التقنية

التكنولوجيا أو Technology (و هي مصطلح متداخل و متشابك مع التقنية technique ) لها أكثر من تعريف. أحد تعاريفها هو التطوير وتطبيق الأدوات وإدخال الآلات والمواد والعمليات التلقائية والتي تساعد على حل المشاكل البشرية الناتجة عن الخطأ البشري. أي أنها استعمال الأدوات و القدرات المتاحة لزيادة إنتاجية الإنسان و تحسين أدائه و دقته.
تعريف آخر يعبر علم التقنية عن طريقة التفكير و الوسائل التي يستخدمها الإنسان لتوفير رفاهيته و تطويع الطبيعة في خدمته. يعرف على أنه علم الصناعة وتطبيق العلم لخدمة الانسان في صناعة وسائله وتطويرها
الإنسالة، أو الإنسان الآلي ، أو الروبوت (بالإنجليزية: Robot) عبارة عن آلة قادرة على القيام بفعاليات مبرمجة سلفا. ويقوم الإنسان الآلي بإنجاز تلك الفعاليات إما بإيعاز وسيطرة مباشرة من الإنسان أو بإيعاز من برامج حاسوبية. الفعاليات التي تبرمج الإنسالة على أداءها عادة تكون فعاليات شاقة أو خطيرة أو دقيقة مثل البحث عن الألغام وتنظيف الفضلات الناتجة في المفاعلات النووية أو أعمال صناعية دقيقة أو شاقة.
تم تقديم كلمة روبوت لأول مرة في مسرحية الكاتب المسرحي التشيكي كارل تشابيك عام 1920 .وكان عنوان المسرحية وقتها رجال آليون عالميون . وهي تعني في اللغة التشيكية العمل الشاق. رغم أن كارل هو أول من استعمل هذه الكلمة، لكن ليس هو من اخترعها، بل أخوه جوزيف هو الذي اشتقها مساعدة منه لأخيه من الكلمة التشيكية "Robota" والتي تعني السُخرة أو العمل الإجباري . من هذا التاريخ بدأت هذه الكلمة تنتشر في الكتب وأفلام الخيال العلمي التي أعطت فكرة وتصور علمي عن هؤلاء الرجال الآليين وأعطت أفق كبير ووعود كبيرة حول استخدامات الروبوت مثل الإستخدام في الصناعة .
نجح الخبراء و المهندسون في تقديم أنظمة آلية متنوعة للكثير من الصناعات. بسبب التطور الهائل للحواسيب و الذكاء الإصطناعي و التقنيات، فالإنسان اليوم على حافة إنجازات كبيرة في مجال علوم تصميم الروبوتات.
نظرة عامة للروبوت الآلي

هناك جدل حول التعريف الدقيق للإنسالة فلا يعتبر البعض السيارة أو الطائرة ذات التحكم عن بعد بمثابة إنسان آلي لعدم امتلاكها وسيلة التفكير وإتخاذ القرار بنفسها ويورد البعض مثالاً بأنه إذا كان باستطاعة الإنسان الآلي ان ينفذ برنامج معد سلفا بإبتعادها عن حاجز خطوتين إلى الوراء على سبيل المثال والاتجاه نحو اليمين أو اليسار و الاستمرار بالتقدم فإن هذا يمكن اعتباره انسالة حقيقية.[1] الفكرة في هذا الجدل أن الانسالة الحقيقية حسب اعتقاد البعض يجب ان تمتلك ذكاء اصطناعي ولها القدرة على تمييز الأنماط والتعرف على النظم و الاستدلال والاستنتاج ومع التطور يبدو أن هناك ترتيباً طبقياً حتى في الانسالات فهناك الانسالة الثابتة العاملة وهناك المتحركة المرنة وهناك الطبقة الذكية الشبه مستقلة القادرة على التعلم .
هناك أنواع عديدة من الإنسان الآلي منها ما يستعمل في القطاع الصناعي والتي هي عبارة عن أجهزة أوتوماتيكية يمكن تطويعها و إعادة برمجتها ويستعمل لأغراض عديدة بإمكانها الحركة على ثلاثة محاور أو أكثر ويستعمل هذا النوع في الشركات الصناعية الكبرى لغرض لحم المعادن و الصباغة والكوي وإلتقاط ونقل الأجسام ومراقبة جودة أو صلاحية المنتج النهائي للمصنع كما يقوم بتجميع أجزاء السيارات في المصانع. وهذه الإنسالات مبرمجة عادةً لتنفيذ مهامها بصورة سريعة و مكررة ودقيقة [2] وتم لاحقاً إضافة مايسمى الرؤية الحاسوبية (بالإنجليزية: Computer vision) لهذه الإنسالات مما جعلها تتمتع بنوع من الاستقلالية والمرونة في تنفيذ المهام المبرمجة بقدرتها على فهم وتحليل الصور التي تستقبلها في حاسوب خاص مثبت في الإنسالة.[3]
وهناك من أشكال الإنسان الآلي ما هو قادر على الحركة و القيادة ومنها الطائرة بدون طيار (الطيران الآلي) ، البريداتور والطائرات ذات التحكم الذاتي التي تستعمل شبكات عصبونية اصطناعية مثلاً [4] و تعتبر الانسالتان اللتان أرسلتهما ناسا في عام 2004 إلى سطح المريخ من أشهر الانسالات المتحركة.[5] وهناك من الإنسالات ما هو قادر على إعادة تجميع نفسه بصورة شبه مستقلة على سبيل المثال تصغير حجمه للمرور خلال نفق ضيق وهذه الانسالات تحوي في نموذجها على عدة روابط مع وحدة المعالجة المركزية و ومستقبلات الإيعزات و الذاكرة وهذه الانسالات قادرة على بعض الحركات الشبه مطاطية لإحتواءها على وحدة مرنة إما عن طريق تحويل طاقة الهواء المضغوط في إسطوانات إلى حركات خطية أو دورانية يتم الحركة بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية وهناك أساليب متطورة أخرى عديدة ومنها أسلوب جهاز المرآة الدقيقة الرقمي (بالإنجليزية: Digital micromirror device) التي ظهرت لأول مرة في عام 1987 وكانت فكرتها قائمة على نصب عدة آلاف من المرايا الدقيقة والصغيرة جداً في الإنسالة لتتجاوب مع عنصر الصورة لإضافة مرونة أكثر في حركة وردة فعل الإنسالة[6].
هناك أيضاً أنواع من الإنسالة تقوم بالأعمال المنزلية، و تعلم الأطفال و تلعب الشطرنج. هذا النوع من الإنسالات يطلق عليها تسمية الإنسالة الاجتماعية (بالإنجليزية: Social robot) وهي تتميز بدرجة عالية من الاستقلالية ولا يمكن إطلاق مصطلح الربوت الاجتماعي على الأداة التي يتحكم بها الإنسان من بعيد ويجب على الانسالة الاجتماعي النجاح في اختبارين رئيسيين لتصنيفه على أنه إنسالة اجتماعي:
اختبار تورنج : وهو اختبار لمعرفة ما إذا كان يمكن تسمية النظام الانسالي بالنظام الذكي. وضع هذا الاختبار عالم الرياضيات البريطاني آلان تورنج (1912 - 1954) وهو عبارة عن حوار مع الربوت وإذا لم يستطع المختبر الجزم 100% من أن رسالة الجواب كانت من الإنسان أو من الإنسالة فإن الاختبار يعتبر ناجحاً و الانسالة ذكية.[7]
اختبار إسحاق أسيموف وهو مدى التزام الانسالة بما يسمى قوانين الانسالة (بالإنجليزية: laws of robotics) وهي
يجب ألا يتسبب الانسالة في حدوث أي أذى للإنسان البشري.
يجب أن يطيع أوامر الإنسان البشري إلا إذا تعارضت مع القانون الأول.
يجب أن يدافع عن نفسه إلا إذا تعارض مع القوانين الأول و الثاني.[8]
نادراً ما تبنى الإنسالات في شكل إنسان بشري. و يمكن القول بأن الإنسالة هي جهاز أو آلة يمكنها أن تحل محل الإنسان في بعض المواقف. و يتوقف شكلها الخارجي على المهمة التي صنعت من أجلها. إن الجسم البشري جهاز عضوي ذو قدرات عالية يستطيع القيام بالعديد من الوظائف. و يمكن للإنسالة أن تقوم بمهام خاصة قد تثير السأم لدى الإنسان البشري، أو تستغرق وقتاً طويلاً جداً أو تمثل خطورة إذا مارسها البشر ، و من ثم فيتم تصنيع الإنسالة لأداء أعمال محدودة.
[عدل]فكرة الانسالة في التاريخ القديم

يمكن أن ترجع جذور الانسالة الحديث ، إلى أجهزة آلية اخترعت في الماضي البعيد و أطلق عليها "الآلات ذاتية الحركة". ففي طيبة في عهد قدماء المصريين حوالي عام 1500 قبل الميلاد كان يوجد تمثال للملك ممنون يصدرأصواتا جميلة في الصباح. و في اليونان - في القرن الرابع ق.م. - اخترع أركيتاس عالم الرياضيات ، حمامة آلية يمكنها الطيران. و في القرن الثالث قبل الميلاد ، اخترع ستيسيبيوس العديد من الأجهزة الآلية و منها آلة موسيقية تشبه الأرغن تعمل بالمياه و ساعة مائية. و لم تكن هذه أول ساعة مائية في التاريخ ، فقد عرفها القدماء المصريون ، و لكن تميزت ساعة ستيسيبيوس بأنها مزودة بجهاز يجعل مستوى المياه ثابتا ، و هي تعمل بنفس طريقة الغرفة العائمة في كاربريتور السيارة الحديثة.


دمية كاراكوري يابانية أليّة مخصصة لتقديم الشاي، من القرن التاسع عشر، في متحف طوكيو الوطني للعلوم.
وكان هيرون الأسكندري الذي عاش حوالي 150 ميلادي مخترعا فذا. فقد اخترع آلات تعمل بتدفق المياه ، و بالثقل و حتى بالبخار ، و من أهم اختراعاته آلة aeolipile التي تعتبر الشكل الأول للتوربين الذي يدار بقوة البخار ، كما صمم أيضا آلة ميكانيكية توزع المياه المقدسة ، و طائرا آليا يمكنه الطيران و الشرب و الغناء ، و مسرحا آليا ، و تمثال هرقل و هو يصارع التنين و الذي يمكنه تحريكه بتدفق المياه داخله. و شرح هيرون الاسكندري معظم هذه الأجهزة الآلية في كتابه automatopoietica و عبر القرون التالية ، ظهرت مخترعات رائعة في الشرق الأقصى و الأوسط ، في الصين ، و في الهند و في اليابان و في الجزيرة العربية. و في كتاب رسالة الجزري الذي يتضمن سردا للأجهزة الآلية التي اخترعها العرب - وصفا لأحد هذه الأجهزة و التي أطلق عليها نافورة الطاووس التي كانت تستخدم لغسل الأيدي ، فتقدم المياه و الصابون و المنشقة آليا.وبسبب هذا الاختراع يطلق على الجزري "أبي الإنسان الآلي".
في أوروبا في القرون الوسطى ، اهتم الفيلسوفان ألبرت فاجنوس و روجر باكون اهتماما كبيرا بالآلات ذاتية الحركة ، بل و صنعا البعض منها. و أدى اختراع الساعة الآلية في أواخر القرن الثالث عشر ، إلى إمداد الآلات الذاتية الحركة بالقوة الميكانيكية اللازمة لها ، و هكذا أمكن اختراع الساعة التي تدق الأجراس لتعلن الوقت. في القرن الثامن عشر ، أنتج صناع اللعب عددا كبيرا من الآلات الذاتية الحركة و التي كانت في شكل الإنسان و يمكنها الكلام و عزف الموسيقى و الكتابة و حتى لعب الشطرنج. و من أشهر المخترعين لهذه اللعب رجل فرنسي اسمه جاك دي فوكاسون الذي صمم نولا نسيجيا آليا(ذاتي الحركة) و في عام 1801 استخدم هذا التصميم مخترع فرنسي آخر يندعى جوزيف ماري جاكار ، لينتج نولا للنسيج يعمل بتحكم مجموعة من البطاقات المثقبة. في القرن الثامن عشر استخدم جهازين آليين آخرين ، تطبيقا لمبدأ التغذية الراجعة (بالإنجليزية: feed back) التي تعتبر شرطا أساسيا لنظم الرقابة الآلية ذاتية التغذية (أوتوماتيكية). و هذان الجهازان الآليان هما مروحة الطاحونة الهوائية التي تبقي الريش متجهة نحو الريح و من ثم تستمر الطاحونة الهوائية في الدوران ، أما الجهاز الثاني فكان المنظم و المتحكم الآلي للمحرك البخاري و هو الذي يجعله مستمرا في الدوران بسرعة ثابتة.
[عدل]الانسالة من نسج خيال الأدباء



مشهد من مسرحية كارل كابك في عام 1920 "انسالة روسوم العالمي"، تظهر 3 روبوتات.


إمرأة آليّة، روبوت مصمم على هيئة إمرأة، قد لا يبالي بعض الناس بمنظره الخارجي، بينما يجده البعض الأخر منفرا.[9]
كان الأديب التشيكي كارل كابك هو أول من أطلق كلمة robot و كان ذلك في أوائل القرن العشرين ، و من ثم ذاع استخدام هذه الكلمة ، و بعد إنتاج روايته الشهيرة انسالة روسوم العالمي (بالإنجليزية: rossum's universal robots) في مدينة براغ سنة 1921 حيث صور الكاتب الانسالة و كأنه إنسان ولكنه آلة يمكن إنتاجها في المصنع بسرعة و بتكلفة قليلة. و قد اشتقت كلمة انسالة من الكلمة التشيكية robota و تعني أعمال السخرة أو العبودية. و هكذا اعتبر الانسالة عبدا للجنس البشري ، أو مجرد إنسان آلي أو أوتوماتيكي . بعد سنتين من صدور الرواية تمت ترجمتها إلى الإنجليزية وفي أكتوبر 1922 تم تحويل الرواية إلى عمل مسرحي تم تقديمه على مسرح جاريك في نيويورك وفيه يسافر البروفيسور روسوم إلى جزيرة نائية لغرض دراسة أمواج البحر ويحاول أثناء وجوده على الجزيرة تصنيع مادة حية من مزج مواد كيميائية ويحاول لسنوات خلق هذا الكائن فتفشل محاولاته في خلق كلب وبعد 10 سنوات يتمكن من تصنيع انسالة بمساعدة ابنه.[10]
و لا يقتصر ظهور الانسالة على الخيال الأدبي الحديث ، ففي عام 1818 صدرت أول رواية عن الإنسان الآلي و هي فرانكشتاين التي كتبتها ماري شيللي الزوجة الثانية عشر للشاعر المعروف شيللي ، و كانت تتميز هذه الرواية بالرعب ، و تتلخص بأن عالما يدعى فرانكشتاين قد استطاع أن يجمع إنسانا حيا من أجزاء الجثث الآدمية و لكن هذا الإنسان تحول إلى مسخ خاف منه الناس و طردوه و بالتالي ثار على خالقه و أصبح أداة للشر ، و قد وضعت ماري شيللي عنوانا مرعبا لقصتها "برميثيوس الحديث" و هي بهذا تقصد اسطورة بروميثيوس اليونانية ، و الذي خلق الإنسان من الماء و الطين ثم نفخ فيه الآلهة أثينا من أنفاس الحياة.
ظهر العديد من الانسالة و الاندرويد (الانسالة الذي على شكل الإنسان) في الأفلام السينمائية و التلفزيونية عبر السنين ، و البعض منهم ودود و يلقى الإعجاب من المشاهدين ، ففي فيلم الكوكب المحرم (بالإنجليزية: forbidden planet) يظهر الانسالة "روبي الودود" ويظهر الانسالة أيضا في فيلم حرب العوالم (فيلم 2005)، وفي فيلم حرب النجوم يظهر الثنائي الهزلي r2d2 ، c3po و ثمة أنواع أخرى تبدو في صورة شريرة مثل الانسالة كوج و داليكس المرعب من المسلسل التلفزيوني dr.who و هذه النماذج الشريرة هي التي أساءت إلى الانسالة ، حتى أن البعض يتخوف من استخدام الانسالة في الأعمال اليومية ، و بذلك لا يعتمد الناس عليهم تماما في حياتهم. و للتخفيف من هذه المخاوف ، اقترح كاتب الخيال العلمي الشهير إسحق أزيموف أن يبرمج الانسالة بحيث يلتزم بالمبادئ التالية و التي أطلق عليها قوانين الانسالة(بالإنجليزية: laws of robotics).
[عدل]الانسالة جورج

كان جورج من أوائل الانسالات التي ظهرت. يقوم جورج بقيادة الطائرات معظم الوقت ، إنه الطيار الآلي ،وتم اختراعه من قبل المهندس الكهربائي إلمر سبيري مؤسس شركة سبيري للكهربائيات [11] في عام 1913 ، وكان نموذج الطيار الآلي الأول عبارة عن بوصلة مغناطيسية مرتبطة مع جهاز لقراءة الارتفاع و جهاز يؤشر إلى الاتجاه الذي تسير فيه الطائرة (جيرسكوب) و يتميز الجيروسكوب بأنه يظل محافظا على الاتجاه الذي تسير فيه الطائرة ، و يترك الطيارون البشر مسؤولية الطيران إلى الانسالة جورج ، و بمجرد أن تستقر الطائرة في الاتجاه الصحيح لرحلتها ، و يلاحظ جورج أي تغير رأسي أو أفقي أثناء الطيران و يتخذ الإجراءات التصحيحية فورا. قام المخترع الأمريكي إلمر سبيري (بالإنكليزية: Elmer Ambrose Sperry) (1860 - 1930) بتجربته للطيار الآلي على الملأ بقيادة طائرة ويداه في الهواء.[12] في عام 1954 تم تصميم أول انسالة صناعية كان اسم مخترعها جورج ، أيضا ، تم تصميمه من قبل المهندس جورج ديفول (بالإنكليزية: George Devol ) (مواليد 1912) الذي لم يتخرج من اية كلية للهندسة وإنما إستند على التعلم الذاتي و المراقبة ويعتبر من رواد مخترعي الانسالة الصناعي وكان مهمة هذا الانسالة الرئيسية التقاط وتحويل الأجسام الثقيلة من مكان لآخر وتم تطويره لاحقا للقيام بتلحيم المعادن.
[عدل]تشريح الانسالة

تشريح الانسالة
الجزء الصورة
نبذة
المستشعرات ويسمى Sensors يستعمل لمساعدة الانسالة لتحسس المؤثرات الخارجية فالبعض منها قادر على تحسس الحرارة في حين تتحسس أخرى الضغط أو الدوران أو الميلان أو المستشعرات الكهرومغناطيسية أو المستشعرات الضوئية بأنواعها.[13]
معالج عادة ما يرمز به لما يمثل عقل الانسالة. أي أنه لا يقتصر على معالج البيانات فقط بل يتعداه إلى الوحدات المرافقة من ريجيسترات و إلكترونيات و ذاكرة. بقدرته القيام بالعديد من الوظائف كتمييز الأنماط الخارجية أو توجيه الانسالة. كما يمكنه التعرف على الأشكال. تختلف البنية جسب مهمة الروبوت فهناك وحدات المعالجة القابلة للبرمجة كال FPGA و ال PLC وهناك المعالجات المتخصصة DSP و المعالجات التي تحوي نظام تشغيل. و هي باختصار الجزء المكلف بتطبيق الخوارزميات المختلفة التي يحتاجها اللإنسان الآلي في تأدية مهمته. و يمكن أن يحتوي كل من الانسالات على معالج خاص به أو أن يشتركوا كلهم في معالج مركزي يسير العديد من الانسالات.
متحكم المحرك ويسمى Motor Controllers ويتراوح فولتياتها في الانسالة ات الصغيرة من 4.5 فولت إلى 36 فولت وإذا إرتفعت الفولتية المتولدة عن هذا الحد فيجب نصب أدوات تبريد في الانسالة.[14]
المحرك وهو الجزء المسؤول عن حركة الانسالة ويستعمل المحركات الكهربائية و محركات الإحتراق half step mode مما يساعد على الدقة العالية [15] تختلف الطاقة المستعملة في تحريك الانسالة حسب النوع و الغرض فقد تكون طاقة هوائية أو الكترونية أو قوة الموائع.
أدوات الإتصال و هي نقاط تبادل المعلومات بين الانسالة و عالمه الخارجي. ولبعضها قدرة للتعامل في ذبذبات تصل إلى 2.4 جيجاهرتز GHz. و يمكن تبادل المعلومات لا سلكيا أو عن طريق أسلاك باستعمال بروتوكولات GPIB و RS232.
برمجيات هي برامج للسيطرة والتحكم بحركات الانسالة وإحداث سلسلة من الحركات و التأثيرات المتناسقة أو المرجوة.[16]
بطاريات واداة شحن في العديد من الروبوتات يوجد ما يسمى Batteries and Chargers وهي يمكن أن تكون خلايا شمسية مربوطة بمحولات للطاقة وشاحنة صغيرة لإعادة شحن البطارية مثلا [17].
لقد كان هدف العلماء اختراع انسالة تستطيع القيام بالأعمال التي يؤديها الإنسان البشري ، و بالتالي احلاله محل الإنسان في وظائف معينة و خاصة في مجال الصناعة.
و يتكون الانسالة من نظم الكترونية و أجهزة حساسة تناظر الجهاز العصبي و أعضاء الحس للإنسان البشري أحيانا. و للانسالة أيضا عقل الكتروني هو عبارة عن حاسبة الكترونية و بتطور استخدام الشرائح الألكترونية في الحاسبة أصبح من الممكن تجهيز الانسالة بعقل الكتروني بالغ القوة ، و من ثم فمن الممكن برمجته ليكون قادرا على أداء العمليات المعقدة. و في الواقع أن تطور هذا العقل الألكتروني قد فاق النظم الأخرى من أجهزة الانسالة ، و أصبح ذا كفاءة عالية في التشغيل. إن التخاطب مع الانسالة أمر صعب ، و لا بد من استخدام إحدى لغات الحاسبة الإلكترونية ، يستفيد علماء الانسالة في تجاربهم من دراسة أوجه التشابة بين نظم الاتصال و التحكم في الإنسان البشري و نظيرها في الآلة. و يعرف هذا الفرع من العلم بإسم السايبرناتيكا (بالإنجليزية: cybernetics)، وقد اشتق هذه الكلمة لاول مرة العالم الرياضي الأمريكي نوربرت فاينر في كتاب نشر له عام 1948.
عندما يكون مطلوبا صناعة انسالة شبيه للإنسان العادي فإنه يمكن توظيف قواعد الالكترونيات البيولوجية (بالإنجليزية: biological electronics) (نبضات مصدرها عضوي حيوي). و باختصار بيونيك (بالإنجليزية: bionics) فمثلا تستخدم أذرع و أيدي صناعية و لكنها حساسة و تستجيب في حركتها إلى النبضات الكهربائية الدقيقة و التي تنشأ عن عضلات الجسم البشري العادية و كذلك أيضا أجزاء غير متحركة مثل العيون البلاستيكية و الشرايين الصناعية و مفاصل الورك المصنوعة من المعدن أو الخزف.
و يعكف العلماء على اختراع المزيد من الأطراف و الأجزاء الصناعية التعويضية للجسم البشري مثل ضابطة النبض التي تعمل بالنظائر المشعة و تستخدم في تقوية القلب البشري. و إذا ضعف قلب الإنسان أو كليته لأمكن استبدالهما من زرع أعضاء جديدة في شخص آخر يتبرع بهما. و ربما في المستقبل القريب ، يمكن زرع قلوب صناعية كاملة لمن يحتاجها من المرضى بالقلب. و يتنبأ العلماء بأنه في نهاية القرن الواحد و العشرين سيمكن استبدال كافة أجزاء الجسم البشري بأخرى صناعية ، و ربما يؤدي هذا إلى وجود الشخص الذي جزء منه آدمي و الجزء الآخر آلي مثل الرجل الألكتروبيولوجي (بالإنجليزية: bionic man) بطل المسلسل التلفزيوني الشهير رجل الستة ملايين دولار و هو إنسان مختلط أعيد بناء جسمه من بقايا جسم رائد فضاء يحتضر بعد تحطم سفينته أثناء عودتها لكوكب الأرض ، و أمكن باستبدال أجزاء من جسمه بأخرى صناعية أن يأتي بأعمال خارقة.
[عدل]نظم الانسالة

يمكن مقارنة أجزاء و نظم الانسالة بمثيلاتها في الجسم البشري ، فالأذن و الصوت البشري تستبدلان بميكرفون يحول موجات الصوت إلى نبضات كهربائية بينما يقوم مكبر صوت آخر بالعملية العكسية. و تقوم خلية كهروضوئية أو كاميرا تلفزيونية بتحويل موجات الضوء إلى نبضات كهربائية و هي في هذا بديلة عن العين البشرية. و النبضات الكهربائية التي تصدر عن الميكروفون أو الكاميرا التلفزيونية في الانسالة ، تشبه الإشارات و النبضات التي تتدفق خلال الجهاز العصبي للإنسان ، و هي تنقل في الانسالة بواسطة أسلاك من النحاس أو الدوائر الكهربائية المطبوعة على صفيحة السليكون ، و بدلا من الأوعية الدموية في الإنسان فإن الانسالة يحتوي على شبكة من الأنابيب تحتوي على سوائل لها قوة ضغط معينة حيث يتحرك الأخير عن طريق الضغط الهيدورليكي لهذه السوائل.
[عدل]الأنظمة البصرية في الروبوت
في الانساليات القديمة كان العين عبارة عن كاميرا تنقل المعلومات المرئية إلى البرمجيات لغرض تحليلها وكان هناك صعوبة في هذا النموذج حيث كانت الانسالة يجد صعوبة في التمييز فيما إذا كان يتحرك بخطوات نحو الأمام اويتحرك بشكل دائري في حلقة مفرغة وكان سبب هذه الصعوبة هو الاعتماد على كاميرا (عين) واحدة . منذ عام 2003 يعمل الباحثون على الاعتماد على أكثر من كاميرا واحدة ويشبه الباحثون الأسلوب القديم للرؤية في الانسالة بالنظر من خلال إسطوانة ضيقة يصعب فيها رؤية شمولية وخاصة عند الإلتفات والحل حسب الباحثين في جامعة ميريلاند في الولايات المتحدة هو نصب عين متطورة في مؤخرة الجزء العلوي من الانسالة وهذا العين عبارة عن 9 كاميرات رقمية بجم كرة قدم مصغرة وتم تسميتها بعين أرجوس (بالإنكليزية: Argus eye) تيمنا بالإله اليوناني الذي كان جسمه مغطى بمئات العيون. يختلف نظم العين في الانسالة حسب نوع الانسالة ففي الانسالة ات البسيطة يكون نموذج العين عبارة عن مقاومة كهربائية إلى كاميرات فيديو فائقة الدقة مزودة ببرمجيات معالجة الضوء (بالإنكليزية: light detection and processing systems) في الانسالة ات المتطورة ويفضل العلماء محاكاة نموذج عين الحشرات لصناعة وتصميم الأعين الانسالة ية وذلك لصغر حجم الدماغ و مركز معالجة المرئيات في عقل الحشرات.[18] يحوي الأعين الانسالة ية في انسالة سبيرت Spirit الموجود على سطح المريخ على كاميرا بانورامية (بالإنكليزية: Pancam) بإستطاعتها الإلتفات 360 درجة ونقل صورة شمولية للسطح المحيط بالانسالة يبلغ وزن هذه الكاميرا 270 غرام وحجمها بقدر قبضة اليد وبإستطاعتها إنتاج صور يبلغ مقدار عنصر الصورة فيها إلى 24,000 بكسل.[19]
[عدل]اللغة الانسالية
نظام تمييز وتحليل الأصوات المسموعة في الانسالة عبارة عن تحويل إشارات صوتية يتم إلتقاطها بواسطة ميكروفون إلى مجموعة من الكلمات المكتوبة المفهومة للانسالة والمخزونة في برمجيات الانسالة التي تقوم بتحليل ومحاكاة فهم اللغات الطبيعية ويطلق على هذه العملية معالجة اللغات الطبيعية وهناك العديد من التقنيات المستخدمة في تمييز وتحليل الأصوات منها الشبكات العصبونية الاصطناعية و شبكات عصبونية أمامية التغذية خلفية النقل و تحويل فوريي السريع و الشبكات العصبونية . يوجد هناك برمجيات تمييز المحادثة (بالإنجليزية: Speech Recognition Software) ونموذج العتاد الصلب لتمييز المحادثة (بالإنجليزية: Speech Recognition Hardwarew Module) وتعتبر الأولى أكثر تطورا من الثانية ولكنها متوفرة للغات محدودة.
على سبيل المثال عندما يصدر إيعاز إلى الانسالة بالذهاب إلى غرفة معينة كالمطبخ مثلا فإن الروبوب سوف يلتقط كلمة المطبخ مع كل البيانات المتعلقة بكلمة المطبخ من ناحية الوظيفة و الأجواء المتعلقة بالكلمة والمخزونة في عتاد الحاسوب وعندما يعطى إيعاز غير مفهوم أو إيعاز غير منطقي كإختراق جدار مثلا فإن الانسالة ومن خلال عملية التغذية الراجعة حسب منظور علم السيبرنيتيك سوف يرسل إيعازا جوابيا مضمونه إما ان الإيعاز غير مفهوم أو غير منطقي . في الثمانينيات كان الباحثون يغذون برمجيات الانسالة بإيعزات مكونة من جملة أو جملتين مثل "تحرك" ، "إلتفت يمينا" ولكن بدأ التركيز مؤخرا على جمل طويلة ومعقدة مشابهة لأساليب التحدث في الإنسان.
[عدل]المستشعرات الانسالية
المستشعرات هي نظم حسية. يقوم المستشعر بإلتقاط نمط معين من البيانات التي يجب تحليلها بواسطة البرمجيات لإنتاج ردة الفعل المناسبة و المبرمجة في الانسالة وفيما يلي بعض المستشعرات التي لاتتوفر كلها في جميع أنواع الانسالات:[20]
المستشعر نموذج الوظيفة
جيروسكوب يقيس دوران المركز حول المحور ومدى انحرافه عنه.
نظام التموضع العالمي يستلم إشارات من الأقمار الصناعية وغرضها تحديد البقعة الجغرافية التي تتتواجد بها الانسالة.
مستشعر الليزر يستخدم الليزر لقياس البعد عن جسم معين لغرض الاستدلال على الحواجز و العوائق.
مستشعر اللمس الكشف عن اتصال الانسالة بجسم خارجي كحائط وجسم داخلي كذراع الانسالة ويستند هذا المستشعر على تغير الضغط المسلط.
مستشعر الضوء يقيس مستوى الإضاءة من 0% (معتم جدا) إلى 100% (مضيئ جدا) باعتمادها على ترانزستور ضوئي. كما يمكن أن يتم استعمال مستشعرات للطيف الغير المرئي من الضوء كالأشعة ما الحمراء.
[عدل]المؤثرات الانسالية


ذراع إنسالة أثناء أعمال صيانة في مركبة فضائية
يحتوي أذرع الانسالة على نظام يقوم بعملية التغذية الراجعة (بالإنجليزية: feedback-driven connection) بين الإيعاز الحسي و ردة الفعل الناتجة من ميكانيكيات الإستجابة الآلية التي يقوم بتنظيمها وحدة المعالجة المركزية كاستجابة للإيعاز المرسل من قبل المستشعرات. يختلف عدد ونوع المفاصل في ذراع الانسالة حسب الغرض ويعتبر المفاصل الدورانية rotary و الخطية linear من أكثر الأنواع شيوعا [21]. في الانسالات المتطورة و المتخصصة بحقل الفضاء الخارجي يحوي الذراع على نظام تطويع ذو تحكم بعيد (بالإنجليزية: Remote Manipulator System) وتقوم بإلتقاط ونقل أدوات ومعدات ، تم استعمالها لأول مرة عام 1981 وتم تطويرها و التركيز عليها بعد حادثة تحطم مركبة الفضاء كولومبيا لغرض برمجة الذراع للقيام بأعمال الصيانة والتصليح.[22] يستخدم ذراع الانسالة في مجال الطب أيضا وخاصة الجراحة وفي يونيو 2006 قام ذراع انسالي بأول عملية جراحية كاملة بدون اية مساعدة في مستشفى مدينة بوسطن وإستغرقت عملية القلب لعلاج إرتجاف الأذينين 50 دقيقة على مريض عمره 34 سنة [23]. هناك محاولات لصنع مستشعرات لمسية بالغة الدقة تتمكن من قراءة الكتابات البارزة مثل الكتابات على العملات المعدنية بمجرد اللمس [24] وهناك محاولات لتصنيع جلد صناعي في الولايات المتحدة ولكن المشروع لايزال في الأطوار التمهيدية.[25]
إن محاولة إنتاج جهاز يؤدي عمل الذراع البشرية ، لهو أمر بالغ الصعوبة ، إن أعقد جهاز يشبه الذراع البشرية يؤدي فقط من 10 إلى 20 حركة مستقلة ، بينما تؤدي الذراع البشرية حوالي 40 حركة مستقلة. و تتميز النماذج المتقدمة من الانسالة بأن أصابع يدها مرنة و تحتوي على أجهزة إحساس بحيث تدرك ما تلمسه ، أما البعض الآخر فيتوافق مع عيون الكترونية حتى يمكن أن يعمل مستقلا كاليد البشرية. فاليد البشرية توجه إلى هدفها لا شعوريا وفق ما تراه العين. و يمكن بسهولة أن نجعل الانسالة يتحرك بوضعه فوق العجلات ، و لكن قد يحدث هذا إذا أردنا أن نحركه فوق سطح أملس ، أما إذا كان السطح وعرا فلا تصلح هذه الطريقة.
[عدل]الحركة الانسالية
تحوي سيقان الانسالة المتطور في بعض الأحيان على أكثر من 40 مستشعر و أداة ميكانيكية مائعية (هايدروليكية) ويقوم المستشعرات بصورة مستمرة بقياس توزيع الضغط المسلط على السيقان وقد تم في عام 2004 صناعة سيقان انسالية يمكن تركيبها على سيقان الإنسان لتساعد في تحويل الخطوات البشرية الإعتيادية إلى خطوات سريعة وعملاقة دون بذل مجهود عضلي للإنسان،[26] وتم تسمية هذا الاختراع بالهيكل الخارجي ويلغ وزنها حوالي 50 كغم. في الانسالات يعتبر تنسيق الخطوات بشكل يحاكي خطوات الإنسان عملية معقدة جدا[27] ويكون من الأسهل استعمال العجلات بدلا من السيقان. من أنواع الانسالات المتطورة التي تتحرك باستعمال ساقين انسالة سيغمو SIGMO و انسالة كريو QRIO و انسالة أسيمو ASIMO. في الانسالات القديمة كان التركيز على نصب سيقان متعددة تصل إلى 6 سيقان وكان تعدد السيقان يوفر الثبات و التوازن. إن تقليد الساق البشرية أصعب من تقليد اليد البشرية. و من المشاكل الرئيسية التي تقابل صناع الانسالة مشكلة التوازن. و من الإفضل أن يكون للانسالة أربع سيقان بدلا من اثنين. و ليست فكرة إنتاج آلات تستطيع المشي و الانتقال بفكرة حديثة العهد. فقد استخدم البعض منها خلال السنين الماضية في العمليات الزراعية و الحفر. و من أشهر تلك الآلات المتحركة شاحنة ذات أربع سيقان أنتجتها شركة جنرال إلكتريك للجيش الأمريكي ، و يتحكم السائق في الشاحنة بتحريك يديه و سيقانه التي تتصل بسيقان الشاحنة.
[عدل]الإتصال و التحكم

مقال تفصيلي :سيبرنيتيك
يمكن أن تكون أجهزة الاتصال و التحكم في داخل الانسالة ، غاية في التعقيد مثلها في ذلك مثل أجهزة الجسم البشري و من ثم أصبح لها علم مستقل لدراستها ، هو علم السايبرناتيكا (بالإنجليزية: cybernetics). هذه الأجهزة التي تعمل بالتحكم عن بعد ، و التي تحتوي على ذاكرة أو أجهزة حسية أو تعمل آليا ، و لابد أن تعتمد هذه الأجهزة على نظام يقوم بعملية التغذية الراجعة و ذلك لتحقيق التحكم الذاتي :
جهاز هاتف يعمل بالأزرار ، و هو مزود بذاكرة محدودة لتخزين الأرقام المتكررة ، فالانسالة يحتاج إلى ذاكرة شاملة.
تحتوي القذائف الموجهة على أجهزة حساسة تمكنها من الوصول إلى أهدافها. و يحتاج الانسالة إلى عدد من أجهزة حساسة لجمع المعلومات عن البيئة المحيطة به.
غلاية آلية ، تنطفأ من تلقاء نفسها عندما يغلى السائل الذي بداخلها. يحتاج الانسالة إلى العديد من النظم الآلية حتى تمكنه أن يؤدي وظائفه بكفاءة.
ثرموستات (مثبت آلي لدرجة الحرارة) في جو الحجرة ، يطفأ و يشغل نفسه آليا ، وفق معلومات يحصل عليها من أجهزته الحساسة. يحتاج الانسالة إلى نظم معلومات حتى يتمكن من أداء التحكم الذاتي.
[عدل]العقل الألكتروني للانسالة



الشبكة العصبونية شبكة مترابطة من عقد تعمل بأسلوب مشابع لعصبونات الدماغ البشري
مقالات تفصيلية :معالج و وحدة المعالجة المركزية
عقل الانسالة هو الوحدة المسيرة له و التي تقوم بتنفيذ أو حساب الخوارزميات المختلفة التي يحتاجها الانسالة من التعرف الأنماط إلى الملاحة و مرورا بفهم اللغة الطبيعية. و تستعمل الشبكات عصبونية اصطناعية في برمجة العديد من الوظائف آنفة الذكر حيث ترتب عادة بشكل طبقات من العصبونات الاصطناعية تحتوي كل منها على عدد من العصبونات و تتصل بكافة أو بعض العصبونات الموجودة في الطبقة التي تليها أو تسبقها.[28] كما يمكن أن تكون وحدة المعالجة البرمجية غير موجودة على الانسالة نفسه كأن يجتمع عدد من الانسالات في معالج أي ما يمكن اعتباره عقلا موحدا و هي تقنية ما يسمى بالذاكرة المتشاركة (بالإنجليزية: shared memory). أي أنه هناك كمبيوتر مركزي يقوم بتنفيذ الخوارزميات المختلفة الني يحتاجها الربوت أو مجموعة الانسالات. الباراديغم الآخر المنتشر هو ما يسمى باالعميل البرمجي (بالإنجليزية: software agents) و يمكن أن نجعل من كل انسالة عبارة عن عميل برمجي و يحوي معالجا ينفذ خوارزمية ما إلا أن أداء الوظيفة يقتضي أن يقوم عدد كبير من العملاء البرمجيين أو الانسالات بتنفيذ الخوارزمية.
في الماضي كان العقل أو المعالج هو نقطة الضعف في نظم الانسالة نظرا لأن هذا العقل كان يشغل وزنا هائلا و حجما ضخما و قدرة تحسيب بسيطة ، أما في الوقت الحالي فقد اختلف الأمر ، حيث يمكن إنتاج عقل الكتروني بحجم صغير جدا. و يتكون العقل الالكتروني عادة من شرائح السليكون و أجزاء الكترونية أخرى يتم توصيلها مع بعضها.و عقل الانسالة هو بمثابة كمبيوتر صغير و من ثم فليس له القدرة على التفكير الابتكاري أو المستقل مثل العقل البشري بل هو عبد يطيع الأوامر التي يصدرها إليه الإنسان البشري. و لكنه إذا ما تم تزويد عقل الانسالة الالكتروني بالتعليمات فإنه يستطيع نظريا أن يضع برنامجا يقود بمقتضاه سفينة فضائية إلى كوكب أورانوس مثلا أو يشغل معملا لتكرير النفط أو يعد رواتب العاملين بإحدى الشركات و أيضا يبقى لديه الوقت ليربح مباراة في الشطرنج. و بالرغم من أن العقل الالكتروني لا يتمتع بالذكاء إلا أن لديه ما يطلق عليه ذكاء الآلة (بالإنجليزية: machine Intelligence) ويمكن لبعض العقول الالكترونية في الوقت الحاضر ، أن تستفيد من تجاربها السابقة (يطلق على الدراسات المتعقلة بهذا الاكتشاف الذاتي) بينما بعض الحاسبات الأخرى تعلم نفسها كيفية حل المشكلات التي تعترضها ، بدلا من الاعتماد على التعليمات التي يصدرها الآدميون. و يبدو أن الحاسبات الالكترونية تعلم كيفية أدائها للأعمال ، أفضل من الآدميين الذي صمموها ، و من ثم تتمكن من إتخاذ قرارات أكثر دقة و أفضل من القرارات التي يتخذها الإنسان. و يتم دراسة هذه الظاهرة تحت ما يعرف بذكاء اصطناعي
[عدل]الأجهزة و البرامج الجاهزة المساعدة

مقالات تفصيلية :عتاد الحاسوب و قرص صلب
يطلق على الأجهزة و المعدات الآلية للحاسبة الالكترونية عتاد الحاسوب (بالإنجليزية: hardware)، أما التعليمات و البيانات التي يتم إدخالها إليها فيطلق عليها البرامج الجاهزة المساعدة (بالإنجليزية: software) وتختلف الأجهزة من حاسبة لأخرى. و يحتوي الانسالة على جزء فقط من مجموع الأجهزة التي تكون وحدة كمبيوتر كاملة ، و يكون هذا الجزء مرتبطا ارتباطا خارجيا مع الأجزاء الأخرى و في نظام نموذجي للحاسبة ، يتم تلقينها بالتعليمات عن طريق برنامج من خلال وحدة الإدخال التي غالبا ما تكون في شكل لوحة مفاتيح متصلة بجهاز عرض مرئي. و تعمل وحدة المعالجة المركزية وفقا للبرنامج ، و هي بدورها تصدر تعليمات إلى الوحدة الحسابية (بالإنجليزية: arithmetic unit) لتشغيل البيانات التي في الذاكرة ثم تنقل النتائج إلى وحدة الإخراج التي قد تكون في شكل وحدة طباعة printer أو قد تعرض النتائج على جهاز عرض مرئي مثل شاشة التليفزيون و تقوم الحاسبة الالكترونية بمعالجة البيانات التي تكون في شكل أرقام ، مستخدمة نظام عد ثنائي (بالإنجليزية: binary system)، و هذا النظام يستخدم فقط الرقمين 1 ، صفر الذين يمكن تمثيلهما في دوائر الحاسبة الالكترونية بتدفق التيار (1) أو عدم تدفق التيار (صفر) و يطلق لفظ البرنامج على مجموعة التعليمات التي يتم إدخالها إلى الحاسبة الالكترونية، و هي يجب أيضا أن تحول إلى النظام الثنائي. و لكن هذا التحويل لا يقوم به المبرمج بطريقة مباشرة ، فهو يكتب البرنامج بلغة سهلة و تقوم الحاسبة بتفهمه ثم تحوله إلى رمز ثنائي ، و هناك ثلاث لغات شائعة الاستعمال في الحاسبة الالكترونية ، هي فورتران (بالإنكليزية: fortran) وكوبول (بالإنكليزية: cobol) وبيسيك (بالإنكليزية: basic) و قبل أن يقوم المبرمج بكتابة البرنامج، عليه أن يتأكد مما يريده من الحاسبة الالكترونية، فهو يقوم بما يطلق عليه "تحليل النظم" أي تحديد تفاصيل العميات التي يجب أن تقوم بها الحاسبة الالكترونية، و يتم هذا في شكل خريطة تدفق (بالإنجليزية: flow chart) تقوم بتحويل العمليات إلى قرارات متتابعة بنعم أو لا يرمز لها (نعم = 1)، (لا = صفر) في الحاسبة الالكترونية.
في مجال تصنيع الانسالات يوجد القليل جدا من الضوابط لتصميم البرمجيات و عتاد الحاسوب الخاصة بالانسالات وانعدام وجود ظوابط قياسية يعيق استعمال البرمجيات الخاصة لانسالة معين في نوع آخر من الانسالات هناك مشاريع مستقبلية لكتابة برمجيات قياسية عامة يمكن استعمالها وإعادة استعمالها في أنواع متعددة من الانسالة ات . في لغة جافا على سبيل المثال والموضح في الصورة الدائرة الصغيرة تشير إلى الانسالة والخط المحيط به يمثل الحواجز أو العوائق في طريق الانسالة وفي هذه الحالة على سبيل المثال سوف يتم كتابة برنامج لاستعمال وتنشيط مستشعر الليزر لقياس البعد عن العائق و استعمال مستشعر الدوران للانحراف عن الحاجز وهناك العديد من الخوارزميات المشابهة المصممة للاستدلال على نمط أو مشكلة معينة و إيجاد ردة الفعل المناسبة.[29]
[عدل]أنواع الانسالات



"توبيو" (TOPIO)، انسالة على هيئة إنسان يستطيع لعب تنس الطاولة، مطوّر من قبل شركة "توسي"[30] (TOSY).
يمكن تقسيم الإنسالات وفقا لخصائص كل منها والهدف التي اعدت من أجله. قد يتم تصميم الروبوت ليقوم بعمل محدد بشكل فائق الدقة، أو لعدد معين من الأعمال ولكن بدقة أقل، ويمكن بطبيعة الحال أن يتم إعادة برمجة أي إنسالة لتؤدي عملا مختلفا أو تتصرف بطريقة مغايرة لما يجب عليها فعله، إن كانت وحدتها المركزية تسمح بذلك. فعلى سبيل المثال يمكن تعديل مهمة الذراع الآلي المستعمل في المصانع من تقطيع المعادن إلى تجميعها، لحامها، تلصيقها، حملها، أو حتى ليصبح ألة ترفيهية تستعمل في الركوب من قبل زوّار المصنع، بينما روبوتات الحمل والنقل فلا يمكن تعديل هدفها إلا إلى تجميع اللوحات الإلكترونية المطبوعة.
[عدل]انسالات الأبحاث
مقال تفصيلي :إنسالية
على الرغم من أن معظم الإنسالات اليوم تستخدم في المصانع أو المنازل لتؤدي مهام معينة، كالخدمات، فإن الكثير من الأنواع الجديدة من الروبوتات يتم تطويرها في المختبرات حول العالم. إن معظم أبحاث الروبوتيات لا تركز فقط على مهام صناعيّة محددة، بل تتحرى عن أنواع جديدة من الإنسالات، طرق بديلة لتصميمها، وطرق جديدة لصناعتها. من المتوقع أن هذه الأنواع الجديدة من الروبوتات ستكون قادرة على حلّ بعض المشاكل الحقيقيّة في العالم البشري بعد أن يتم الانتهاء منها.


كمّاشة ميكروسكوبية كهروستاتية تمسك ببعض خيطان السيليكون الجزئية.[31]
[عدل]الروبوتات الجزئية
لا تزال الروبوتات الجزئية (بالإنجليزية: Nanorobots) تحت قيد التطوير، وفكرة هذه التقنية هي صناعة آلات أو روبوتات ذو أحجام صغيرة جدا (9-10 متر). تُعرف هذه الآلات أيضا باسم النانيتات (مفردها نانيت)، ويقول العلماء أنها بحال صُنعت فسوف يتم تركيبها من آلات جزيئيّة. لم يستطع الباحثون حتى الآن سوى تطوير أجزاء من هذه النظم المعقدة، مثل طريقة سيرها، مستشعراتها، ومحركاتها الجزيئية الإصطناعية، ولكن البعض الأخر تمكن من صنع روبوتات شغّآلة منها مثل تلك التي ظهرت في ترشيحات مسابقة الشرطي الآلي للنانوبوت.[32] يأمل الباحثون أيضا أن يتمكنوا من صنع روبوتات كاملة تبلغ في قدّها الفيروسات أو البكتيريا، والتي تستطيع أن تؤدي مهاما على مقياس صغير. تشمل المهام المحتملة لهذه الآلات: الجراحة الميكروسكوبية (للخلايا المنفردة)، ضباب المنفعة (اصطلاح يُقصد به تجمّع الروبوتات وقيامها سويّا بعمل نافع معين)،[33] الصناعة، تشكيل سلاح، والتنظيف.[34] يقول البعض بأن صناعة روبوتات جزئية قادرة على أن تتكاثر بنفسها من شأنه أن يشكل خطرا الأرض و الإنسانية، بينما يقول أخرون أن هذا الإفتراض تافه.[35][36]
[عدل]الروبوتات الطيّعة
إن الروبوتات ذات البنية السيليكونية والمشغلات المكانيكية المرنة (عضلات هوائية، بوليميرات كهربائية، وسوائل حديدية)، والتي يمكن التحكم بها باستخدام المنطق الضبابي والشبكات العصبونية، تبدو عند النظر إليها وفي ملمسها مختلفة عن الإنسالات الأخرى ذات الهيكل الصلب، وتعدّ قادرة على القيام بتصرفات مختلفة.[37]
[عدل]روبوتات إعادة التشكّل الذاتي
قام بعض الباحثين باقتراح إمكانية صنع إنسالات تكون قادرة على تغيير شكلها بنفسها كي يتلائم مع مهمة معينة،[38] مثل الإنسالة الخيالي T-1000 من فيلم المبيد 2. إلا أن الروبوتات الحقيقية حاليّا ليست مصممة بهذا التعقيد على الإطلاق، وهي تتكون بمعظمها من وحدات على شكل مكعبات تستطيع أن تتحرك بالتناسب مع الوحدات القريبة منها، ومثال ذلك: الروبوت الخارق. تمّ تصميم الخوارزميات المناسبة بحال أصبح صنع هكذا إنسالات واقعيّا.[39]
[عدل]روبوتات الأسراب


سرب روبوتات من المصدر المفتوح لمشروع الروبوتات الأسراب.
أوحت مستعمرات الحشرات، كالنمل والنحل، الباحثين بتصميم الآلاف من الروبوتات الصغيرة ذات السلوك المشابه والتي تتعاون مع بعضها البعض لتؤدي مهمة ما مثل العثور على شيء مخفي، التنظيف، أو التجسس. يُعد تصميم كل روبوت على حدى أمرا بسيطا، إلا أن تصميم السلوك الإنبثاقي للسرب بكامله يعتبر أكثر تعقيدا. يمكن اعتبار مجموعة الروبوتات بكاملها نظاما موحدا موزعا، تماما كما يمكن اعتبار مستعمرة النمل متعضية خارقة، حيث يظهر الحشرم بكامله ذكاءً موحدا. إن أضخم روبوتات الحشرم التي صُنعت حتى الآن تشمل حشرم شركة أي روبوت (بالإنكليزية: iRobot)، مشروع الروبوتات الحارسة لشركة أس آر آي للروبوتات المتحركة (بالإنكليزية: SRI/MobileRobots CentiBots project)،[40] وحشرم المصدر المفتوح لمشروع الروبوتات الميكروسكوبية (بالإنكليزية: Open-source Micro-robotic Project swarm)، التي تستخدم لدراسة السلوكيات المجتمعة.[41][42] يعتبر الحشرم أيضا أقل عرضةً للفشل في المهمات التي يُكلّف بها، فبينما يُحتمل أن يفشل إنسالة وحيد ويقضي على المهمة بكاملها، فإن الحشرم يُكمل المهمة المكلّ بها حتى ولو فشلت عدة روبوتات منه. إن هذه الخاصيّة يمكنها أن تجعل هذا النوع قابل للاستخدام في مهمات استكشاف الفضاء التي يكون الفشل فيها مكلفا للغاية.[43]
[عدل]روبوتات لمس السطح البيني
للروبوتيات أيضا تطبيقات مختلفة في تصميم السطح البيني للواقع الإفتراضي، والروبوتات المختصة منتشرة الآن بشكل كبير حيث تستخدم في أبحاث تكنولوجيا اللمس. تسمّى هذه الروبوتات "بلامسة السطح البيني" (بالإنجليزية: haptic interfaces)، وهي تمكن المستخدم من التفاعل من بيئات افتراضية وحقيقية عن طريق اللمس. تمكن الطاقة الروبوتيّة محاكاة الخصائص الميكانيكية للأشياء "الإفتراضية" التي يستطيع المستخدمون التفاعل معها عن طريق اللمس فقط.[44] تُستخدم هذه التقنية في عمليات إعادة التأهيل للبشر المصابين بعاهات جسدية بمساعدة الإنسالات.


إنسالة أهداف عامّة مستقلة تعمل كدليل خلال النهار وحارس أمني خلال الليل.
[عدل]انسالات الأهداف العامة المستقلة
انسالات الأهداف العامة المستقلة هي روبوتات قادرة على القيام بعدد من الأعمال بمفردها، فهي تستطيع أن تتحرك تلقائيا في المناطق المألوفة لديها دون ارشاد من أحد، تعيد شحن نفسها بنفسها متى احتاجت ذلك، تتفاعل مع الأبواب الإلكترونية والمصاعد وتؤدي مهام رئيسية أخرى. ان هذه الروبوتات يمكن وصلها، كالحواسب، بالشبكات الإلكترونية، البرامج، والملحقات الأخرى التي تزيد من فعاليتها وفائدتها. تقدر هذه الألات أن تتعرف على بعض الأشخاص أو الأشياء، تتحدث، تؤمن الرفقة، تراقب الحالة المناخية، تستجيب للإنذارات، تنقل المعدات، وغير ذلك من المهام المفيدة. قد تؤدي انسالات الأهداف العامة المستقلة مجموعة من الأعمال في وقت واحد أو كل مهمة على حدى في أوقات مختلفة من النهار. تحاول البعض من هذه الروبوتات أن تحاكي البشر وقد تشابههم في شكلها المصمم بعض الأحيان، ويُسمى الروبوت بهذه الحالة بالإنساني الهيئة.
[عدل]الإنسالات المكرّسة
مقالات تفصيلية :انسالة منزلي و روبوت صناعي
تُقدّر إحدى الدراسات وجود 3,540,000 روبوت منزلي موضوع في الخدمة عام 2006، بالإضافة لحوالي 950,000 روبوت صناعي.[45] أظهرت دراسة أخرى وجود ما يقارب أكثر من مليون إنسالة شغّالة في العالم خلال النصف الأول من عام 2008، يتواجد نصفها تقريبا في آسيا، 32% منها في أوروبا، 16% في أمريكا الشمالية، 1% في أوسترالاسيا و 1% أيضا في أفريقيا.[46] يمكن تصنيف الروبوتات الصناعية والمنزلية في فئتين أساسيتين بناءً على نوع الخدمة التي يؤدونها. تشمل الفئة الأولى الأعمال التي يستطيع الروبوت القيام بها بدقة وتحملها بشكل أكبر من الإنسان، وتحقيق إنتاجية أكثر كذلك الأمر؛ أما الفئة الثانية فتشمل الأعمال "القذرة"، الخطرة، والكليلة التي يجدها البشر غير مرغوبة.
[عدل]الأعمال ذات الدقة الأكبر، التحمل، والإنتاجية الأكثر
تؤدي الإنسالات حاليا الكثير من الأعمال في المصانع، وقد أدّى هذا إلى إنتاج مكثّف لعدد من البضائع بشكل أبخس، بما فيه السيارات والإلكترونيات، واليوم أصبحت إنسالات المعالجات اليدوية الثابتة أكثر الأنواع تسويقا بين الروبوتات. بعض الأمثلة على الروبوتات الصناعية


روبوت نقل في أحد المصانع.
صانعة السيارات: أصبحت الإنسالات مألوفة بشكل كبير في مصانع إنتاج السيارات خلال العقود الثلاثة الماضية. يحوي أي مصنع نمطي حاليا المئات من الروبوتات الصناعية التي تعمل وفق نمط إنتاج آلي كليّا، حيث تحل إنسالة واحدة مكان 10 عمّال آدميين. يتم لحم قطع السيارة، تلصيقها، طلائها، وفي النهاية تجميعها بشكل كامل، بعد أن تكون قد مرّت على سلسلة روبوتات.
المغلّفة: تستخدم الروبوتات الصناعية أيضا بشكل مكثف لتغليف وتعليب البضائع، كأن تقوم بأخذ صناديق المشروبات مثلا من مؤخرة الآلة الناقلة ووضعها في صناديق، أو تحميل وتفريغ مراكز الآلات.
صانعة الإلكترونيات: يتم تصنيع اللوحات الإلكترونية المطبوعة بواسطة إنسالات النقل بشكل حصري ت