هوش مصنوعی و رباتیک
هوش مصنوعی و رباتیک دو حوزه به سرعت در حال رشد هستند که قابلیت انقلاب در شیوه زندگی و کار ما را دارند. هوش مصنوعی و رباتیک با هدف ایجاد ماشین‌هایی که قادر به درک، استدلال و عمل در دنیای اطراف خود هستند، پیش می‌روند و به طور فزاینده در صنایع مختلف برای اتوماسیون و افزایش کارایی استفاده می‌شوند. در این مقاله، ارتباط بین هوش مصنوعی و رباتیک را خواهیم دید و نحوه استفاده از این فناوری‌ها در کاربردهای واقعی را مشاهده خواهیم کرد.
در واقع، رباتیک و هوش مصنوعی (AI) دو حوزه مرتبط هستند و ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند. هوش مصنوعی به طور معمول برای کنترل و بهبود عملکرد ربات‌ها استفاده می‌شود، در حالی که رباتیک یک پلتفرم فیزیکی فراهم می‌کند تا سیستم‌های هوش مصنوعی با دنیا تعامل داشته باشند.
یکی از اهداف اصلی رباتیک ایجاد ماشین‌هایی است که بتوانند بدون دخالت انسانی و به صورت خودکار وظایف را انجام دهند. هوش مصنوعی می‌تواند برای دستیابی به این هدف استفاده شود، زیرا به ربات‌ها قابلیت درک محیط خود، استدلال درباره آن، و تصمیم‌گیری بر اساس اطلاعات دریافتی را می‌دهد. به عنوان مثال، یک ربات که نیاز به مسیریابی در یک محیط پیچیده دارد، ممکن است از الگوریتم‌های هوش مصنوعی برای شناسایی موانع، برنامه‌ریزی مسیر و جلوگیری از تصادفات استفاده کند.
به عبارت دیگر، رباتیک یک پلتفرم فراهم می‌کند تا سیستم‌های هوش مصنوعی با دنیای فیزیکی تعامل کنند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند برای کنترل حرکات بازوها یا پاهای رباتیک استفاده شوند، یا اطلاعات حسی از دوربین‌ها یا حسگرهای دیگر را پردازش کنند. این امکان را به ربات‌ها می‌دهد که وظایف متنوعی را انجام دهند، از اعمال تکراری و ساده در یک خط تولید تا حرکات پیچیده در اکتشاف فضا.
ارتباط بین رباتیک و هوش مصنوعی تکمیلی است، هر حوزه به دیگری اطلاعات و ابزارهای مفیدی ارائه می‌دهد. با پیشرفت و تکامل هر دو حوزه، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که ربات‌های با قابلیت‌ها و هوشمندی بیشتری ظاهر شوند که قادر به عملکرد به صورت خودکار و تعامل با انسان‌ها و محیط به صورت روزافزون باشند.
همگام با افزایش دانش بشر از ساختار عصبی و ساز و کار مغز ، پژوهش ها در حوزه علوم رایانه ای و رباتیک نیز پیشرفت چشمگیری کرده است . هوش مصنوعی در صنعت رباتیک ، اهمیت فراوان دارد و تغییرات در هوش مصنوعی می توانند تحولات گسترده ای را در فناوری نوین پدید بیاورند .
هوش مصنوعی ، هوش ماشین هاست که در واقع قصد دارد راه حل های الگوریتمی را ارائه کند تا بتوانیم به وسیله آن ربات ها را کنترل کنیم چون صنعت رباتیک هر روز در حال پیشرفت و آسان کردن زندگی برای انسان ها می باشد .
همانطور که گفتیم هوش مصنوعی در رباتیک در ساخت ربات های هوشمند کاربرد دارد .
علاوه بر ربات های هوشمند ، هوش مصنوعی در موارد زیر نقش زیادی دارد :
1 . اسمبلی :
هوش مصنوعی زمانی که با سیستم های بینایی پیشرفته ترکیب می شود ، ابزاری بسیار مفید در کاربرد های اسمبلی رباتیک می باشد . هوش مصنوعی می تواند با استفاده از قابلیت های تصحیح سازی در زمان حال بسیار مفید است . که به ویژه در بخش های پیچیده تولید مانند : هوا فضا بسیار موثر است .
2 . بسته بندی :
بسته بتدی رباتیک برای کاربردهای مکرر هوش مصنوعی به منظور تسریع کاهش هزینه و کار دقیق تر استفاده می شود . هوش مصنوعی به صرفه جویی در حرکات خاص یک سیستم رباتیک کمک کرده
3 . خدمات مشتری :
اکنون از ربات ها برای کاربردهایی چون خدمات مشتری در فروشگاه های خرده فروشی و هتل هل در سراسر جهان استفاده می شوند . هر چه این سیستم ها با انسان ها بیشتر ارتباط برقرار کنند ، بیشتر یاد می گیرند .
4 . سیستم های منبع باز :
امروزه تعداد انگشت شماری از سیستم های رباتیک به عنوان سیستم های منبع باز با قابلیت هوش مصنوعی به فروش می رسند . به این ترتیب کاربران می توانند بر اساس کاربرد خاص خود مانند کشاورزی در مقیاس کم به ربات های خود آموزش دهند که کارهای سفارشی را چگونه انجام دهند .
هنگام کار ربات های منبع باز و هوش مصنوعی با هم ربات هایی با هوش تر ، دقیق تر و پرکاربرد تر خواهیم داشت .
فدراسیون بیت المللی رباتیک ، یک ربات صنعتی را به عنوان یک کنترل کننده اتوماتیک ، قابل برنامه ریزی مجدد ، چند منظوره ، قابل برنامه ریزی در سه یا بیشتر محورها تعریف می کند که می تواند در محل ثابت یا متحرک باشد ، هر ماشینی که بتواند برای انجام اقدامات یا وظایف پیچیده به صورت خودکار مورد استفاده قرار گیرد یک ربات است .
از کاربردهای هوش مصنوعی در رباتیک :
این نوع ربات ها برای ارائه خدمات مختلف به انسان ها طراحی شده اند مانند ربات های پذیرش که در هتل ها یا اقامتگاه های مختلف و بانک ها ، بیمارستان ها و سایر مکان های عمومی استفاده می شوند . نوع دیگر ربات های خدمات فروشگاهی ست که با جمع آوری کالا و ارائه محصولات ، فرآیند خرید و فروش را سهل کردند .
1 . رباتیک در حوزه آموزشی :
ربات ها برای استفاده در محیط های آموزشی و آکادمیک طراحی شده اند مانند ربات های آموزشی برنامه نویسی که باعث می شود دانش آموزان یا دانشجویان بتوانند به صورت عملی برنامه نویسی کنند .
2 . ربات های اجتماعی :
این ربات ها برای برقراری ارتباط و تعامل با انسان ها طراحی شده اند مانند ربات های هوشمند در ارتباط با افراد سالمند یا ربات های ربات ها برای کمک به افراد معلول و نگهداری و یادگیری کودکان
3 . ربات ها در حوزه پزشکی :
این نوع هوش مصنوعی در رباتیک باعث شکل گیری ربات های هوشمندی شده که برای استفاده در حوزه پزشکی و بهبود سلامت طراحی شده اند ، مانند : ربات های جراحی یا ربات های کمکی در مراکز بهداشتی که قطعا مسیر درمان و حفظ سلامتی را برای انسان آسان تر می کند .
4 . ربات های کشاورزی :
اساس اولیه معرفی رباتیک در مزارع ، کاهش تلاش کارگران با خودکار کردن فعالیت های مزرعه مانند آبیاری ، توزیع بذر ، منترل آفات و برداشت است . این کار باعث می شود تا کشاورزان زمان بسیار بیشتری برای تمرکز روی وظایف تولیدی داشته باشند .
5 . انبارها :
شرکت های بزرگ با انبارهای بزرگتر مصرف کنندگان عمده رباتیک هستند چون زمان عملیاتی و هزینه ها را کاهش می دهد . حسگرهای با تکنولوژی بالا به دستگاه های خودکار اجازه می دهند تا به طور مستفل در این انبارهای بزرگ کار کنند . این حسگرها مانند : حسگرهای بینایی ، شنوایی ، حرارتی و لمسی هستند .
پهپادهای هوایی یکی دیگر از نوآوری های مورد استفاده در انبارها هستند که اسکن سریع و بهینه سازی موجودی فعلی را در کمترین زمان و با حداقل تلاش انجام می دهند .
6 . اتومبیل :
رباتیک دارای شبکه کاملی از کاربردها در صنعت خودروسازی است که از طراحی زنجیره تامین و فعالیت های تولید تا مجموعه کاملی از فعالیت های مدیریتی را شامل می شود ، سیستم های مانند : کمک راننده ، رانندگی مستقل ، و کمک خطر راننده در حمل و نقل برای صنایع خودروسازی پیاده سازی می شود .
مزایای رباتیک در خودروها بسیار گسترده است . کارهای اساسی مانند : نصب پانل درها ، گلگیرها و غیره را می توان به راحتی توسط ربات ها انجام داد .
در کنار مونتاژ قطعات ، ربات ها می توانند این قطعات را با بارگیری و تخلیه انتقال دهند .
توسعه هوش مصنوعی و رباتیک به جهت ارتقاء تکنولوژی و بهبود زندگی انسان ها بسیار اهمیت دارد امروزه شرکت ها به دنبال ربات هایی هستند که از سیستم اتوماسیون قدیمی پیشرفته تر باشند و از عهده وظایف پیچیده تر برآیند .
7 . بینایی کامپیوتر :
هوش مصنوعی و بینایی ماشین می توانند به ربات کمک کنند تا اشیایی را که با آن مواجه می شوند را شناسایی کنند که این قابلیت باعث می شود بتوانند جزئیات اشیا را به دست آورند .
8 . کنترل حرکت :
با کمک یادگیری ماشین ، استقلال ربات ها افزایش می یابد و نیازشان به انسان ها برای مدیریت حرکتشان کمتر می شود . هوش مصنوعی و یادگیری ماشین به ربات ها کمک می کند تا دور و اطراف خود را آنالیز کنند و حرکتشان را با آن تنظیم کنند .
9 . محاسبات حسی :
محاسبات حسی به ربات های پیچیده تر توانایی شناسایی ، تفسیر ، پردازش و شبیه سازی عواطف انسانی را می دهد . هدف این است که ربات ها با داشتن هوش هیجانی قادر باشند مانند انسان ها امکان مشاهده ، تفسیر و بیان احساسات را داشته باشند .
تکنولوژی هوش مصنوعی در رباتیک به کار می‌رود تا ربات‌ها را قادر سازد تا دنیای اطراف خود را درک کرده، استدلال داشته باشند و در آن عمل کنند. در زیر، برخی از راه‌های خاص که هوش مصنوعی در رباتیک به کار می‌رود را مشاهده می‌کنید:
1. درک :
هوش مصنوعی برای پردازش داده‌های حسی از دوربین‌ها، لیدار یا سایر حسگرها استفاده می‌شود. این امکان را فراهم می‌کند تا ربات‌ها درکی از محیط خود پیدا کنند.
به عنوان مثال: شناسایی اشیاء، مکان یابی و نقشه‌برداری که برای مسیریابی و تعامل با محیط ضروری هستند.
2. استدلال :
هوش مصنوعی برای انجام استدلال‌های منطقی بر اساس اطلاعات دریافتی از محیط به کار می‌رود. این به ربات‌ها امکان می‌دهد تا تصمیمات مبتنی بر داده‌ها را بگیرند.
مثلاً : اگر یک ربات می‌خواهد از موانع عبور کند، هوش مصنوعی می‌تواند تصمیم بگیرد که باید یک مسیر جدید پیدا کند.
3. عمل :
با استفاده از هوش مصنوعی، ربات‌ها می‌توانند عملیات خود را بر اساس تحلیل داده‌ها و استدلال‌های انجام شده پیش برند.
به عنوان مثال : رباتی که باید اجسام را جمع‌آوری کند می‌تواند با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی بهینه‌سازی شده، مسیر مناسب را برای جمع‌آوری اجسام انتخاب کند.
4. یادگیری :
هوش مصنوعی برای فعال کردن ربات‌ها در یادگیری به کار می‌رود، که باعث بهبود عملکرد آنها در طول زمان می‌شود. به عنوان مثال، یادگیری تقویتی به ربات‌ها کمک می‌کند تا از طریق آزمون و خطا یاد بگیرند . یادگیری تقلیدی به ربات‌ها اجازه می‌دهد از نمایش‌های انسانی یاد بگیرند.
5. کنترل :
برای فعال کردن ربات‌ها در کنترل حرکات خود و دستکاری اشیاء با دقت، هوش مصنوعی به کار می‌رود. این شامل وظایفی مانند کنترل نیرو، کنترل تداوم، و کنترل انعطاف‌پذیری است. این وظایف برای تعامل ایمن و موثر ربات‌ها با انسان‌ها و محیط بسیار حیاتی هستند.
6. بینایی کامپیوتر :
بینایی کامپیوتر یک شاخه از هوش مصنوعی است که با توانمند سازی ماشین‌ها برای تفسیر اطلاعات بصری اطراف خود سر و کار دارد. در رباتیک، بینایی کامپیوتر برای فعال کردن ربات‌ها به کار می‌رود تا از طریق دوربین‌ها و سنسورهای دیگر محیط خود را درک کنند. این شامل وظایفی مانند : شناسایی اشیاء، تقسیم‌بندی و پیگیری می‌شود.
7. یادگیری ماشین :
یادگیری ماشین یک شاخه از هوش مصنوعی است که شامل آموزش الگوریتم‌ها برای پیش‌بینی یا تصمیم‌گیری بر اساس داده می‌شود. یادگیری ماشین برای این کار استفاده می‌شود تا ربات‌ها بتوانند از تجربه یاد بگیرند و عملکرد خود را به مرور زمان بهبود دهند. این ممکن است شامل یادگیری تقویتی، یادگیری تقلیدی و یادگیری عمیق باشد.
8. پردازش زبان طبیعی :
پردازش زبان طبیعی یک شاخه از هوش مصنوعی است که با امکان سازی ماشین‌ها برای درک و تعامل با زبان انسانی سر و کار دارد. این به کار می‌رود تا ربات‌ها قادر به درک و پاسخ به دستورات زبان طبیعی از سوی انسان‌ها شوند، که تعامل انسان با ربات را موثرتر و طبیعی‌تر می‌کند.
9. تئوری کنترل :
تئوری کنترل یک شاخه از ریاضیات و مهندسی است که به تحلیل و طراحی سیستم‌های کنترل می‌پردازد. در رباتیک، تئوری کنترل برای طراحی الگوریتم‌هایی به کار می‌رود که به ربات‌ها امکان می‌دهد حرکات خود را کنترل کرده و اشیاء را با دقت دستکاری کنند. این شامل وظایفی مانند کنترل نیرو، کنترل تداوم، و کنترل انعطاف‌پذیری می‌شود.
10. برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری :
برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری اجزای کلیدی هوش مصنوعی هستند که به ربات‌ها امکان می‌دهند درباره محیط خود استدلال کنند و تصمیماتی در مورد چه اقداماتی باید انجام دهند بگیرند. الگوریتم‌های برنامه‌ریزی و تصمیم‌گیری باعث می‌شوند ربات‌ها کارآمد باشند. به عنوان مثال : برنامه‌ریزی مسیر، بهینه‌سازی مسیر حرکت و تصمیم‌گیری در شرایط عدم قطعیت.
11. ادغام حسگرها :
در رباتیک، ادغام حسگرها به کار می‌رود تا اطلاعات دریافتی از حسگرهای مختلف مانند دوربین، لیدار، و سنسورهای دیگر، به یکدیگر ادغام شوند. این ادغام اطلاعات به ربات‌ها امکان می‌دهد محیط خود را با دقت بیشتری درک کنند.
12. همزمان مکان‌یابی و نقشه‌برداری :
SLAM یک تکنیک است که در رباتیک برای همزمان مکان‌یابی ربات و ساخت نقشه محیط اطراف آن به کار می‌رود. این تکنیک با استفاده از حسگرها و الگوریتم‌های هوش مصنوعی، به ربات‌ها این امکان را می‌دهد تا به طور همزمان مکان‌یابی کنند و نقشه محیط خود را ساخته و به‌روزرسانی کنند.
13. درخت‌های رفتار :
درخت‌های رفتار به عنوان یک ساختار سلسله مراتبی از رفتارهای ربات عمل می‌کنند. این ساختار با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی، به ربات‌ها امکان می‌دهد تا رفتارهای خود را سازماندهی و کنترل کنند.
14. همکاری انسان و ربات :
در این حوزه، هوش مصنوعی به کمک ربات‌ها می‌آید تا به طور هوشمندانه و ایمن با انسان‌ها همکاری کنند. این اجازه می‌دهد تا ربات‌ها در محیط‌های اشتراکی با انسان‌ها عمل کنند و وظایف مشترکی انجام دهند.
همه این تکنولوژی‌های هوش مصنوعی باعث می‌شوند ربات‌ها بتوانند به صورت هوشمندانه و کارآمد در محیط‌های مختلف به کار روند از جمله :
درمان :
هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل تصاویر پزشکی و کمک به پزشکان در تشخیص بیماری‌ها به کار می‌رود. به عنوان مثال، سیستم هوش مصنوعی IBM Watson برای کمک به تشخیص و درمان بیماران سرطان استفاده می‌شود. همچنین، رباتیک نیز برای کمک به جراحی مانند سیستم جراحی da Vinci به کار می‌رود.
تولید :
رباتیک برای اتوماسیون فرآیندهای تولید و افزایش کارایی به کار می‌رود. به عنوان مثال، ربات‌ها در تولید خودرو برای مونتاژ خودروها و در صنعت فرآوری غذا برای بسته‌بندی و مرتب‌سازی محصولات به کار می‌روند. همچنین، هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی فرآیندهای تولید، مانند پیش‌بینی نیازهای تعمیر و نگهداری برای جلوگیری از از کار افتادن، به کار می‌رود.
کشاورزی :
رباتیک در کشاورزی برای اتوماسیون وظایفی مانند کاشت، برداشت و نظارت بر محصولات استفاده می‌شود.
حمل و نقل :
رباتیک در حمل و نقل برای اتوماسیون وظایفی مانند باربری و تجمیع وسایل نقلیه به کار می‌رود. به عنوان مثال، امازون از ربات‌ها در انبارهای خود برای انتخاب و بسته‌بندی سفارشات استفاده می‌کند. همچنین، هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی مسیرهای حمل و نقل و کاهش مصرف سوخت استفاده می‌شود.
مالی :
هوش مصنوعی در حوزه مالی برای شناسایی کلاهبرداری، اتوماسیون خدمات مشتری و ارائه پیشنهادات سرمایه‌گذاری به کار می‌رود. به عنوان مثال، بانک JPMorgan Chase از هوش مصنوعی برای تحلیل اسناد حقوقی و کاهش زمان مورد نیاز برای بررسی آنها استفاده می‌کند.
خرده‌فروشی :
رباتیک در خرده‌فروشی برای اتوماسیون وظایفی مانند پر کردن قفسه‌ها و تمیز کردن کف فروشگاه استفاده می‌شود. به عنوان مثال، والمارت از ربات‌ها برای اسکن قفسه‌ها برای انبار و شناسایی مواردی که نیاز به تأمین مجدد دارند، استفاده می‌کند.
شرکت پایوروبوتیکس تولید کننده بازوهای رباتیک صنعتی مدرن و پیشرفته در کشور است. مشاوره ، فروش، خدمات پس از فروش مشتری از جمله فعالیت های شرکت PIOROBOTICS می باشد. جهت دریافت مشاوره تخصصی از شرکت پایوربوتیکس می توانید در تمام 24 ساعت شبانه روز و 7 روز هفته با شماره 09026465965 تماس بگیرید.