روبات دستگاهی الکترومکانیکی است
که برای انجام وظایف گوناگون طراحی و ساخته می‌شود. در حقیقت روبات ماشینی
است که می‌توان آن را برای انجام دستورهای گوناگون برنامه‌ریزی کرد، به
ویژه آن دسته از کارها که فراتر از توانایی‌های طبیعی و ذاتی بشر باشند.
یکی از اولین روبات‌ها، «Hidden Mafia» نام داشت که «جورج دوول» و «جو
انگلبرگر» آن را در دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ میلادی ساخته بودند. «انگلبرگر»
اولین شرکت رباتیک را با نام «RoboBand» بنیان نهاد و نیز امروزه با لقب
پدر علم رباتیک شناخته می‌شود. روبات‌ها را برای انجام بهتر کارهایی مانند
حس‌کردن، دریافت جابه‌جایی اشیا یا کارهای تکراری طراحی می‌کنند. ویژگی‌های
اصلی روبات‌ها هنوز جای بحث دارد ولی به‌طور کلی روبات‌ها باید چندین
ویژگی شاخص داشته‌باشند، از جمله: از مواد مصنوعی ساخته شده باشند، قادر به
درک محیط خود باشند، بتوانند در اشیای محیط خود تاثیر بگذارند، درجه‌ای از
هوش داشته باشند، یا توانایی انتخاب بر اساس محیط را داشته باشند، یا به
صورت کنترل خودکار برنامه‌ریزی مجدد شوند و قابل برنامه‌ریزی باشند. امروزه
از روبات‌ها در موارد بسیاری استفاده می‌شود برای مثال انجام کارهای دقیق و
ظریف (برای مثال جوشکاری در کارخانه‌های خودروسازی) یا انجام کارهایی که
برای انسان خطرناک است مثل جست‌وجو در میان آوارهای زلزله یا بررسی وضعیت
در رآکتور یک نیروگاه اتمی. با این‌همه چند دهه است که روبات‌ها علاوه بر
کارخانه‌ها و پژوهشگاه‌های علمی به زندگی روزمره ما نیز وارد شده‌اند. از
طرف دیگر به‌جز برخی روبات‌های نظامی، دیگر روبات‌ها کاربردهای کاملا
صلح‌آمیز دارند. در ادامه به بررسی چند کاربرد جالب روبات‌ها می‌پردازیم.
جارویی به نام رومبا
یکی از محبوب‌ترین روبات‌های دنیا، جارویی به نام رومبا است. این جاروبرقی
می‌تواند در مدت زمان کوتاهی همه جای خانه یا محل کار را به‌طور کامل و
دقیق جارو کند. حتی می‌تواند زیر کمدها و تخت‌ها هم برود و با دقت آنجا را
هم تمیز کند. رومبا از پله‌ها بالا و پایین می‌رود و فرق بین موکت یا سنگ
را به خوبی می‌داند به‌طوری که همه جا را با دقت تمیز می‌کند. با استفاده
از حسگرها، می‌تواند موانع سرراهش را تشخیص دهد و بدون برخورد با آنها، به
کار خود ادامه دهد. حتی متوجه می‌شود که چه موقع در اتاق باز است و به
بیرون از منزل و روی خاک‌ها نمی‌رود. رومبا با برس‌های ویژه‌ای که دارد،
همه ذرات و موجودات ریزی را که به فرش و موکت چسبیده‌اند، به‌طور کامل از
زمین پاک و در قسمت پشتی ربات جمع می‌کند. هرکدام از کلیدهای رومبا، نشانگر
کار خاصی است، با فشردن کلید (Clean)، رومبا اندازه اتاق و محلی را که
باید تمیز کند، معین و زمان لازم را با آن سازگار می‌کند. کلید (spot) موجب
می‌شود که رومبا روی یک نقطه متمرکز شود و تمام زمان لازم را در آنجا صرف
کند. با فشردن کلید (Max)، رومبا تمام ذخیره باتری خود را صرف تمیزکردن
می‌کند که این زمان حدود دو ساعت است.
روبات فضانورد
Robonaut 2 یا R2 روبات انسان‌نمایی است که با همکاری ناسا و جنرال‌موتورز
ساخت شده و انسان‌های فضانورد، مشغول خدمت در ایستگاه فضایی بین‌المللی
است. این روبات تنها ساکن دایمی ایستگاه فضایی است. روبات R2 فوریه 2011 و
طی آخرین ماموریت شاتل فضایی دیسکاوری، به این ایستگاه منتقل شد و کارش را
در کنار انسان‌های فضانورد آغاز کرد. هرچند انسان‌های فضانورد می‌آیند و
می‌روند، قرار نیست R2 هیچ‌گاه ایستگاه را ترک کند. R2 محصول پروژه‌ای 15
ساله در زمینه طراحی روباتی انسان‌نماست که بتواند در فضا و در کنار
انسان‌ها کار کند. اندازه، شکل و دست‌های آن (که شبیه دست انسان است و
سرانگشت‌هایش حس لامسه دارد) به آن امکان می‌دهد تا از همان ابزارهایی
استفاده کند که دیگر فضانوردان به کار می‌برند. اما سرعت حرکت دست‌ها، کمتر
از دو متر در ثانیه است و به همین دلیل چندان چالاک محسوب نمی‌شود. هم
مرکز فرماندهی زمینی و هم خدمه ایستگاه فضایی، می‌توانند این روبات را از
راه دور کنترل کنند. اما خودش هم می‌تواند دستورالعمل‌هایی را به صورت
خودکار انجام دهد.
روبات آتش‌نشان خودکار
محققان روبات آتش‌نشان خودکاری ساخته‌اند که می‌تواند جان قربانیان
آتش‌سوزی‌ها و آتش‌نشانان را نجات دهد. این روبات که محصول دانشگاه
کالیفرنیاست روی دو چرخ حرکت می‌کند و می‌تواند تعادل خود را حفظ کند. این
روبات می‌تواند در ساختمان‌های آتش‌گرفته، به عنوان دیده‌بانی برای
آتش‌نشانان، عمل کند. این روبات‌ها دوربین‌های فرو سرخ و قرمز- سبز- آبی
دارند که از آنها برای ثبت دما و تشخیص گازهای فرار استفاده می‌کنند و
البته در عین حال به جستجوی قربانیان نیز می‌پردازند. این روبات با
بهره‌مندی از مجموعه‌ای از نرم‌افزارها، اطلاعات جمع‌آوری شده را به شکل
نقشه‌های سه‌بعدی عرضه می‌کند تا آتش‌نشانان بتوانند از این نقشه‌ها
استفاده کنند. این روبات می‌تواند از پله‌ها بالا برود و از موانع بزرگ
عبور کند. مهندسان این روبات‌ها را کوچک، ارزان، چابک و خودکار توصیف
می‌کنند. آتش‌نشانانی که وارد صحنه آتش‌سوزی می‌شوند، باید چندین کار انجام
دهند. این روبات‌ها نیز برای آنکه مفید باشند باید مانند سگ‌های شکاری خوب
تربیت شده کار کنند، به سرعت اعزام شوند و برای دستیابی به اهداف پیچیده
با هم همکاری کنند، البته خودشان هم می‌توانند برای انجام کارهای‌ضروری
تصمیمات سطح پایین اما ضروری را اتخاذ کنند.
روبات جراح با سیستم تصویربرداری سه‌بعدی
چند سالی است که مهندسان روباتی ساخته‌اند که می‌تواند عمل‌های جراحی
دشوار را با دقت زیاد انجام دهد. سیستم داوینچی که در روزهای پایانی سال
2008 عرضه شد، به پزشکان امکان می‌دهد با استفاده از هوش مصنوعی روبات‌ها،
بیماران را جراحی کنند. بعدها سیستم جراحی روباتیک داوینچی، برای افزایش
دقت و ایمنی جراحی، به سیستم تصویری سه‌بعدی و کنترل دقیق‌تر انسانی نیز
مجهز شد. دست‌های روباتیک داوینچی نسبت به دست‌های انسان، قوی‌تر و
چالاک‌تر است. سازندگان این دستگاه معتقدند استفاده از این سیستم جراحی
روباتیک، از میزان ریسک نهایی جراحی و آلودگی‌های پس از جراحی و در نتیجه
زمان لازم برای بهبود بیمار را کاهش خواهد داد. سیستم سه‌بعدی تصویربرداری
آن نیز تصویرهای بهتر و بیشتری از منطقه جراحی به جراحان می‌دهد و به این
ترتیب دقت جراحی را افزایش خواهد داد. سیستم کنترلی داوینچی نیز به دلیل
تنظیمات جدید ارتقا یافته است تا جراح بتواند با اطمینان بیشتر عملیات را
به انجام برساند. همچنین این تنظیمات جدید امکان کنترل دو نفره سیستم جراحی
یا استفاده‌های آموزشی از آن را نیز به وجود آورده است. سازندگان این
دستگاه گفتند آن را در راستای ارایه راه‌حل‌های سریع و موثر برای کاهش ریسک
در انجام انواع جراحی‌ها و کاهش زمان بهبودی نهایی بیمار ساخته‌اند.
روبات جراح در ایستگاه فضایی
تعمیر سفینه‌های فضایی یا اجزای مختلف ایستگاه‌های فضایی کاری بسیار
پرهزینه در عین حال پرریسک است و نیاز به تربیت فضانوردانی ماهر و جان برکف
دارد. از طرفی پیش از این نیز یک روبات جراح با نام «داوینچی» ساخته شده
بود که از آن برای انجام عمل‌های جراحی حساس استفاده می‌شود و قابلیت کنترل
از راه دور را نیز دارد. همین موضوع باعث شد که مسوولان ناسا به فکر
استفاده دیگری از این روبات جراح بیفتند یعنی تعمیر فضاپیماها. به همین
دلیل ناسا به سراغ مهندسان روباتیک پزشکی دانشگاه جان‌هاپکینز و دانشگاه
ویرجینیای غربی رفت و از آنها خواست تا روبات داوینچی را طوری طراحی و
برنامه‌ریزی کنند که برای انجام کارهای ظریفی در حد بریدن نوارهای پلاستیکی
نگهدارنده، بدون آسیب‌رساندن به دیگر اجزا آماده باشد. به این ترتیب اکنون
مهندسان می‌توانند با نشستن روی صندلی خود در مرکز فرماندهی یا کنترل، از
روی زمین و بدون تحمل سختی‌های سفر به فضا، کار تعمیر یک فضاپیما را
به‌راحتی انجام دهند.
روبات‌هایی برای مهار بحران هسته‌ای ژاپن
متخصصانی که برای جلوگیری از ذوب‌شدن هسته نیروگاه اتمی فوکوشیما داییچی تلاش می‌کردند، از کمک‌های یک روبات نمونه‌گیر در کنار خود بهره‌مند بودند. این روبات «مونی‌روبو» (مخفف واژه Monitoring Robot به معنی روبات ناظر) نام دارد و وقتی که میزان تشعشعات رادیواکتیو برای انسان بسیار بالا باشد، وارد عمل می‌شود. این روبات 1/5 متری با استفاده از یک جفت زنجیر حرکت می‌کند و با دست‌هایش موانع را از سر راه برمی‌دارد و از محیط نمونه‌گیری می‌کند. همچنین این روبات مجهز به ردیاب رادیواکتیو، سیستم دوربین سه‌بعدی و حسگرهای دما و رطوبت است. این روبات را می‌توان از مسافت یک کیلومتری هم کنترل کرد. مونی‌روبو حدود 600 کیلوگرم وزن دارد و حداکثر سرعت حرکتش، 2/4 کیلومتر در ساعت است. بعد از مرگ دو کارگر در حادثه هسته‌ای توکایمورای ژاپن در سال 1999، مرکز امنیت هسته‌ای ژاپن، وابسته به وزارت اقتصاد، بازرگانی و صنعت این کشور این روبات را برای حفاظت از جان کارگران خود ساخته است. به‌کارگیری روبات‌ها می‌تواند نیاز به حضور نیروی کار انسانی را در محیط‌های خطرناک کاهش دهد. از آنجا که پرواز بر فراز نیروگاه فوکوشیما با هواپیمای سرنشین‌دار ممنوع بود، یک هواپیمای بی‌سرنشین به نام «گلوبال هاوک» (Global Hawk) نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا، کار تهیه تصویر از این مجموعه را عهده‌دار شد. این هواپیمای بی‌سرنشین، مجهز به دوربین‌های عکاسی مادون قرمز و رادار ترکیبی آپرچر (Aperture) است که می‌تواند در طول شبانه‌روز و در تمام شرایط آب‌وهوایی، عکس‌هایی با تمام جزییات از این منطقه رآکتوری تهیه کند.