نقش ربات ها در فضا


همان‌طور که می‌دانید رباتیک یکی از کاربردهای هوش مصنوعی است. در واقع در رباتیک، علم هوش مصنوعی غالب است و ربات بدون هوش مصنوعی معنایی ندارد. یکی از دلایل ساخت ربات‌ها این است که آنها قادرند در محیط‌هایی که امکان عملیات برای انسان وجود ندارد یا شرایطی که برای انسان خطرناک است عمل کنند؛ مثلاً در امداد و نجات، کار با مواد سمی‌ و... .
از جمله مواردی که عملکرد ربات‌ها می‌تواند برتر از انسان باشد می‌توان به عملیات‌های فضایی اشاره کرد؛ جایی که هوای مورد نیاز انسان با کپسول‌های اکسیژن تامین می‌شود و این یک محدودیت بزرگ برای فضانوردان است.
در این پروژه ربات فضانورد ناسا را معرفی خواهد شد رباتی که با همکاری شرکت‌های بزرگ جنرال موتورز و ناسا طراحی و ساخته شده و هم‌اکنون نیز در حال توسعه است.
این ربات های انسان‌نما Robonaut نام دارند و انواع دیگری نیز وجود دارند که به نقش انها رادر فضاتجزیه وتحلیل خواهیم کرد، از قابلیت‌های برجسته آنها می‌توان به چابکی قابل ملاحظه آن اشاره کرد. هدف اصلی ساخت این رباتها همکاری با فضانوردان در ایستگاه‌های فضایی و کار در شرایط دشوار عنوان شده است.
Robonaut2 یا همان R2 نمونه بهبود یافته ربات ناسا، در 24 فوریه 2011 با فضاپیمای شاتل به فضا فرستاده شد. تاکنون بیش از 200 نفر با 15 ملیت وارد ایستگاه فضایی بین‌المللی شده‌اند، ولی این برای اولین بار است که یک ربات انسان‌نما پا به ایستگاه فضایی می‌گذارد. طی این عملیات عملکرد R2 در حالت بی‌‌وزنی قرار گرفته و مهندسان ناسا عملکرد او را مشاهده و ثبت می‌کنند، به نظر می‌رسد ناسا قصد ندارد R2 را به زمین برگرداند و او برای همیشه در فضا خواهد ماند.
رباتماشینی است که به جای یک مأمور زنده عمل می کند. ربات ها به ویژه برای انجام وظایف و مشاغل خاصی مطلوبند، زیرا بر خلاف انسان هیچ وقت خسته نمی شوند؛ می توانند شرایط فیزیکی ای را تحمل کنند که ناراحت کننده و حتی خطرناک است؛ می توانند در شرایط بدون هوا کار کنند؛ تکرار آنها را خسته نمی کند و از کاری که در دست دارند پریشان حواس و گیج نمی شوند.
مفهوم ربات بسیار قدیمی است اما واژه آن در قرن بیستم از کلمه چک-اسلواکی روباتا (robota) یا رباتنیک robotnik))، به معنی برده، بنده و کار اجباری اختراع شد. روبات ها مجبور نیستند دایم مراقب باشند و یا مانند انسان ها رفتار کنند، اما باید انعطاف پذیر باشند به طوری که بتوانند کارهای مختلفی را انجام دهند.
 دراین پروژه به بررسی نقش رباط در فضا به نحوه ساختار وتوانمندیهای رباط وتاریخچه به وجود امدن انها میپردازیم وچند رباط را که تابه حال به فضا ارسال شده تجزیه وتحلیل خواهیم کرد




ساختار و توانمندی‌های روبونات


توانمندی های ربات انسان نما
این ربات 136 کیلوگرمی‌ 2 دست قدرتمند دارد که شبیه دست‌های انسان طراحی شده و قادر است از تمام ابزارهایی که انسان به کار می‌برد استفاده کند. این ربات هنوز مجهز به پاهایی شبیه پاهای انسان نشده و از چرخ‌ برای حرکت استفاده می‌کند؛ ولی در آینده 2 پا که قدرت راه رفتن به او می‌دهند جای چرخ‌ها را خواهد گرفت.
 R2 علاوه بر این، قدرت بینایی بالایی هم دارد و از یک سری دوربین‌های پیشرفته «برجسته بین» بهره می‌برد، استفاده از الگوریتم‌های شناسایی الگو باعث می‌شود این ربات اطلاعات لازم را در مواقع ضروری استخراج کند. البته این کار بسیار سریع‌تر از آنچه معمول است انجام می‌شود؛ چرا که الگوریتم شناسایی الگوی R2 کاراتر طراحی شده است.

نقش ربات در فضا
R2 یک ربات تک منظوره نیست؛ ساختار روبونات با دست‌های قدرتمند، بینایی و الگوریتم‌های پیشرفته R2 را قادر می‌سازد نه‌تنها در فضا بلکه در زمین هم بسیار کارآمد باشد. جنرال موتورز قصد دارد از فناوری این ربات در صنایع خودروسازی خود نیز استفاده کند، چراکه استفاده از بینایی و حسگرهای قوی این ربات می‌تواند تولید خودرو‌هایی با امنیت بالا را برای این شرکت تضمین کند.
آینده R2
هزینه ارسال دوباره انسان به ماه چیزی حدود 150میلیارد دلار برآورد شده است؛ ولی مهندسان ناسا می‌گویند می‌توانند با هزینه ای کمتر از 200 میلیون دلار ربات انسان‌نمای R2 را به ماه بفرستند، این در حالی است که می‌تواند به مدت نامحدودی در فضا بماند. این ایده به پروژه M معروف است و اگر اجرایی شود، R2 راهی ماه خواهد شد!



نقش ربات ها در فضا
 
آذر امسال شاهد یکی از بزرگترین پروژه‌های فضایی خواهیم بود. Robonaut 2 که به اختصار R2 نامیده می‌شود، پروژه‌ی مشترک بین سازمان فضایی ناسا و شرکت جنرال موتورز است. پیش از این شرکت جنرال موتورز در پروژه های فضایی مانند سامانه‌های ناوبری ماموریت‌های آپولو و ماه‌نورد Lunar Rover مشارکت داشته است.
 
روبونات 2 که در مرکز فضایی جانسون ناسا در هاستون تگزاس طراحی شده پاییز امسال راهی ایستگاه بین المللی فضایی می‌شود و به کمک فضانوردان ساکن مدار زمین می‌شتابد.
روبونات از ادغام دو واژه "ربات" و "استرونات" (به معنی فضانورد) ساخته شده است. این ربات انسان‌نمای ویژه قرار است به محل‌هایی که برای انسان خطرناک است فرستاده تا قدرت اکتشاف بشر روز به روز گسترده شود.
درحقیقت Robonaut اصلی که به صورت یک ربات شبه انسان برای مسافرت های فضایی طراحی شده بود، 10 سال پیش  به شکل شبیه سازی های نرم افزاری با همکاری دو  تیم "رباتیک و شبیه سازی مرکز جانسون"  و "آژانس پژوهشی پروژه های دفاعی" ساخته شده بود. در طی این دوره ده ساله، ناسا تجربیات و نظریات فنی بسیار مهمی در ساخت تکنولوژی های رباتیک برای کاربردهای فضایی بدست آورده، که این توانایی ها
 به آغاز دوره جدیدی از اکتشافات فضایی کمک خواهند نمود.

robonaut
به گفته داگ کوک مدیر سیستم های اکتشافی از مرکز فرماندهی ناسا در واشینگتون : " این جهش عظیم درعلم رباتیک آینده روشنی را با خود همراه خواهند داشت، نه تنها برای ناسا، بلکه برای تمام ملل". همچنین اضافه می کند: "من در رابطه با این فرصت های جدید برای انسان ها  بسیار هیجان زده ام و اکتشافات رباتیک با اینگونه ربات های هوشمند، توانایی ها و کاربردهای بسیاری را به همراه خواهد داشت. " آر2 می‌تواند از ابزار و وسایل مانند انسان‌ها استفاده کند. می‌تواند محیط را ببیند و اجسام را جستجو کند.
 

روبونات2 علاوه بر هل دادن اجسام می‌تواند آنها را تا وزن 20 پوند (معادل 10 کیلوگرم) بلند کند. این عدد چهار برابر بیشتر از ربات‌های مشابه است.
 

آر2 می تواند اجسام را بچرخاند و در مسیرهای حلقوی حرکت بدهد. این ویژگی نشان دهنده توانایی منحصر به فرد در بلند کردن اجسام است.
 


روبونات2 نمی تواند راه برود و برای حرکت در قسمت پایین تنه ‌آن چرخ نصب شده است. این ربات قرار است در فضا مانند فضانوردان برای حرکت در محیط از دستانش کمک بگیرد.
 


انسان‌نمای فضانورد ناسا قادر به صحبت کردن نیست. سازندگان این ربات معتقدند توانایی تکلم در اولویت‌های این ربات نیست زیرا آر2 قرار است ساعت‌ها به تنهایی کار کند. از طرفی فضانوردان ترجیح می‌دهند با رباتی که بیشتر از حرف زدن، کار می‌کند همکار شوند.

نقش ربات ها در فضا