الذكاء الاصطناعي - الروبوتات
الروبوتات هي مجال في الذكاء الاصطناعي يتعامل مع دراسة إنشاء روبوتات ذكية وفعالة.
ما هي الروبوتات؟
الروبوتات هي العوامل الاصطناعية التي تعمل في بيئة العالم الحقيقي.
موضوعي
تهدف الروبوتات إلى معالجة الأشياء من خلال إدراك الخصائص الفيزيائية للكائن أو التقاطها أو تحريكها أو تعديلها أو تدميرها أو الحصول على تأثير وبالتالي تحرير القوى العاملة من القيام بوظائف متكررة دون الشعور بالملل أو التشتت أو الإرهاق.
ما هي الروبوتات؟
الروبوتات هي فرع من فروع الذكاء الاصطناعي ، وتتألف من الهندسة الكهربائية والهندسة الميكانيكية وعلوم الكمبيوتر لتصميم وبناء وتطبيق الروبوتات.
جوانب الروبوتات
تتمتع الروبوتات ببناء ميكانيكي أو شكل أو شكل مصمم لإنجاز مهمة معينة.
لديهم مكونات كهربائية تعمل على تشغيل الماكينة والتحكم فيها.
تحتوي على مستوى معين من برامج الكمبيوتر التي تحدد ماذا ومتى وكيف يفعل الروبوت شيئًا ما.
الاختلاف في نظام الروبوت وبرامج الذكاء الاصطناعي الأخرى
هنا هو الفرق بين الاثنين -
| برامج الذكاء الاصطناعي | الروبوتات |
|---|---|
| عادة ما تعمل في عوالم يحفزها الكمبيوتر. | يعملون في العالم المادي الحقيقي |
| المدخلات في برنامج الذكاء الاصطناعي هي في الرموز والقواعد. | مدخلات الروبوتات هي إشارة تناظرية على شكل شكل موجة أو صور |
| يحتاجون إلى أجهزة كمبيوتر للأغراض العامة للعمل عليها. | يحتاجون إلى أجهزة خاصة مزودة بأجهزة استشعار ومؤثرات. |
حركة الروبوت
الحركة هي الآلية التي تجعل الإنسان الآلي قادرًا على التحرك في بيئته. هناك أنواع مختلفة من الحركات -
- أرجل
- بعجلات
- مزيج من الحركة ذات الأرجل والعجلات
- زلة / انزلاق مجنزرة
حركة أرجل
يستهلك هذا النوع من الحركة مزيدًا من القوة أثناء إظهار المشي ، والقفز ، والهرولة ، والقفز ، والتسلق لأعلى أو لأسفل ، إلخ.
يتطلب عددًا أكبر من المحركات لإنجاز الحركة. وهي مناسبة للتضاريس الوعرة والسلسة حيث تجعل السطح غير المنتظم أو الأملس للغاية تستهلك المزيد من الطاقة لتحرك بعجلات. يصعب تنفيذه قليلاً بسبب قضايا الاستقرار.
يأتي مع مجموعة متنوعة من أرجل واحدة واثنين وأربعة وستة. إذا كان للروبوت عدة أرجل ، فإن تنسيق الساق ضروري للحركة.
يعتمد العدد الإجمالي للمشيات الممكنة (تسلسل دوري لأحداث الرفع والإفراج لكل من الأرجل الكلية) على عدد أرجل الروبوت.
إذا كان للروبوت k أرجل ، فإن عدد الأحداث المحتملة N = (2k-1) !.
في حالة وجود روبوت ذو قدمين (ك = 2) ، فإن عدد الأحداث المحتملة هو N = (2k-1)! = (2 * 2-1)! = 3! = 6.
ومن ثم هناك ستة أحداث مختلفة محتملة -
- رفع الساق اليسرى
- تحرير الساق اليسرى
- رفع الساق اليمنى
- تحرير الساق اليمنى
- رفع كلا الساقين معًا
- حرر كلا الساقين معًا
في حالة k = 6 أرجل ، هناك 39916800 حدث محتمل. ومن ثم فإن تعقيد الروبوتات يتناسب طرديا مع عدد الأرجل.
الحركة ذات العجلات
يتطلب عددًا أقل من المحركات لإنجاز الحركة. يسهل تنفيذه نظرًا لوجود مشكلات استقرار أقل في حالة زيادة عدد العجلات. إنها موفرة للطاقة مقارنة بحركة الأرجل.
العجلة القياسية - تدور حول محور العجلة وحول جهة التلامس
عجلة الخروع - تدور حول محور العجلة ومفصل توجيه الإزاحة.
عجلات سويدي بزاوية 45 درجة وسويدي 90 درجة - عجلة أومني ، تدور حول نقطة الاتصال وحول محور العجلة وحول البكرات.
عجلة كروية أو كروية - عجلة متعددة الاتجاهات ، يصعب تنفيذها من الناحية الفنية.
حركة الانزلاق / الانزلاق
في هذا النوع ، تستخدم المركبات المسارات كما في الخزان. يتم توجيه الروبوت عن طريق تحريك المسارات بسرعات مختلفة في نفس الاتجاه أو الاتجاه المعاكس. إنه يوفر الاستقرار بسبب مساحة الاتصال الكبيرة للمسار والأرض.
مكونات الروبوت
يتم تصنيع الروبوتات بما يلي -
مزود الطاقة - يتم تشغيل الروبوتات بواسطة البطاريات أو الطاقة الشمسية أو مصادر الطاقة الهيدروليكية أو الهوائية.
المشغلات - يقومون بتحويل الطاقة إلى حركة.
المحركات الكهربائية (AC / DC) - وهي مطلوبة للحركة الدورانية.
عضلات الهواء الهوائية - تتقلص بنسبة 40٪ تقريبًا عند امتصاص الهواء فيها.
أسلاك العضلات - تتقلص بنسبة 5٪ عند مرور التيار الكهربائي من خلالها.
Piezo Motors و Ultrasonic Motors - الأفضل للروبوتات الصناعية.
المستشعرات - توفر معرفة بالمعلومات في الوقت الفعلي حول بيئة المهمة. تم تجهيز الروبوتات بأجهزة استشعار للرؤية لحساب العمق في البيئة. يحاكي المستشعر اللمسي الخصائص الميكانيكية لمستقبلات اللمس بأطراف أصابع الإنسان.
الرؤية الحاسوبية
هذه هي تقنية الذكاء الاصطناعي التي يمكن للروبوتات رؤيتها. تلعب رؤية الكمبيوتر دورًا حيويًا في مجالات السلامة والأمن والصحة والوصول والترفيه.
تقوم رؤية الكمبيوتر تلقائيًا باستخراج المعلومات المفيدة من صورة واحدة أو مجموعة من الصور وتحليلها وفهمها. تتضمن هذه العملية تطوير الخوارزميات لتحقيق الفهم البصري التلقائي.
أجهزة نظام الرؤية الحاسوبية
هذا يتضمن -
- مزود الطاقة
- جهاز الحصول على الصور مثل الكاميرا
- معالج
- برنامج
- جهاز عرض لمراقبة النظام
- الملحقات مثل حوامل الكاميرا والكابلات والموصلات
مهام الرؤية الحاسوبية
OCR - في مجال أجهزة الكمبيوتر ، برنامج قارئ الأحرف البصرية ، وهو برنامج لتحويل المستندات الممسوحة ضوئيًا إلى نص قابل للتحرير ، والذي يرافق الماسح الضوئي.
اكتشاف الوجه - تأتي العديد من الكاميرات الحديثة مع هذه الميزة ، والتي تمكن من قراءة الوجه والتقاط صورة لهذا التعبير المثالي. يتم استخدامه للسماح للمستخدم بالوصول إلى البرنامج عند التطابق الصحيح.
التعرف على الأشياء - يتم تثبيتها في محلات السوبر ماركت والكاميرات والسيارات الراقية مثل BMW و GM و Volvo.
تقدير الموضع - هو تقدير موضع الجسم فيما يتعلق بالكاميرا كما هو الحال في موضع الورم في جسم الإنسان.
مجالات تطبيق رؤية الكمبيوتر
- الزراعة
- المركبات ذاتية القيادة
- القياسات الحيوية
- التعرف على الشخصية
- الطب الشرعي والأمن والمراقبة
- فحص الجودة الصناعية
- تمييز الوجوه
- تحليل الإيماءات
- علوم الأرض
- الصور الطبية
- مراقبة التلوث
- تحكم العملية
- الاستشعار عن بعد
- علم الروبوتات
- المواصلات
تطبيقات الروبوتات
لقد لعبت الروبوتات دورًا فعالًا في مختلف المجالات مثل -
الصناعات - تُستخدم الروبوتات لمناولة المواد والقطع واللحام والطلاء بالألوان والحفر والتلميع ، إلخ.
عسكري - يمكن للروبوتات المستقلة الوصول إلى المناطق الخطرة التي يتعذر الوصول إليها أثناء الحرب. يعمل الروبوت المسمى Daksh ، الذي طورته منظمة الأبحاث والتطوير الدفاعية (DRDO) ، على تدمير الأشياء التي تهدد الحياة بأمان.
الطب - الروبوتات قادرة على إجراء مئات الاختبارات السريرية في وقت واحد ، وإعادة تأهيل المعاقين بشكل دائم ، وإجراء العمليات الجراحية المعقدة مثل أورام المخ.
الاستكشاف - على سبيل المثال لا الحصر ، متسلقو الصخور الروبوتيون الذين يستخدمون لاستكشاف الفضاء ، والطائرات بدون طيار المستخدمة في استكشاف المحيطات.
الترفيه - ابتكر مهندسو ديزني مئات الروبوتات لصناعة الأفلام.