بأبسط تعبير للروبوت فإنه آلة مستقلة بشكل كلي أو بشكل شبه كلي، قادرة على التفكير واتخاذ القرار، أو الآلة الذكية باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي. حيث تقوم باستشعار الوسط المحيط بها، ثم يقوم بتحليل البيانات التي يحصل عليها لاتخاذ القرار المناسب للتعامل مع البيئة الخارجية، فليست كل الآلات روبوتات، لكن جميع الروبوتات آلات؛ إذ أن الآلات العادية مثل الغسالة والثلاجة وجهاز التلفاز، لا تعد بصورتها الطبيعية روبوتات، ولكن مثلا طائرة التتبع التي تستطيع اتخاذ قرار بطريق سيرها، ومتى تختبئ ومتى تظهر، وتعرف ما هو التحرك المشبوه، هي آلة ذكية بلا شك، ونطلق عليها اسم روبوت.
قد يكون شكل الروبوتات مختلف من روبوت لآخر، ولكنه يشبه في هيئته هيئة الإنسان، وقد ظل علم الروبوتات (robotics) حتى وقت قريب متاح لفئات قليلة من العلماء، ومن يختص في هذه المجالات، والجامعات الكبرى فقط، لكنه صار اليوم متاحا للجميع من هواة ودارسين من مبتدئين وغيرهم، وقد ازدهر هذا الأمر خصوصاً بعد انتشار شبكة الإنترنت؛ حين صارت المعلومة متاحة للجميع على مواقع هذه الشبكة الإنترنت للهواة ولعرض التجارب والمناقشات،
ماذا يجب أن تعرف قبل صنع الروبوت؟
فبذلك أصبحت المواد الأساسية لصناعة أي روبوت كان، سواء المواد الملموسة (hardware)، أو المواد البرمجية (software)، متاحة للجميع بمقابل بسيط أو قد تصل لأن تكون مجانية في كثير من الأحيان، في هذا المقال سنتحدث عن صنع روبوت بسيط في المدرسة أو منزلك فما الذي يجب أن تعرفه لتصنع روبوتا في منزلك؟ وتعرف على ما هي طرق وخطوات عمله؟
لا يجب أن تكون الروبوتات معقدة للغاية، كتلك الروبوتات القادرة على إجراء جراحة الدماغ أو الروبوتات التي تتجول في القضاء للذهاب للكواكب البعيدة. ولكن ماذا لو ابتكرنا آلة كانت قادرة على أداء مهمة معينة من تلقاء نفسها، لهدف معين نريد تحقيقه باستخدام روبوت بسيط من صنعنا، بغض النظر عن مدى بساطته.
هناك العديد من المعلومات الأساسية التي لابد أن يكون لديك فكرة جيدة عنها قبل البدء بصنع الروبوت، ولكن لا يتطلب الأمر منك الكثير من الجهد والدراسة كاملة ومعرفة جميع تفاصيلها وفروعها المختلفة، ولكن لا بد من درجة معينة من الإحاطة بكل علم من هذه العلوم.
الدارات الكهربائية:
يعتمد الروبوت في عمله على الإشارات الكهربائية، حيث أنها هي اللغة الخاصة به التي تمكننا من التعامل معه، فهو يدرك الأمر فولتية (Volt) محددة أو تيار محدد لذلك، ومن الخطوات المهمة في صنع الروبوت هو إدراك الطريقة الصحيحة لوصله كهربائياً مع المصدر، ومع المتحكم، معرفة كيفة ربط الأجزاء المختلفة مع بعضها البعض كهربائياً، وأهم ما عليك معرفته في هذا العلم: الدارات الإلكترونيات البسيطة، ودارات التحكم (كالتي تستخدم ترانزستور مثلا)، ومكونات الدّارة وخصائص كل منها، وطريقة حساب الفولتية والتيار والقوة الكهربائية في أي دارة.
الميكانيكا:
ما يميز الروبوت والأجهزة بشكل عام عن الدارات الكهربائية المجردة هو أنها تحتوي بالضرورة على أجزاء ميكانيكية متحركة، لذلك لابد على من يرغب في فهم وصناعة الروبوت أن يكون لدية معلومات عامة أساسية حول الميكانيكا، وفكرة خاصة عن كل من: آلية عمل المسننات (التروس)، و (center of mass)، والحسابات الأساسية المختلفة؛ مثل قوانين نيوتن وحساب العزم وغيرها. ويلزم أيضا دراسة أي ميكانيزم تفيد بالروبوت المراد صنعه على وجه الخصوص؛ فمثلا يلزمك معرفة بعض العناوين المتخصصة لصنع الذراع الروبوت (arm-robot).
التحكم:
إنّ من أهم الأمور التي تتميز بها الروبوتات هي مقدرتها على اتخاذ القرارات، ولتقوم ذلك لا بد لها من متحكم تتم برمجته ليقوم بهذه المهمة، لصناعة الروبوت في المنزل فأنت في الغالب ستحتاج إلى متحكم دقيق (micro-controller) بسيط، ومن أشهرها هذه الأيام: (arduino) بإصداراته المختلفة و(raspberry-pi)، (PIC microcontrollers).
البرمجة:
قد يقلق الكثير من الهواة الغير مختصين في مجالات التقنية والبرمجة من هذه الجزئية، لكن وجود الكثير من الهواة والمبتدئين في هذا المجال قد شجع على إصدار برامج للبرمجة تكون بسيطة جداً، فلا داعي للقلق ليس عليك سوى تعلم سطور قليلة من الكود، أو حتى تركيب الأوامر باستخدام واجهة مستخدم لطيفة، عن طريق السحب والإفلات (drag and drop)، لكل متحكم برامج مختلفة عن المتحكمات الأخرى، لذلك بعد اختيار المتحكم الذي ترغب باستخدامه، البحث عن البرامج المستخدمة له.
