن خود کند و بالاتر از همه ی سوپر اسپرت هایی که می شناسیم
بایستد. این رکوردهای عجیب و غریب نشان از این دارند که با یکی از شگفت
انگیزترین سوپر اسپرت های دنیای خودرو سازی مواجه هستیم.
بدنه
آپولو از ترکیب فیبرکربن و فایبرگلاس ساخته شده و وزن آن با توجه به
امکانات سفارشی بین 1100 تا 1300 کیلوگرم متغیر است . از آنجا که راننده
آپولو هیچ دیدی نسبت به پشت سر خود ندارد، یک LCD روی داشبورد آن قرار داده
شده است تا این وظیفه را انجام دهد. البته برای مدل 700 اسب بخار با این
سرعت که از حالت سکون تا مرز 100 کیلومتر در ساعت را ظرف 9/2 ثانیه طی می
کند ، شاید راننده نیازی هم به دیدن پشت سرش نداشته باشد. بیشترین سرعت این
ابر اتومبیل به بیش از 360
کیلومتر در ساعت می رسد. رمز موفقیت ها و رکوردهای بی نظیر آپولو را باید
در دو نکته جستجو کرد. اول موتور پر بازده ، سبک و پرقدرت و دوم وزن بسیار
سبک آن . البته علاقمندان برای داشتن این خودرو 3/1 تنی ، باید علاوه بر
قبول شدن در تست های رانندگی شرکت گامپرت ، حدود 350 هزار دلار نیز هزینه
کنند که در مقایسه با بوگاتی ویرون 3/1 میلیون دلاری ، حتماً گزینه خوبی
خواهد بود.
نام: GumpertApolloSpeed2010
کلاس : سوپر اسپرت
آرایش پلت فرم : موتور عقب – دیفرانسیل عقبموتور : 8 سیلندر با توربو شارژر ( V8 Bi-Turbo )
حجم موتور : 4163 سی سی
قدرت : 700 اسب بخار
گشتاور : 875 Nm @ 2700 rpm
وزن : 1300 کیلو گرم
فاصله بین دو محور : 2700 میلی متر
ابعاد : ( طول * عرض * ارتفاع ) 4460 * 1998 * 1114 میلی متر
گیربکس : 6 دنده
حداکثر سرعت : 360.4 کیلومتر در ساعت
شتاب 0- 100 : 2.9 ثانیه
شتاب 0- 200 : 8.9 ثانیه
سایز رینگها : جلو 19 اینچ، عقب 19 اینچ
سایز تایرهای جلو: 255 با دیواره 35
سایز تایرهای عقب : 345 با دیواره 35
برنامه تولید : 2009 تا کنون
قیمت جهانی : 350,000 دلار

ابر سوپر اسپرت Gumpert Apollo آغاز و در همان سال مدل مسابقه ای این خودرو برای شرکت در مسابقات Divonol Cup آلمان حاضر شد . آپولو در این مسابقات توانست مقام سوم را کسب کند که برای یک اتومبیل آزمایشی بسیار رتبه خوبی بود. سه سال بعد شرکت گامپرت با همان اتومبیل ولی از نوع هیبریدی در مسابقات 24 ساعته نورنبررینگ نورد شایف شرکت کرد . برای این کار موتور 8 سیلندر تویین توربو و 3/3 لیتری آپولو به یک موتور الکتریکی با قدرت 135 اسب بخار مجهز شد.

پس از آن شرکت گامپرت نمونه شهری Apollo را با یک موتور قوی تر 2/4 لیتری ساخت شرکت آئودی ، تولید کرد . البته گامپرت به این موتور یک توربو شارژر Bi-Turbo افزود. این موتور از سیستم روغن کارتل خشک بهره می برد ، سیستم سوخت رسانی الکترونیک ، زمان بندی متغیر سوپاپ ها و 5 سوپاپ برای هر سیلندر داشت . موتور این اتومبیل 650 اسب بخار قدرت تولید می کرد. بعدها موتورهای 700 و 800 اسبی نیز به Apollo اضافه شدند که همگی از سیستم توین توربو استفاده می کردند . در سال 2008 مدل 700 اسبی آپولو مورد تست قرار گرفت . این خودرو با رکورد یک دقیقه و 17 ثانیه و یک دهم ثانیه در صدر تابلوی سوپر اسپرت ها قرار گرفت . آخرین محصول شرکت گامپرت خودرویی است با نام Gumpert Apollo Speed که از همان موتور 700 اسب بخار بهره می برد. مدل Speed هم با کسب زمان 7 دقیقه و 11 ثانیه توانست عنوان سریع ترین سوپر اسپرت شهری پیست نورنبرگ را از آن خود کند و بالاتر از همه ی سوپر اسپرت هایی که می شناسیم بایستد. این رکوردهای عجیب و غریب نشان از این دارند که با یکی از شگفت انگیزترین سوپر اسپرت های دنیای خودرو سازی مواجه هستیم.

بدنه آپولو از ترکیب فیبرکربن و فایبرگلاس ساخته شده و وزن آن با توجه به امکانات سفارشی بین 1100 تا 1300 کیلوگرم متغیر است . از آنجا که راننده آپولو هیچ دیدی نسبت به پشت سر خود ندارد، یک LCD روی داشبورد آن قرار داده شده است تا این وظیفه را انجام دهد. البته برای مدل 700 اسب بخار با این سرعت که از حالت سکون تا مرز 100 کیلومتر در ساعت را ظرف 9/2 ثانیه طی می کند ، شاید راننده نیازی هم به دیدن پشت سرش نداشته باشد. بیشترین سرعت این ابر اتومبیل به بیش از 360 کیلومتر در ساعت می رسد. رمز موفقیت ها و رکوردهای بی نظیر آپولو را باید در دو نکته جستجو کرد. اول موتور پر بازده ، سبک و پرقدرت و دوم وزن بسیار سبک آن . البته علاقمندان برای داشتن این خودرو 3/1 تنی ، باید علاوه بر قبول شدن در تست های رانندگی شرکت گامپرت ، حدود 350 هزار دلار نیز هزینه کنند که در مقایسه با بوگاتی ویرون 3/1 میلیون دلاری ، حتماً گزینه خوبی خواهد بود.

کلاس : سوپر اسپرت
آرایش پلت فرم : موتور عقب – دیفرانسیل عقبموتور : 8 سیلندر با توربو شارژر ( V8 Bi-Turbo )
حجم موتور : 4163 سی سی
قدرت : 700 اسب بخار
گشتاور : 875 Nm @ 2700 rpm
وزن : 1300 کیلو گرم
فاصله بین دو محور : 2700 میلی متر
ابعاد : ( طول * عرض * ارتفاع ) 4460 * 1998 * 1114 میلی متر
گیربکس : 6 دنده
حداکثر سرعت : 360.4 کیلومتر در ساعت
شتاب 0- 100 : 2.9 ثانیه
شتاب 0- 200 : 8.9 ثانیه
سایز رینگها : جلو 19 اینچ، عقب 19 اینچ
سایز تایرهای جلو: 255 با دیواره 35
سایز تایرهای عقب : 345 با دیواره 35
برنامه تولید : 2009 تا کنون
قیمت جهانی : 350,000 دلار

