همکار رباتیک!

به گزارش خبرنگار ایمنا، طی پیشرفت‌های چشمگیر صنعت رباتیک، کوبات‌ها یکی از فناوری‌های بسیار کاربردی است که دنیای صنعت را متحول می‌کند؛ این نوع از ربات‌های صنعتی در کنار انسان فعالیت می‌کند و قابلیت‌های اپراتور انسانی را برای فعالیت‌های مختلف افزایش می‌دهد. کوبات‌ها می‌تواند با محیط خود ارتباط برقرار سازد و با انسان‌ها در تعامل باشد که این همکاری مشترک به دلیل مجهز بودن کوبات‌ها به مکانیزم‌های پیچیده امنیتی براساس کنترل قدرت و نظارت پیوسته محیط اطراف امکان‌پذیر شده است.

ایده اصلی کوبات‌ها نزدیک به دو دهه پیش توسط «مایکل پشکین» استاد مهندسی مکانیک دانشگاه نورث وسترن ایلینوی و همکارش «اد کولگیت» مطرح شد؛ این دو استاد معتقد بودند که نباید تمام فرآیندها به دست ربات‌ها انجام شود و تنها فعالیت‌هایی که انجام‌دادن آن‌ها برای انسان دشوار است باید برعهده ربات‌ها باشد. برای شناخت بیشتر و بررسی اهمیت کوبات با حامد شهبازی، دکترای هوش‌مصنوعی و رباتیک گفت‌وگویی انجام داده‌ایم که در ادامه می‌خوانید:

کوبات چیست؟

کوبات واژه‌ای است که برای ربات‌های تعاملی استفاده می‌شود و برگرفته از کلمه collaborative robot است. کوبات یکی از مدل‌های ربات صنعتی محسوب می‌شود که در کنار انسان و در تعامل با اندام انسان‌ها فعالیت می‌کند. نمونه اولیه کوبات‌ها را می‌توان در دستگاه «هیلتی» مشاهده کرد که برای حفاری زمین استفاده می‌شود.

درواقع دستگاه «هیلتی» که برای حفاری زمین استفاده می‌شود، نمونه‌ای اولیه و ساده از کوبات‌ها به‌شمار می‌رود که از طریق سیستم‌های هیدرولیک و کروماتیک انرژی را از کمپرسور منتقل کرده و روی بازوی انسان قرار می‌دهیم تا نیروی بیشتری برای تخریب یا حفاری ایجاد شود و عملاً کارگر می‌تواند فعالیت خود را با سرعت و کیفیت بیشتری انجام دهد.

کوبات چگونه ساخته می‌شود؟

در طراحی کوبات‌ها که معمولاً به شکل بازوهای رباتیک ساخته می‌شود ملاحظات ویژه‌ای وجود دارد، زیرا در این طراحی باید از کنترل‌کننده‌های دقیقی استفاده کنیم تا بتواند نیرو و گشتاورهای بسیار جزئی را هدایت کند و علاوه بر آن بتواند با بدن انسان در تعامل باشد. هنگامی که فرآیند ساخت یک کوبات تکمیل می‌شود می‌توان از یک یا چند بازوی کوبات به عنوان نقش مکمل در همکاری با انسان استفاده کرد؛ این کوبات‌ها با یکدیگر در تعامل بوده و عملیات‌های گوناگون را روی خط تولید در کنار انسان انجام می‌دهد.

کوبات در صنعت چه کاربردی دارد؟

کوبات‌ها کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون دارد؛ از این ربات‌های تعاملی که با یکدیگر در ارتباط بوده و در قالب چند بازو عمل می‌کند می‌توان در خط مونتاژ خودرو یا خط تولید محصولات مختلف صنعتی همچنین مواد غذایی کمک گرفت. برخی از کوبات‌ها نیز در کنار انسان و با کمک اندام انسانی در فرآیندهای مختلف استفاده می‌شود که از کاربرد این نوع کوبات‌ها می‌توان به جراحی رباتیک اشاره کرد که از راه دور کنترل می‌شود.

حوزه دیگری از فعالیت و کاربرد ترکیبی کوبات‌ها امروزه در پهپادها مشاهده می‌شود؛ درواقع برخی از کوبات‌ها روی پهپادهای عمود پرواز نصب شده و تا با کمک این ربات‌های متحرک قابلیت برداشتن و جابه‌جایی اجسام مهیا شود.

استفاده از کوبات در صنعت و خط تولید چه مزایایی دارد؟

یکی از مهم‌ترین کاربردهای ربات‌های همکار یا کوبات‌ها به‌خصوص در صنایع افزایش توانمندی کارگران برای انجام فعالیت‌های گوناگون است؛ یک کارگر توان محدودی در حمل و جابه‌جایی کالا، اعمال نیرو و ضربه زدن دارد و به همین دلیل قادر نخواهد بود اجسام بسیار سنگینی را بلند کند و حتی برخی از اجسام با کمک چند کارگر نیز جابه‌جا نخواهد شد، اما با استفاده از کوبات‌ها می‌توان بازوهای رباتیک را به شکلی طراحی کرد که اجسام سنگین را به راحتی جابه‌جا کرده و بسته‌بندی کرد.

با استفاده از کوبات‌ها در صنعت می‌توان نیروهای سنگینی که لازم است به قسمت‌های مختلف فلزی یا سنگ‌های کارخانه وارد شود را اعمال کرد و با استفاده از تعامل ربات و انسان این فعالیت‌ها را تسهیل کرد.

آیا می‌توان از کوبات‌ها در فعالیت‌های حساس نیز استفاده کرد؟

بله؛ کوبات‌ها اصولاً در فعالیت‌های تعامل با انسان استفاده می‌شود و از ظرافت‌های خاصی برخوردار است؛ به همین دلیل می‌توان از این ربات‌های تعاملی برای تراشیدن مجسمه و حتی ترسیم نقاشی‌های مختلف با همان جزئیاتی که یک نقاش می‌تواند طراحی کند، استفاده کرد. با استفاده از کوبات‌ها علاوه بر این موارد می‌توان طراحی‌های صنعتی را نیز انجام داد. توانایی‌هایی از همکاری انسان و ربات به‌دست می‌آید، امکانات گوناگونی در اختیار کارگران و کاربران می‌گذارد و باعث می‌شود فعالیت‌هایی که انسان با کمک توان جسمانی خود انجام می‌دهد را ربات‌ها برعهده گرفته و به اتمام برسانند.

آیا کوبات می‌تواند جایگزین انسان در خط تولید شود؟

درحال‌حاضر خیر. معمولاً هدف اصلی در طراحی کوبات، همکاری با انسان و تعامل با اجزای بدن برای انجام فعالیت‌های صنعتی است و تمرکز اصلی کوبات‌ها نیز پیرامون اعمال نیروی بیشتر و افزایش مقدار گشتاور است. مبحث هوشمندی در کوبات‌ها خیلی مشاهده نمی‌شود و همیشه برای استفاده از این نوع ربات‌های صنعتی وجود یک اپراتور انسانی لازم است؛ البته با توجه به توسعه هوش‌مصنوعی، احتمال اینکه در آینده قابلیت یادگیری ماشین و توانایی کنترل خودکار به کوبات‌ها نیز اضافه شود، وجود دارد و ممکن است در آینده این نوع از ربات‌ها نیز بتواند فعالیت‌هایی که امروزه توسط انسان‌ها انجام می‌شود را انجام دهد.