רובוטיקה

   הגדרת המושג רובוטיקה:

רובוטיקה היא תחום בהנדסה הנוגע בבניית רובוטים, מכשירים היכולים לנוע ולהגיב לפי מידע מחיישנים. רובוטיקה היא גם ענף בחקר הבינה המלאכותית. רובוטיקה הוא נושא רב תחומי ונוגע בתחומי הנדסה רבים כמו הנדסת מכונות, הנדסת אלקטרוניקה והנדסת תוכנה.

המילה רובוטיקה - מלשון רבוטה (ROBOTA), מילה צ'כית לעבודה מאולצת - חודשה על ידי המחזאי קארל צ'אפק. המובן של הרובוטים כפי שאנו מכירים אותו היום הוצג על ידי הסופר אייזק אסימוב בספרו משנת 1950 "אני, רובוט". בספר זה הציג הסופר גם את שלושת חוקי הרובוטיקה המוטלים על הרובוטים כדי שלא יסכנו את בני האדם.

כיום כשמדברים על רובוטים מדברים לאו דווקא על מכונות מוחשיות, כי היום גם חלק מהתוכנות הממוחשבות נקראות רובוטים, וגם עוד מכונות המגיבות לנתונים שהן מקבלות מן הסביבה. רובוט בהקשר המסורתי הוא סוכן מכני. בדרך כלל המדובר במערכת אלקטרו-מכנית, אשר התבוננות באופן התנועה שלה יוצרת תחושה של כוונה או רצון עצמאיים^[1]. במילים אחרות, על רובוט להפגין מידה מסוימת של תבונה. באופן מפתיע, אין הגדרה מוסכמת על החוקרים למושג רובוט, עם זאת מוסכם על כולם שנוסף על יכולת תבונית על רובוט להיות מסוגל לאחת או יותר מהמשימות הבאות : תנועה עצמאית, הפעלת זרוע מכנית, חישה, ופעולה על סביבתו. במחקר ברובוטיקה נכללים תחומי המכניקה, הבקרה, האינטראקציה עם בני אדם והחישה.

רובוטיקה רפואית

בשנים האחרונות התפתח תחום הרובוטיקה גם לכיוון הרפואי. הרעיון שעמד בבסיס השילוב בין התחומים היה יכולת הדיוק והנגישות הגבוהה של הרובוט יחד עם הצורך בתכונות אלו בפרוצדורות רפואיות מגוונות. הרובוטים נמצאים כבר בשימוש ובשלבי פיתוח מתקדמים במספר תחומים ברפואה ובהם: ניתוחים בפולשנות מזערית, ניתוחי גב, ניתוחי מוח (ביופסיות), ניתוחים אורולוגייים וניתוחי לב. יישומים נוספים נבחנים כל העת. תחום הרובוטיקה הרפואית כמו תחום הרובוטיקה בכלל הוא רב תחומי ומשלב בתוכו בקרה, הנדסת מכונות, הנדסת תוכנה, אלקטרוניקה, חיישנים ואינטליגנציה מלאכותית. בישראל עוסקת המעבדה לרובוטיקה רפואית ע"ש קאן הממוקמת בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון, בפיתוח רובוטים רפואיים ומתוכה צמחו פרויקטים מסחריים ורובוטים המנתחים בפועל בבתי-חולים בעולם.

דוגמאות לשימוש ברובוטיקה והסברים:

"רעם השחר", דחפור רובוטי מדגם D9 המשמש לפילוס דרכים בשלט רחוק

 ה"נחש הרובוטי" המתפתל למשימות תצפית בשטחים פתוחים





רובוט עוזר לפועל להרכיב חלקים במפעל

זרוע רובוטית מסדרת שוקולדות זרוע רובוטית מסדרת שוקלדים

שימושים בתעשיה

כל עבודה משעממת או מסוכנת שתימנו, סביר להניח שאיפה שהוא ימצא רובוט העושה אותה. רובוטים הם אידיאליים בשביל עבודות הדורשות תנועות חוזרות ומדויקות.עובדים אנושיים זקוקים לסביבת עבודה בטוחה, משכורות, הפסקות, ארוחות ושינה. לאומת זאת, הרובוטים אינם זקוקים לכל זה.רובוטים אינם משתעממים, לעומתם עובדים אנושיים משתעממים מלעשות את אותה הפעולה שוב ושוב, מה שיכול להוביל לעייפות וטעויות שצריך יהיה לשלם עליהן.

כתשעים אחוזים מהרובוטים עובדים במפעלים ויותר ממחציתם בונים מכוניות. מפעלים לייצור מכוניות הם כל כך ממוכנים שרוב העובדים האנושיים רק מפקחים או מתחזקים את הרובוטים ואת שאר המכונות.רובוטים מרכיבים פאנלים על גוף המכונית ומרתחים אותם למכונית, מעניקים גימור סופי וצובעים את גופי המכוניות ומעמיסים ומעבירים אותן.

עבודה נוספת שמבצעים רובוטים במפעלים היא לסדר שוקולדות בקופסאות. מונחה בעזרת מערכת ראייה ממוחשבת, זרוע רובוטית יכולה לאתר חתיכת שוקולד תוך כדי תנועה על חגורת המסוע, להרימה בזהירות לסובב אותה בכיוון הנכון ולהניחה במקום מסוים בתוך הקופסא שנמצאת על חגורת מסוע נע שני. כמובן, זוהי פעולה שכל אחד יכול לעשות...אך התוכל לעשות את הפעולה 20,000 פעמים ביום, כל יום?

אנשים ממשיכים למצוא שימושים בשביל רובוטים.הם מלחימים חוטי חשמל זעירים לשבבים מוליכים למחצה. רובוטים מסוג "הרם ומקם" משבצים מעגלים משולבים בתוך לוחות אלקטרוניים מודפסים שעושים בהם שימוש בכל מיני ענפי האלקטרוניקה. רובוטים כמו כן מכינים ואורזים תרופות, אריגים ומזון.

עבודות מסוכנות מסוימות נעשות הכי טוב ע"י רובוטים. נשלט מרחוק בעזרת מצלמות וידאו מיני-אנדרוס יכול לבחון ולנטרל פצצות (ראה הרחבה בצד).

כמו כן, רובוטים יכולים להגיע לסביבות מזוהמות בצורה מסוכנת, כמו שפכים כימיים או "אזורים חמים" רדיואקטיביים בתוך תחנות חשמל גרעיניות. רובאג 3 הוא רובוט דמוי עכביש שתוכנן לחקור אזורים בעלי קרינה קיצונית אשר תהרוג בן-אדם. הצורך ברובוט כמו רובאג 3 התברר בזמן אסון הכור הגרעיני בשנת 1986 בצ'רנוביל. פיצוץ ושריפה שיחררו חומרים רדיואקטיביים מסוכנים לתוך האוויר, מה שהפך הצלה ובלימת ההתפשטות לעבודה כמעט בלתי אפשרית.

רובאג 3 תוכנן לעבוד באזורים רדיואקטיביים כמו ליבת כור גרעיני. עם שמונה רגליים בעלי תופסני ריק רובאג 3 יכול לעבור מעל למכשולים ואפילו לטפס על קירות.רובאג חזק יחסית למידותיו הקטנות-הוא יכול לגרור משקל של יותר ממאה קילוגרמים. מצלמות הוידאו של רובאג 3 מעניקים למפעיל אנושי את היכולת לראות ולאמוד נזקים.

רובוטים גם נכנסים למקומות שקשה להגיע אליהם כמו ביוב, צינורות וצינורות מיזוג אוויר בשביל תחזוק שגרתי. רובוטים אלו יכולים לשאת מצלמות וידאו וכלים ולבצע תיקונים נדרשים.

בתחום הרפואה, מספר בתי-חולים משתמשים בשליחים רובוטים בשביל לשאת אספקה וציוד ממקום אחד לשני. רובוטים אף יכולים לעזור במספר סוגים של מיקרו-ניתוחים. הם "מכווצים" את תנועות המנתח ומסננים החוצה את כל הרעידות הטבעיות. זה נותן למנתח לבצע פעולות עדינות שאחרת יהיו יותר מדי עדינות לידי אדם. מנתחים המשתמשים ברובוטים אחרים יכולים לבצע ניתוח על חולה בשליטה מרחוק. עם חיישני משוב, המנתח יכול "להרגיש" את הרקמה מתחת לכלי ברובוט. משתמשים ב"חולים" רובוטים שמגיבים לטיפול ואפילו יכולים למות כדי לאמן חובשים וסטודנטים אחרים לרפואה

רובוט שפותח להישרדות, איומי חבלה, ומצבים בעלי בני ערובה. רובוט שתוכנן בשביל להעביר מידע משטח של אסטרויד לחללית האם על מנת להעביר מידע זה לכדור הארץ.

רובוט צעצוע המסוגל להחליף כלב אמיתי.

רובוטים בשירות האנושות

EYEBALL לראות מה מתרחש. לשמוע מה קורה. להבין מה המצב. מבלי להיות נוכח. מצלמה קומפקטית וניידת בצורת כדור שנזרקת לאזור מאוים ומספקת 360 מעלות של תמונת מצב עדכנית.

EYEDRIVE מיני רובוט המופעל בשלט רחוק מצויד במערכת זחלים מתוחכמת לנסיעה ומערכת של ארבע מצלמות לצילום מכל כיוון. הוא עובר בכל מקום. נכנס לכל אזור ומציג את המידע שחשוב לראות ולשמוע מבלי להסתכן ולהיחשף.

רובוטים בשירות המכונה

Applied Materials פיתוח טכנולוגיות ומערכות בתחום האנרגיה הסולארית, השבבים והמסכים הדקים. רובוטים בחזית המכונה מסייעים בשינוע חלקיקים, כחלק אינטגרלי מתהליך הייצור, המדידות והבדיקות של רכיבי אלקטרוניקה.

רובוטים בשירות הרפואה

Spin Assist רובוט המסייע בניתוחים הדורשים מיומנות ודיוק. העוזר הרובוטי של המנתח, כלי רב חשיבות לתכנון מראש של זווית ומיקום להחדרת שתל, על מנת שהניתוח יצליח.

רובוטים בשירות המוסיקה

תופים רובוטיים לתת להם להרגיש כל צעד ותנועה שלך ולתופף. לרקוד לבד או ביחד לצלילים אקוסטיים ולהתנועע למקצבים שמשתנים. לזרום עם האנרגיה של המוזיקה ולהפיח חיים בחיה טכנולוגית נדירה. תכנון ועיצוב תופים: רוט טבת עיצוב חלל: סטודיו לעיצוב חוויתי

רובוטים בשירות כוחות הביטחון

G-Nius שותפות הדדית בין התעשייה האווירית בע"מ לבין אלביט מערכות בע"מ הולידה פריצת דרך טכנולוגית בניווט, שליטה, בינה מלאכותית והדמיה תלת מימדית, בדמות כלי רכב רובוטי 4X4 בעל מערכות אוטונומיות קרקעיות בלתי מאוישות. הוא נוסע לבד ושומר על הגבולות מבית ומבחוץ ויוצא לבדו אל חזית הלחימה המבצעית, מבלי לסכן חיי אדם.