ربات چيست؟
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.
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.
قانون رباتیک مطرح شده توسط آسیموف:
1- ربات ها نباید هیچگاه به انسانها صدمه بزنند.
2- رباتهاباید دستورات انسانها را بدون سرپیجی از قانون اوّل اجرا کنند.
3- 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.
با این سه قسمت، یک ربات می‌تواند با اثرپذیری و اثرگذاری در محیط کاربردی‌تر
شود.
اجزاي يك ربات با ديدي ريزتر :
* 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:
1- رباتیک و اتوماسیون در بسیاری از موارد می توانند ایمنی، میزان تولید، بهره و
کیفیت محصولات را افزایش دهند.
2- رباتها می توانند در موقعیت های خطرناک کار کنند و با این کار جان هزاران
انسان را نجات دهند.
3- رباتها به راحتی محیط اطراف خود توجه ندارند و نیازهای انسانی برای آنها
مفهومی ندارد. رباتها هیچگاه خسته نمی شوند.
4- دقت رباتها خیلی بیشتر از انسانها است آنها در حد میلی یا حتی میکرو اینچ
دقت دارند.
5- رباتها می توانند در یک لحظه چند کار را با هم انجام دهند ولی انسانها در
یک لحظه تنها یک کار انجام می دهند.
معایب رباتها:
1- رباتها در موقعیتهای اضطراری توانایی پاسخگویی مناسب ندارند که این مطلب
می تواند بسیار خطرناک باشد.
2- رباتها هزینه بر هستند.
3- قابلیت های محدود دارند یعنی فقط کاری که برای آن ساخته شده اند را انجام
می دهند.
برای مثال امروزه برای بررسی وضعیت داخلی رآکتورها از ربات استفاده می شود تا
تشعشعات رادیواکتیو به انسانها صدمه نزند.
تأثیر رباتیک در جامعه:
علم رباتیک در اصل در صنعت به‌کار می‌رود و ما تأثیر آن را در محصولاتی که هر روزه
استفاده می‌کنیم، می‌بینیم. که این تأثیرات معمولاً در محصولات ارزان‌تر دیده
میشود.
رباتها معمولاً در مواردی استفاده می‌شوند که بتوانند کاری را بهتر از یک انسان
انجام دهند یا در محیط پر خط فعالیت نمایند مثل اکتشافات در مکان‌های خطرناک مانند
آتش‌فشان‌ها که می‌توان بدون به خطر انداختن انسانها انجام داد.
مشکلات رباتیک:
البته مشکلاتی هم هست. یک ربات مانند هر ماشین دیگری، می‌تواند بشکند یا به هر علتی
خراب شود. ضمناً آنها ماشین‌های قدرتمندی هستند که به ما اجازه می‌دهند کارهای
معینی را کنترل کنیم.
خوشبختانه خرابی رباتها بسیار نادر است زیرا سیستم رباتیک با مشخصه‌های امنیتی
زیادی طراحی میشود که می‌تواند آسیب آنها را محدود کند.
در این حوزه نیز مشکلاتی در رابطه با انسان‌های شرور و استفاده از رباتها برای
مقاصد شیطانی داریم. مطمئناً رباتها می‌توانند در جنگ‌های آینده استفاده شوند. این
می‌تواند هم خوب و هم بد باشد. اگر انسانها اعمال خشونت آمیز را با فرستادن
ماشین‌ها به جنگ یکدیگر نمایش دهند، ممکن است بهتر از فرستادن انسانها به جنگ با
یکدیگر باشد. رباتها می‌توانند برای دفاع از یک کشور در مقابل حملات استفاده
می‌شوند تا تلفات انسانی را کاهش دهد. آیا جنگ‌های آینده می‌تواند فقط یک بازی
ویدئویی باشد که رباتها را کنترل می‌کند؟
مزایای رباتیک:
مزایا کاملاً آشکار است. معمولاً یک ربات می‌تواند کارهایی که ما انسانها
می‌خواهیم انجام دهیم را ارزان‌تر انجام دهد. علاوه بر این رباتها می‌توانند
کارهای خطرناک مانند نظارت بر تأسیسات انرژی هسته‌ای یا کاوش یک آتشفشان را انجام
دهند. رباتها می‌توانند کارها را دقیقتر از انسانها انجام دهند و روند پیشرفت در
علم پزشکی و سایر علوم کاربردی را سرعت بخشند. رباتها به ویژه در امور تکراری و
خسته کننده مانند ساختن صفحه مدار، ریختن چسب روی قطعات یدکی و… سودمند هستند.
تاثیرات شغلی:
بسیاری از مردم از اینکه رباتها تعداد شغل‌ها را کاهش دهد و افراد زیادی شغل خود
را از دست دهند، نگرانند. این تقریباً هرگز قضیه‌ای بر خلاف تکنولوژی جدید نیست. در
حقیقت اثر پیشرفت تکنولوژی مانند رباتها (اتومبیل و دستگاه کپی و…) بر جوامع ،
آن است که انسان بهره‌ورتر میشود.
آینده رباتیک:
جمعیت رباتها به سرعت در حال افزایش است. این رشد توسط ژاپنی‌ها که رباتهای آنها
تقریباً دو برابر تعداد رباتهای آمریکا است، هدایت شده است.
همه ارزیابی‌ها بر این نکته تأکید دارد که رباتها نقش فزاینده‌ای در جوامع مدرن
ایفا خواهند کرد. آن ها به انجام کارهای خطرناک، تکراری، پر هزینه و دقیق ادامه
می‌دهند تا انسانها را از انجام آنها باز دارند.
تاریخچه تحولات حوزه رباتیک
1920: نمایش نامه نویس چک اسلواکی Karl capek، کلمه ربات را در نمایش«رباتهای
جهانی روسیه» استفاده کرد این جمله از کلمه چکی « Robota» به معنی« کوشش ملال آور»
آمده است.
1938: نخستین الگوی قابل برنامه‌ریزی که یک دستگاه سم‌پاشی بود، توسط دو آمریکایی
به نام‌های Willard pollard و Harold Roselund برای شرکت devilbiss طراحی شد.
1942: ایزاک آسیموفRunaround را منتشر کرد و در آن قوانین سه‌گانه رباتیک را تعریف
کرد.
1946: ظهور کامپیوتر: George Devol، با استفاده از ضبط مغناطیسی، یک دستگاه
playback همه منظوره، برای کنترل ماشین به ثبت رساند. John Mauchly اولین کامپیوتر
الکترونیکی (ENIAC) را در دانشگاه پنسیلوانیا ساخت. در MIT، اولین کامپیوتر
دیجیتالی همه منظوره (Whirl wind) اولین مسئله خود را حل کرد.
1951: در فرانسه Reymond Goertz اولین بازوی مفصلی کنترل از راه دور را برای انجام
مأموریت هسته‌ای طراحی کرد. طراحی آن مبتنی بر کلیه روابط متقابل مکانیکی بین بازوی
اصلی و فرعی با استفاده از روش متداول تسمه و قرقره بود که نمونه‌هایی برگرفته از
این طرح هنوز هم در مواردی که نیاز به لمس نمونه‌های کوچک هسته‌ای است، دیده
میشود.
1954: George Devol اولین ربات قابل برنامه‌ریزی را طراحی و عبارت جهانی اتوماسیون
را ابداع کرد. این امر زمینه‌ای برای نام‌گذاری این شرکت به Unimation در آینده شد.
1959: Marvin Minsky و John McCarthy آزمایشگاه هوش مصنوعی را در MIT بنا نهادند.
1960: Unimation توسط شرکت Coudoc خریداری شد و توسعه سیستم رباتهای آن آغاز
گردید. کارخانجات ساخت تراشه مانند AMF پس از آن شناخته شدند و اولین ربات استوانه
ای شکل به نام Versatran که توسط Harry Johnson&Veljkomilen kovic طراحی شده بود،
فروش رفت.
1962: جنرال موتورز اولین ربات صنعتی را از Unimation خریداری کرد و آن را در خط
تولید خود قرار داد.
1963: John Mccarthy آزمایشگاه هوش مصنوعی دیگری از دانشگاه استنفورد بنا کرد.
1964: آزمایشگاه‌های تحقیقاتی هوش مصنوعی در M.I.T ،مؤسسات تحقیقاتی استنفورد
(SRI)، دانشگاه استنفورد و دانشگاه ادین برگ گشایش یافت.
1964: رباتیک C&D پایه گذاری شد.
1965: دانشگاه Carnegie Mellon مؤسسه رباتیک خود را تأسیس کرد.
1965: حرکت یکنواخت ( Homogeneous Trans formation) در شناخت نحوه حرکات ربات به
کار رفت. این روش امروزه به عنوان نظریه اسامی رباتیک وجود دارد.
1965: ژاپن ربات Verstran ( نخستین رباتی که به ژاپن وارد شد) را از AMF خریداری
کرد.
1968: کاوازاکی مجوز طراحی رباتهای هیدرولیک را از Unimation گرفت و تولید آن را
در ژاپن آغاز کرد.
1968: SRI،Shakey (یک ربات سیار با قابلیت بینایی و کنترل با یک کامپیوتر به اندازه
یک اتاق) را ساخت.
1970: پروفسور victor sheinman از دانشگاه استنفورد بازوی استاندارد را طراحی کرد.
ساختار ترکیب حرکتی او هنوز هم به بازوی استاندارد معروف است.
1973: Cincinnate Milacron اولین مینی کامپیوتر قابل استفاده تجاری که با رباتهای
صنعتی کنترل می شد(T3) را عرضه کرد. ( طراحی توسطRichard Hohn )
1974: پروفسور Victor Scheinman، سازنده بازوی استاندارد، Inc Vicarm را جهت فروش
یک نسخه برای کاربردهای صنعتی ساخت. بازوی جدید با یک مینی کامپیوتر کنترل می‌شد.
1976: Vicarm Inc در کاوشگر فضایی وایکینگ 1و2 استفاده شد. یک میکرو کامپیوتر هم در
طراحی vicarm به کار رفت.
1977: یک شرکت ربات اروپایی (ASEA)، دو اندازه از رباتهای قدرتمند الکتریکی صنعتی
را عرضه کرد که هر دو ربات از یک کنترلر میکرو کامپیوتر برای برنامه ریزی عملکرد
خود استفاده می‌کردند.
1977: Inc, Unimation vicarm را فروخت.
1978: unimation با استفاده از تکنولوژی Vicarm ( puma) ماشین قابل برنامه‌ریزی
برای مونتاژ( puma) را توسعه داد . امروزه همچنان می‌توان puma را در بسیاری از
آزمایشگاه‌های تحقیقاتی یافت.
1978: ماشین خودکار Brooks تولید شد.
1978: IBM و SANKYO ربات با بازوی انتخاب کننده، جمع کننده و مفصلی (SCARA) که در
دانشگاه Yamanashi ژاپن برنامه‌ریزی و تولید شده بود، را فروختند.
1980: Cognex تولید شد.
1981: گروه رباتهای CRS عرضه شد.
1982: Fanuc از ژاپن و جنرال موتورز درGM Fanuc برای فروش ربات در شمال آمریکا قرار
داد بستند.
1983: تکنولوژی Adept عرضه شد.
1984: Joseph Engelberger ایجاد تغییرات در رباتیک را آغاز کرد و پس از آن نام
رباتهای کمکی (Helpmate) به رباتهای خدماتی توسعه یافته (developed service
Robots) تغییر یافت.
1986: با خاتمه یافتن مجوز ساخت Unimation، کاوازاکی خط تولید رباتهای الکتریکی
خود را توسعه داد.
1988: گروه Staubli، Unimation را از Westing house خرید.
1989: تکنولوژی Sensable عرضه شد.
1994: یک ربات متحرک شش پا از مؤسسه رباتیک CMUیک آتشفشان در آلاسکا را برای
نمونه‌برداری از گازهای آتشفشانی کاوش کرد.
1997: ربات راه‌یاب مریخ ناسا از زمانی‌که ربات وارد مریخ شد تصاویری از جهان را
ضبط و ربات سیار Sojourner تصاویری از سفرهایش به سیاره‌های دور را ارسال کرد.
1998: Honda نمونه ای از p3 (هشتمین نمونه در پروژه طراحی شبیه انسان ) که در 1986
آغاز شده بود را عرضه کرد.
2000: Honda نمونه آسیمو نسل بعدی از سری رباتهای شبیه انسان را عرضه کرد.
2000: Sony از ربات شبیه انسان خود که لقب SDR ( Sony Dream Robots) را گرفت، پرده
برداری کرد.
2001: Sony دومین نسل از رباتهای سگ Aibo را عرضه کرد.
2001: سیستم کنترل از راه دور ایستگاه فضایی(SSRMS ) توسط مؤسسه رباتیک MD در
کانادا ساخته و با موفقیت به مدار پرتاب شد و عملیات تکمیل ایستگاه فضایی
بین‌المللی را آغاز کرد.
صافی کف پا و درمان آن
اگر
زمانی که فرد ایستاده است، پا دارای قوس طبیعی نباشد، آن فرد دارای صافی کف پا می
باشد. به طور کلی، وقتی شما دارای پای صاف خواهید بود که قوس داخل پا صاف باشد و کف
پا کاملا با سطح زمین در تماس باشد.
علل صافی کف پا
تاندون ها، مفاصل پا را به هم متصل می کنند. حال اگر تاندون ها سست گردند، موجب
صافی کف پا می گردد.
البته صافی کف پا در نوزادان و کودکی که تازه به راه افتاده، طبیعی است. هنگامی
که بچه بزرگ تر می شود (2 تا 3 ساله)، تاندون ها سفت تر می شوند و به شکل قوس در می
آیند.
در دوران نوجوانی، بیشتر افراد دارای قوس طبیعی در کف پا می باشند. اما برخی هم
دچار صافی کف پا می گردند.
صدمات بدنی، بیماری ها و افزایش سن ممکن است به تاندون ها صدمه وارد کرده و موجب
صافی کف پا گردد. این نوع پای صاف، ممکن است فقط در یک پا ایجاد شود.
ندرتا، صافی کف پا در کودکان درد دارد. در این حالت، دو یا تعداد بیشتری از
استخوان های پا رشد کرده و به هم متصل می شوند. این وضعیت را ” پیوستگی قوزک پا” می
نامند.
گاهی، صافی کف پا به علت مشکلات موجود در زانو و قوزک به وجود می آید. این
مشکلات بر قوزک پا فشار وارد می کنند و قوزک را به سمت داخل برمی گردانند و موجب
عدم تراز پاها می شوند.
علائم صافی کف پا
بیشتر افراد دارای صافی کف پا، مشکلی ندارند، اما برخی هم دارای مشکلاتی می
باشند.
– در کودکان، درد پا، قوزک و یا پاشنه پا، از علائم صافی کف پا می باشد.
– افرد بالغ، هنگامی که مدت طولانی می ایستند و یا بعد از ورزش، دچار در د و
خستگی پا می شوند.
– عدم توانایی ایستادن بر روی نوک پا
– تورم درون قوزک پا
عواملی که باعث افزایش صافی کف پا می شود
– چاقی
– دیابت
– فشار خون بالا
– ضربه یا جراحت در پا و یا قوزک پا
– آرتریت روماتوئید
– افزایش سن
– ورزش بیش از حد
تشخیص صافی کف پا
افرادی که کف پای صاف دارند، هنگامی که می ایستند، پشت پایشان با زمین در تماس
می باشد.
در معاینه بدنی، پزشک از فرد می خواهد که روی انگشتان پا بایستد. اگر قوس تشکیل
شد، این صافی کف پا به نام “انعطاف پذیر” خوانده می شود و هیچ درمانی برای این مورد
نیاز نیست. اما اگر قوس تشکیل نشود، این صافی کف پا به نام “کف پای سفت” خوانده می
شود نیاز به درمان دارد.
پزشک از بیمار راجع به درد کف پا سوال می کند.
آزمایش هایی نیز برای تشخیص وجود دارد، از قبیل:
– سی تی اسکن، برای مشاهده استخوان های پا
– MRI (ام آر آی) برای مشاهده تاندون های پا
– اشعه ایکس برای یافتن علت
درمان
صافی کف پا
اگر کودک‌تان، درد و یا مشکلی در راه رفتن ندارد، هیچ درمانی لازم نیست.
کودک ممکن است پابرهنه راه برود، بدود و یا بپرد، بدون آن که کف پای صافش بدتر
شود.
در کودکان بزرگ تر و بالغین، کف پای صاف انعطاف پذیری که درد و یا مشکلی در راه
رفتن ندارد، نیازی به درمان ندارد.
اگر شما دارای کف پای صاف انعطاف پذیر هستید و درد دارید، نکات زیر را مد نظر
قرار دهید:
کفش های مخصوص و کفش هایی که قوس پا را حفظ می کنند، بپوشید.
اگر کف پا سفت شده و دردناک می باشد، نیاز به درمان دارد. درمان هم بستگی به علت
کف پای صاف دارد.
برای پیوستگی قوزک پا، درمان شامل استراحت می باشد.
اگر با استراحت، درد کاهش نیابد، عمل جراحی مورد نیاز است. جراحی، آخرین مرحله
درمانی برای این افراد می باشد. افرادی که جراحی می کنند، غالبا درد پایشان بهبود
می یابد.
در موارد شدید، عمل جراحی ممکن است به صورت ترمیم تاندون و یا پیوستگی برخی
مفاصل پا در موقعیت مناسب انجام شود.
کف پای صاف در بالغین با استفاده از داروهای ضد درد، اورتوتیک ها (وسایل و
تجهیزات حفاظت کننده استخوان) و در بعضی مواقع با عمل جراحی درمان می شود (ارتوتیک
ها در شکل مقابل نمایش داده شده اند)
ورزش های کششی نیز از آنجایی که تاندون ها را می کشند، ممکن است مفید باشند.
عوارض جراحی در صافی کف پا
ممکن است بعد از جراحی، مشکلات زیر را داشته باشید:
عدم پیوستگی استخوان ها
بد شکلی و تغییر شکل پا که برطرف نمی شود
عفونت
کاهش حرکات قوزک پا
دردی که متوقف نمی شود
التهاب تاندون آشیل
التهاب عضلات کف پا
درمان خانگی
استراحت کنید و از فعالیت بدنی بپرهیزید تا درد پایتان کمتر شود.
داروهای ضد درد را مصرف کنید.
اگر اضافه وزن دارید، وزن خود را کاهش دهید.
