تاریخچه رباتیک
رویای ساختن ماشین‌های ماهر و هوشمند، از ابتدای تمدن بخشی از رویای بشریت، بوده است[1]. این ایده، اکنون به بخشی از واقعیت چشمگیر جهان ما، تبدیل شده‌است. از زمان تمدن‌های اولیه، یکی از بزرگ‌ترین جاه‌طلبی‌های انسان، خلق مصنوعات متصور شده در ذهن خود بوده است. افسانه پرومتئوس تایتان، که بشر را از گل ساخته است یا افسانه‌ی تالوس غول پیکر، برده‌ی برنزی ساخته‌شده توسط هفائستوس (3500 قبل از میلاد)، گواهی بر این جستجوی اساطیر یونانی است.
مجسمه‌های اوراکل مصری‌ها که کشیشان را در داخل آن‌ها پنهان می‌کردند (2500 قبل از میلاد) شاید پیشروی تفکر مدرن از ماشین‌های ما بوده‌اند. ساعت آبی کلیپسیدرا که توسط بابلیان معرفی شد (1400 قبل از میلاد) یکی از اولین مصنوعات مکانیکی خودکار بود. در قرن‌های بعد، خلاقیت بشر باعث پیدایش دستگاه‌هایی مانند تئاتر خودکار قهرمان اسکندریه (100 سال پس از میلاد)، ماشین‌های تامین آب با توان آبی، ماشین‌های انسان‌نمای الجزایری (1200 بعد از میلاد) و طرح‌های مبتکرانه‌ی داوینچی (1500 پس از میلاد) شد.
توسعه‌ی اتوماتا (ماشین های خودکار) در قرن هجدهم، هم در اروپا و هم در آسیا، با خلاقیت‌هایی مانند خانواده اندرویدی ژاکن-دروز(نقاش، نوازنده و نویسنده) و عروسک‌های مکانیکی کاراکوری-نینگیو (سروکننده چای و کماندار) به شکوفایی، ادامه داد. مفهوم ربات، به‌وضوح توسط بسیاری از تحقق‌های تاریخی خلاقانه، ایجاد شده است. با این وجود، ظهور ربات فیزیکی، مستلزم ظهور فناوری‌های اساسی مورد نیاز آن، در طول قرن بیستم بود. در سال 1920، واژه‌ی ربات، برگرفته از robata که در زبان اسلاو، به معنای کارگر بدون حقوق است؛ برای اولین بار توسط نمایشنامه‌نویس چک، کارل کاپک، در نمایشنامه‌اش با نام ربات‌های جهانی راسم (Rossum) یا (R.U.R) معرفی شد. در سال 1940، اخلاقیات متعامل بین ربات‌ها و انسان‌ها، توسط سه قانون اساسی شناخته‌شده ایزاک آسیموف، نویسنده‌ی علمی-تخیلی روسی در رمان گشتن دورخود (Runaround) پیش‌بینی شد.
اواسط قرن بیستم، اولین کاوش‌ها را در رابطه بین هوش انسانی و ماشین‌ها، به‌همراه داشت و آغاز دوره‌ای از تحقیقات بارور در زمینه‌ی هوش مصنوعی بود. در همان زمان بود که، اولین ربات‌ها کشف و از پیشرفت در فن‌آوری‌های مختلف مکانیک، کنترل، کامپیوتر و الکترونیک، بهره‌مند شدند. مثل همیشه، طرح‌های جدید، انگیزه تحقیقات و اکتشافات جدید هستند؛ که به‌نوبه‌ی خود، منجر به راه‌حل‌های پیشرفته و درنتیجه، مفاهیم جدید خواهند شد. این حلقه با فضیلت، در طول زمان، دانش و درکی را ایجاد کرد؛ که به‌درستی از آن به‌عنوان علم و فناوری ربات‌ها، یاد می‌شود. ربات‌های اولیه‌ی ساخته‌شده در دهه‌ی 1960، از تلاقی دو فناوری سرچشمه تشکیل شده بودند: ماشین‌های کنترل عددی جهت ساخت دقیق و اپراتورهای راه دور برای بررسی جابجایی مواد رادیواکیتو راه دور. این بازوها جهت تکرار یک به یک مکانیکی حرکات بازوی انسان، طراحی شده بودند و کنترل اولیه و درک کمی از محیط داشتند.
سپس، در اواسط تا اواخر قرن بیستم، توسعه‌ی مدارهای مجتمع و رایانه‌های دیجیتال، امکان طراحی و برنامه ریزی ربات‌های کنترل شده با کامپیوتر را فراهم کرد. این ربات‌ها، که ربات‌های صنعتی، نامیده می‌شود؛ در اواخر دهه 1970، به اجزای ضروری در اتوماسیون سیستم‌های انعطاف‌پذیر، تبدیل شدند.
ربات‌های صنعتی، علاوه‌بر کاربردهای گسترده‌ی آن‌ها در صنعت خودروسازی، با موفقیت در صنایع عمومی مانند محصولات فلزی، شیمیایی، الکترونیک و صنایع غذایی، به‌کار گرفته شده‌اند. در سال‌های اخیر، ربات‌ها کاربردهای جدیدی در خارج از کارخانه‌ها، در زمینه‌هایی مانند تمیزکردن، جستجو و نجات زیر آب، فضا و کاربردهای پزشکی، پیدا کرده‌اند.
در دهه‌ی 1980، رباتیک به‌عنوان علم مطالعه ارتباط هوشمندانه بین ادراک و عمل معرفی شد. باتوجه به این تعریف، عملکرد یک سیستم رباتیک، ارائه‌ی یک دستگاه حرکتی، به منظور حرکت در محیط (توسط چرخ‌ها، ریلها، پاها، ملخ‌ها) و یا یک دستگاه دستکاری جهت اعمال کار برروی اجسام موجود در محیط (توسط بازوها، افکتورهای انتهایی،دست‌های مصنوعی) است. این ادراک از حسگرهایی استخراج می‌شود؛ که اطلاعاتی درباره‌ی وضعیت ربات (موقعیت و سرعت) و محیط اطراف آن (نیرو و لمس، برد و دید) ارائه می‌دهد.
سپس در دهه‌ی 1990، تحقیقات گسترده‌ای با توجه به نیاز روز افزون به ربات‌ها جهت تامین ایمنی انسان در محیط‌های خطرناک (رباتیک میدان)، یا افزایش توانایی اپراتور انسانی و کاهش اثرات خستگی و در سوی دیگر، تمایل به توسعه محصولات و رقابت در بازارهای گسترده با هدف بهبود کیفیت زندگی (رباتیک خدمات) انجام گرفت. مخرج مشترک چنین سناریوهای کاربردی، نیاز به کار در یک محیط به‌ندرت ساختاریافته بود؛ که درنهایت نیازمند افزایش توانایی‌ها و درجه بالاتری از استقلال ربات‌ها خواهد بود.
در طلوع هزاره‌ی جدید، رباتیک دستخوش تحول بزرگی در حوزه و ابعاد شده‌است. این گسترش به دلیل بلوغ این رشته و پیشرفت در فناوری‌های مرتبط با آن، به موجود آمده است. رباتیک به سرعت در حال عبور از کاربردهای صرفا صنعتی به سمت چالش‌های دنیای انسان (رباتیک انسان‌محور و شبیه به زندگی) است.
انتظار می‌رود؛ نسل جدید ربات‌ها به‌طور ایمن و قابل اعتماد با انسان‌ها در خانه‌ها، محل‌های کار و جوامع زندگی کنند و کمک به سزایی در ارائه خدمات؛ سرگرمی، آموزش، مراقبت‌های بهداشتی، تولید داشته باشند. تاثیر گسترش علم و دانش رباتیک بر روی فیزیک ربات‌ها، طیف وسیع‌تری از کاربردها در حوزه‌های تحقیقاتی و رشته‌های علمی مختلف، مانند بیومکانیک، هپتیک، علوم اعصاب، شبیه‌سازی مجازی، انیمیشن، جراحی و شبکه‌های حسگر در میان دیگران، ایجاد کرده‌است. در مقابل، چالش‌های نوظهور این علم، منبعی از پرسش‌ها و احتمالات در این حوزه را معرفی می‌کنند، که انتظار می‌رود این علم میان رشته‌ای پیشرفت‌های چشمگیری در چند دهه‌ی آینده تجربه کند.
منبع:
[1] B. Siciliano and O. Khatib, Robotics and the handbook. 2016.
