مهندسان و اختراعاتی که به رباتیک معنا بخشیدند/ تصاویر

به نقل از اینترستینگ اینجنیرینگ، ربات‌ها از دنیای باستان به نوعی یا به شکلی دیگر وجود داشته اند. گزارشات اولیه مربوط به اتومات‌های بادگیر در یونان باستان و روم وجود دارد و ربات‌های مکانیکی اولیه نیز در چین طراحی و ساخته شدند. حتی چندگانگی لئوناردو داوینچی ایده‌ای از یک شوالیه مکانیکی را در قرن پانزدهم ارائه داد که کاملاً شبیه برخی از ربات‌های انسان نما است که دنیای مدرن به آن‌ها عادت کرده است. با این حال، مفهوم مدرن ما از ربات‌ها تا انقلاب صنعتی ظاهر نمی‌شود و مفهوم android (ربات انسان نما) اولین بار است که در ادبیات سینمایی و علمی تخیلی قرن ۲۰ ظاهر می‌شود.

در صورتی که ربات‌ها را دوست داشته باشید یا از آن‌ها بترسید، آن‌ها جزئی جدایی ناپذیر از دنیای ما شده‌اند و راه خود را به پزشکی، صنعت خودرو، هوا فضا و سرگرمی باز کرده‌اند. طبق گزارش‌های اخیر، انتظار می‌رود سود صنعت رباتیک تا سال ۲۰۲۵ به ۱۵۸ میلیارد دلار برسد، جهشی عظیم از ارزش آن مربوط به سال ۲۰۲۰ یعنی ۶۶.۴۸ میلیارد دلار است.

در ادامه درباره مهندسان رباتیکی می‌خوانید که به این مفهوم معنای دیگر بخشیدند:

جوزف انگلبرگر، پدر رباتیک

جوزف اندگلبرگر به دلیل تولد صنعت رباتیک صنعتی اعتبار زیادی دارد. او در ژوئیه ۱۹۲۵ متولد شد و در دسامبر ۲۰۱۵ درگذشت. وی یک فیزیکدان، تاجر و مهندس آمریکایی بود که کار او انقلابی در تولید و جامعه به طور کلی ایجاد می‌کند.

در سال ۱۹۵۶ انگلبرگر در یک مهمانی با مهندس و مخترع آمریکایی جورج دیوول آشنا شد. این دو نفر در مورد فلسفه‌های آیزاک آسیموف در مورد رباتیک بحث کردند. Devol همچنین به انگلبرگر در مورد دستگاه انتقال مقاله برنامه ریزی شده منتظر ثبت اختراع خود توضیح داد. جوزف بلافاصله آن را به عنوان یک ربات شناسایی کرد و از کاربرد بالقوه آن در تولید خصوصاً برای کار‌های خطرناک، بهره برداری کرد. این آغاز همکاری مثمر ثمر بین این دو نفر بود که خط تولید خودکار را همانطور که می‌شناسیم ایجاد کردند.

در سال ۱۹۵۹ آن‌ها اولین نمونه را به کار گرفتند - Unimate # ۰۰۱ که اولین بار توسط جنرال موتورز در خط تولید آن‌ها در ترنتون، نیوجرسی به تصویب رسید. وی تا سال ۱۹۶۱ شرکت Unimation Inc را تاسیس کرد تا مفهوم جدید خود از ربات‌های صنعتی را توسعه دهد. یکی از اولین ربات‌های این شرکت، Unimate ۱۹۰۰، در یک نمایشگاه تجاری در شیکاگو به نمایش درآمد و همچنین در نمایشگاه جانی کارسون در سال ۱۹۶۶ نیز نمایش داده شد.

جورج دیوول، مخترع اولین ربات صنعتی قابل برنامه ریزی

جورج دیوول اولین ربات صنعتی قابل برنامه ریزی جهان را تصور، طراحی، ساخت و ثبت اختراع کرد. هنگامی که دیوول ۹ ساله بود، کلمه ربات برگرفته از بازی کارل کاپک، R.U.R. (ربات‌های جهانی Rossum). در سال ۱۹۲۱ محبوب شده بود. این کامه تأثیر زیادی بر دیوول گذاشت و باعث شد چندین دهه بعد او اولین ربات صنعتی جهان را طراحی و تولید کند.

او بعد‌ها با جوزف انگلبرگر ملاقات و همکاری نزدیکی داشت. نتیجه این ملاقات تولید اولین ربات صنعتی به نام The Unimate در سال ۱۹۵۹ بود. این ربات به جنرال موتورز فروخته شد و برای جوشکاری نقطه‌ای مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۹۶۶ ربات‌های Devol و Engelberger به تولید کامل رسیدند و در سال ۱۹۷۵ شرکت آن‌ها، Unimation، پس از ۵ میلیون دلار سرمایه گذاری، سرانجام اولین سود خود را کسب کرد.

دیوول در سال ۲۰۱۱ در سن ۹۹ سالگی درگذشت. اختراعات او، از جمله اولین ربات صنعتی واقعی، Unimate، منجر به خطوط تولید کاملاً خودکار مشترک کارخانه‌های امروزی می‌شود.

ماروین مینسکی، پیشگام هوش مصنوعی

ماروین مینسکی به خاطر کار‌های پیشگامانه خود در هوش مصنوعی مشهور است. او برای کارش ۱۹۶۹ جایزه A. M. Turing را از آن خود کرد. این جایزه یکی از جوایز بسیار با ارزش در علوم کامپیوتر است. او میکروسکوپ اسکن کانفوکال را ساخت.

ماروین مینسکی در آگوست ۱۹۲۷ در شهر نیویورک متولد شد. وی پس از حضور در نیروی دریایی ایالات متحده در طول جنگ جهانی دوم، برای تحصیل در رشته‌های فیزیک، نوروفیزیولوژی و روانشناسی در دانشگاه هاروارد ثبت نام کرد. او سرانجام در سال ۱۹۵۰ در رشته ریاضی فارغ التحصیل شد. سال بعد در Princeton ثبت نام کرد و اولین شبیه ساز شبکه عصبی را ساخت.

مینسکی پس از چند سال بازگشت به هاروارد به MIT نقل مکان کرد تا به علاقه خود به رایانه به عنوان ابزاری برای درک اندیشه انسان بپردازد. او در این دانشگاه با جان مک کارتی کار کرد و بعداً این زوج پروژه هوش مصنوعی را تأسیس کردند. کار‌های او به تعریف زمینه هوش مصنوعی کمک و پایه‌های انفجار مدرن را در توسعه ربات‌های هوشمند ایجاد می‌کند. کار‌های مینسکی هنوز برای مهندسی رباتیک مدرن ضروری است. وی در ژانویه ۲۰۱۶ در بوستون، ماساچوست درگذشت.

ویکتور شینمن اولین بازوی رباتیک کنترل شده توسط کامپیوتر را با قدرت الکتریکی اختراع کرد

ویکتور در دسامبر سال ۱۹۴۲ متولد شد و پس از تحصیل در رشته مهندسی مکانیک در دانشگاه استنفورد، بازوی رباتیک پیشگامانه خود را طراحی کرد. مدتی بعد او Vicarm Inc را در سال ۱۹۷۳ تأسیس کرد تا اختراع خود را بیشتر توسعه، ساخت و تجاری کند. شرکت او بعداً به شرکت ربات‌های اصلی آن زمان یعنی Unimation فروخته شد. شینمن به همکاری نزدیک با Unimation برای توسعه ماشین جهانی قابل برنامه ریزی برای مونتاژ (به اختصار PUMA) ادامه داد.

او مدتی بعد شرکت رباتیک Automatrix را تأسیس کرد که ربات‌هایی با دوربین داخلی و حسگر‌های دیگر را می‌ساخت. وی همچنین سیستم Robotworld را توسعه داد که به ربات‌ها امکان می‌داد با یکدیگر هماهنگ کار کنند. ویکتور شینمن به عنوان مخترع اولین بازوی رباتیک کنترل شده توسط کامپیوتر و با انرژی الکتریکی در جهان شناخته می‌شود. این ربات دستگاهی سبک، قابل برنامه ریزی و همه کاره بود که به طور گسترده‌ای برای استفاده در صنعت از خطوط مونتاژ اتومبیل گرفته تا سایر کار‌ها سازگار شده است. ویکتور در سپتامبر ۲۰۱۶ در پترولیا، کالیفرنیا درگذشت.

ایچیرو کاتو اولینربات انسان نمای واقعی جهان را ساخت

ایچیرو کاتو در دانشگاه واسدا مطالعات خود را در زمینه پزشکی و ربات‌های انسان نما شروع کرد تا پروژه بسیار تأثیرگذار WABOT را در سال ۱۹۶۷ آغاز کند. او در سال ۱۹۷۲ این پروژه اولین ربات انسان هوشمند در مقیاس کامل جهان - WABOT-۱ را ایجاد کرد. این ربات با دو بازو کامل می‌توانست روی دو پا راه برود و از یک جفت دوربین برای دیدن استفاده می‌کرد.

اثبات پروژه WABOT ایچیرو در پیشرفت اولیه ربات‌های انسان نما بسیار موثر بود. وقتی این ربات در سال ۱۹۷۲ تکمیل شد، عنوان اولین اندروید (ربات انسان نما) در جهان تبدیل شد. سیستم اندام WABOT-۱ به او اجازه می‌داد تا راه برود و می‌توانست اشیا را با دستان خود که با حسگر‌های لمسی کامل شده بودند، بگیرد و حرکت دهد. این موضوع به WABOT-۱ اجازه می‌دهد تا با استفاده از حسگر‌های صوتی و تصویری دیگر، فاصله‌ها را اندازه گیری کرده و جهت‌ها را محاسبه و سیستم مکالمه این امکان را فراهم می‌کند تا با استفاده از دهان مصنوعی با زبان ژاپنی با شخصی ارتباط برقرار کند. کاتو در سال ۱۹۹۴ درگذشت.

تاکو کاناده اولین بازوی رباتیک با رانندگی مستقیم را ساخت

کاناده متولد اکتبر ۱۹۴۵ در هیوگو، ژاپن، یکی از برجسته‌ترین متخصصان و محققان جهان در زمینه دید رایانه و رباتیک است. بینایی رایانه‌ای یک زمینه تحقیقاتی است که به بررسی چگونگی درک رایانه از تصاویر و ویدئو‌های دیجیتال در تلاش برای تکرار دید انسان می‌پردازد. او به بسیاری از سازمان‌های دولتی، هیئت‌های مشاوره صنعتی و دانشگاهی، از جمله هیئت مهندسی هوانوردی و مهندسی فضا (ASEB) شورای تحقیقات ملی، کمیته مشاوره فناوری پیشرفته ناسا، پانل PITAC برای تغییر پانل بهداشتی و هیئت مشاوره انستیتوی کانادا برای تحقیقات پیشرفته خدمت کرده است.

تاکو اولین بازوی رباتیک برای رانندگی مستقیم جهان را در سال ۱۹۸۱ ساخت. این بازو شامل تمام موتور‌های خود در داخل مجموعه ربات بود و بنابراین انتقال طولانی را از بین برد. وی همچنین در طول کار خود جوایز و افتخارات مختلفی از جمله جایزه علوم اطلاعات کیوتو در سال ۲۰۱۶ را دریافت کرده است. او استاد هلن ویتاکر در دانشگاه کارنگی ملون با تقریباً ۳۰۰ نشریه دانشگاهی مورد بررسی همکاران و ۲۰ حق ثبت اختراع است.

نوبویوکی اوکوده ربات‌های محبوب اسباب بازی را ساخت

اوکوده در سال ۱۹۴۴ متولد شد و در اوایل دهه ۱۹۷۰ به Takara پیوست. در اوایل دهه ۱۹۸۰، هاسبرو نزد تاکارا رفت تا دو اسباب بازی Mircoman و Diaclone را با هم ترکیب کند. نوبویوکی اشاره کرد که امکان تولید یک سری جدید از اسباب بازی‌ها بر اساس ربات اتومبیل Diaclone موجود آن‌ها برای توسعه ترانسفورماتور‌هایی که نسل‌های ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ مورد ستایش قرار گرفته‌اند، وجود دارد. طرح‌های ۲۸ شکل اصلی توسط کوجین اونو، تاکاشی ماتسودا، هیدکی یاوک، هیرویوکی اوبارا و ساتوشی کویزومی ساخته شده و سرانجام کل مجموعه اسباب بازی‌ها به هاسبرو فروخته شد.

در آن زمان نوبویوکی معاون اجرایی تاکارا (تولیدکننده اسباب بازی ژاپنی) بود که مفهوم ربات‌هایی را که به اتومبیل‌های واقع گرایانه تبدیل می‌شدند ابداع کرد و آن را دیاکلون نامید. تاکارا با Hasbro همکاری کرد تا تاریخچه اسباب بازی، کارتون و در نهایت ربات را ثبت کند. این نوآوری کودکان را ترغیب می‌کند تا مفهوم و شناخت روباتیک را بیشتر توسعه دهند.

دیوید بارت، سازنده RoboTuna در سال ۱۹۹۶

در سال ۱۹۹۶، دانشجوی دکتری MIT، دیوید بارت، ربات بیومیمتیک، RoboTuna را برای تز دکترای خود طراحی و ساخت. این ربات در هنگام شنا در آب قادر به تقلید از یک ماهی واقعی بود. ایده این پروژه بررسی قابل قبول بودن طراحی و ساخت یک زیردریایی رباتیک بود که می‌تواند مانند ماهی شنا کند و بنابراین، یک نوع پیشرانه برتر را برای وسایل نقلیه خودکار زیر آب (AUV) ابداع کند. RoboTuna ثابت کرد که بسیار موفق است و نشان داد که قدرت مانور بیشتری دارد و انرژی کمتری نسبت به سایر زیردریایی‌های رباتیک مصرف می‌کند. این طرح برای کشف سیستم‌های پیشرانه جدید برای پهپاد‌ها ابداع شد.

توشیتادا دویی در پشت AIBO Robodog پیشگام سونی بود

دویی در سال ۱۹۴۳ متولد شد و نقش مهمی در انقلاب صوتی دیجیتال بازی می‌کند. وی در سال ۱۹۶۴ مدرک مهندسی برق را از انستیتوی فناوری توکیو دریافت و دکترای خود را از دانشگاه توهوکو در سال ۱۹۷۲ دریافت کرد. دویی در سال ۱۹۶۴ به سونی پیوست و بلافاصله شروع به تولید اولین پروژه صوتی دیجیتال برای این شرکت کرد. او توسعه آداپتور PCM را بر عهده داشت و یکی از اعضای برجسته گروهی بود که در نهایت CD را طراحی و ایجاد کرد.

در طول دهه ۱۹۹۰ وی در راس آزمایشگاه موجودات دیجیتال سونی بود، جایی که او مسئول AIBO - سگ رباتیک سونی بود. او به عنوان خالق AIBO شناخته می‌شود. AIBO (ربات هوش مصنوعی) مجموعه‌ای از حیوانات خانگی رباتیک است که در سال ۲۰۰۳ توسط سونی طراحی و تولید شده است. آن‌ها نمونه اولیه این محصول را در سال ۱۹۹۸ با اولین مدل مصرفی که در حدود ماه می‌سال ۱۹۹۹ منتشر شد، رونمایی کردند. سونی مدل‌های جدید را تقریباً در حدود سال ۲۰۰۶ به بازار عرضه کرد که بیشتر آن‌ها سگ مانند بودند. این ربات قادر به تعامل محدود با انسان بود و به طرز باورنکردنی وقتی برای فروش در ژاپن عرضه شد در کمتر از ۲۰ دقیقه ابتدایی، به فروش رسید.

ساتوشی شیگمی سازنده ASIMO هوندا

ساتوشی به عنوان مهندس ارشد و رهبر پشت صحنه پروژه ASIMO هوندا به مدت دو دهه شناخته شده است. او، در بخش کمی، در طراحی و ایجاد پروژه ربات انسان نما هوندا به نام ASIMO نقش مهمی داشته است. این پروژه از اواسط تا اواخر دهه ۱۹۸۰ با هدف تولید اولین ربات دو پا در جهان آغاز شد. این ربات در ابتدا سری E نامگذاری شد، ربات‌های زودگذر بین سال‌های ۱۹۸۶ و ۱۹۹۳ توسط هوندا ساخته شدند. سری P آن‌ها تا سال ۱۹۹۷ جایگزین شدند.

همه این‌ها پیش درآمد ساخت سری ربات‌های ASIMO که اکنون نمادین هستند، بودند. اکنون ربات‌های سری ASIMO قادر به دویدن و راه رفتن در دامنه‌ها و سطوح ناهموار هستند، می‌توانند به آرامی بچرخند، از پله‌ها بالا بروند و حتی به اشیا برسند و آن‌ها را بگیرند. این ربات‌ها حتی قادر به درک دستورات صوتی مبتنی بر توانایی تشخیص چهره بودند. متاسفانه هوندا اخیراً اعلام کرد که قصد دارد سری ربات‌های ASIMO را بازنشسته کند. ASIMO یکی از اولین ربات‌هایی بود که با موفقیت از راه رفتن انسان تقلید می‌کند و طی ۲۱ سال گذشته به یک نماد از ربات‌های انسان نما تبدیل شده است.

یعقوب ماتیژویچ و دونا شرلی، سازنده مریخ نورد سوجورنر

این مریخ نورد توسط Jacob Matijevic و Donna شرلی و تیم بزرگی از دانشمندان و مهندسان JPL و NASA طراحی شده است. سوجورنر یک کاوشگر رباتیک شش چرخ نیمه خودمختار بود و قابلیت کنترل توسط یک اپراتور انسانی روی زمین را داشت. با توجه به فاصله از زمین، دستورات حدود ۱۰ دقیقه تأخیر داشتند، که به معنی بازخورد ده دقیقه دیگر برای Terra Firma بود. هدف اصلی این مریخ نورد کشف سطح مریخ و جمع آوری اطلاعات در مورد خاک و زمین شناسی این سیاره بود. این ربات دارای سه دوربین، دو مونوکروم در جلو و یک رنگ در عقب بود.

این ربات همچنین برای تعیین ترکیب سطح مریخ به یک طیف سنج اشعه ایکس آلفا پروتون (APXS) مجهز شد. تمام تجهیزات آن توسط مجموعه‌ای از باتری‌های با ظرفیت محدود و یک آرایه پانل خورشیدی گالیم آرسنید / ژرمانیوم تأمین می‌شد که می‌تواند ۱۸ درصد بازده داشته باشد. اگرچه این مأموریت نسبتاً کوتاه مدت بود، اما اطلاعات جمع آوری شده برای کمک به بهبود و اصلاح طرح کاوشگر‌های ربات آینده ریخته شده است.

این ربات در مأموریت Mars Pathfinder استفاده و اولین رباتی بود که در سیاره مریخ مستقر شد. در تاریخ ۴ ژوئیه ۱۹۹۷ بر روی سطح این سیاره مستقر شد، اینکار فقط ۷ روز به طول انجامید، اما در نهایت ۸۳ روز عملیاتی باقی ماند.

جو جونز، مخترع رومبا

جو جونز شروع به تحقیق در مورد ربات‌های کوچک در آزمایشگاه AI MIT کرد، او ایده جالبی در این باره داشت: "من از ربات‌های واقعاً کوچک و واکنش پذیر بسیار هیجان زده شدم و فکر میکنم می‌توان با آن‌ها کار‌های زیادی انجام داد. شما می‌توانید رباتی بسازید که بتواند کف خانه‌های شما را تمیز کند. "

وی در ابتدا با ساختن نمونه اولیه دستگاه تمیز کننده کف زمین را با استفاده از لگو آزمایش کرد. چند سال بعد، وی و مهندس مکانیک جک شیمک، در آزمایشگاه Denning Mobile Robotics، اثبات مفهوم آنچه را که Roomba خواهد شد، طراحی کردند.

پس از طرح ایده، از آزمایشگاه اخراج شدند و چند ماه بعد توسط iRobot استخدام شدند. Roomba با گذشت زمان یک سری از پیشرفت‌ها را تجربه می‌کند. بسیاری از این ربات‌ها دارای قطعات قابل تعویض هستند تا بتواند از مدل‌های قدیمی بازسازی کند. رومبا، ربات معروف نظافت منزل، اولین بار در سال ۲۰۰۲ توسط iRobot منتشر شد. این یکی از اولین ربات‌های تمیزکننده منزل در تاریخ بود که از نظر تجاری موفق نبود.

این مجموعه از ربات‌ها از یک سری سنسور‌ها برخوردار است که به ربات اجازه می‌دهد تا در فضایی جهت انجام فعالیت‌های نظافتی برنامه ریزی شده خود حرکت کند. این سنسور‌ها ربات را قادر به شناسایی موانع، لکه‌های کثیف روی زمین یا شیب‌های شیب دار و پله‌ها می‌کند. این ربات از دو چرخ کناری مستقل استفاده می‌کند که امکان چرخش ۳۶۰ درجه را فراهم می‌کنند. یک برس چرخشی ۳ قلاب چرخشی می‌تواند آشغال‌ها را از گوشه‌های مربع به سمت سر تمیز کننده جارو کند.

مارک رایبرت سازنده ربات‌های شبح وار بوستون دینامیکس

رایبرت یک استاد MIT بود که Boston Dynamics را در سال ۱۹۹۲ تأسیس کرد. برخی از مشارکت‌های اصلی این شرکت در زمینه رباتیک شامل دستیابی به موفقیت بزرگ در ایجاد ربات‌های خود متعادل کننده / درست کننده و جهنده است. ربات Boston Dynamics در سال ۲۰۱۳ توسط Google / Alphabet خریداری شد، اما در ژوئن ۲۰۱۷ به SoftBank فروخته شد.

مارک رایبرت و شرکت Spinoff MIT وی Boston Dynamics به دلیل تولید ربات چهار پا، BigDog و یک ربات انسان نما آکروباتیک مشهور هستند. ربات BigDog در ابتدا برای ارتش ایالات متحده با بودجه DARPA ساخته شده بود، اما مدتی بعد ساخت آن متوقف شد، زیرا برای موقعیت‌های جنگی بسیار بلند بود. این شرکت همچنین ربات‌های سنگین وزن، مانند اطلس و هواپیما‌های بدون سرنشین مانند Wildcat را تولید کرد.

دیوید هانسون، خالق سوفیا

دیوید فرانکلین هانسون جونیور، رباتیک هانسون را در سال ۲۰۱۳ در هونگ کینگ تأسیس کرد. هانسون در سال ۱۹۶۹ در دالاس، تگزاس متولد شد. سرگرمی‌های دوران کودکی او خواندن آثار داستانی علمی-تخیلی از نویسندگان بسیار تأثیرگذار مانند آیزاک آسیموف و فیلیپ کی دیک بود.

او بعداً هنر‌های زیبا را در دانشکده طراحی رود آیلند آغاز و در مقطع دکترا در رشته هنر‌ها و مهندسی تعاملی فارغ التحصیل شد. او به عنوان یک تصویرساز والت دیزنی، مجسمه ساز، و یک مشاور فنی در زمینه رباتیک کار و شرکت رباتیک Hanson را تأسیس کرد. حرفه وی از آن زمان به خلق ربات‌هایی شبیه انسان اختصاص داشت که سوفیا یکی از موفقیت‌های هانسون است.

سوفیا یکی از پیشرفته‌ترین ربات‌های انسان نما است که هنوز روانه بازار نشده و توسط شرکت Hanson Robotics مستقر در هنگ کنگ ساخته شده است. این ربات اولین حضور عمومی خود را برای اولین بار در جشنواره South by Southwest Festival (SXSW) در مارس ۲۰۱۶ در آستین، تگزاس، ایالات متحده داشت. سوفیا با کسب تابعیت عربستان سعودی در سال ۲۰۱۷، به معنای واقعی مفهوم رباتها را تا حدی تغییر داده است.

منبع: باشگاه خبرنگاران جوان

46