کاربرد هوش مصنوعی در رباتیک

تقاطع رباتیک و هوش مصنوعی به سرعت در حال تبدیل شدن به نیروی محرکه‌ای در ایجاد صنایع جدید، فناوری‌های پیشرفته و افزایش بهره‌وری و کارایی در بخش‌های موجود است. با پیشرفت مداوم حوزه هوش مصنوعی در رباتیک، کاربردهای آن در دنیای واقعی به طور چشم‌گیری آشکار می‌شود.

هوش مصنوعی نقش حیاتی در تحول صنایع و بهبود زندگی روزمره ایفا می‌کند و رد پای آن در تمامی عرضه‌ها از خودروهای خودران، خدمات مشتری و مراقبت‌های بهداشتی گرفته تا ربات‌های صنعتی و خدماتی، به چشم می‌خورد. اگرچه نگرانی‌هایی در مورد پتانسیل هوش مصنوعی و رباتیک برای منسوخ کردن برخی جنبه‌های کار انسانی وجود دارد، مجمع جهانی اقتصاد (WEF) پیش‌بینی می‌کند که این فناوری تا سال ۲۰۲۵ دوازده میلیون شغل بیشتر از آنچه که حذف می‌کند، ایجاد خواهد کرد. این رشد، فرصت‌هایی برای بازآموزی و کسب مهارت‌های جدید برای نیروی کار و سرمایه‌گذاری در دانش مطابق با آخرین فناوری‌ها فراهم می‌کند.

ترکیب هوش مصنوعی و رباتیک، پتانسیل بالایی برای تغییر مسئولیت‌های کاری در صنایع مختلف دارد، از خودکارسازی وظایف روتین در کارخانه‌ها تا قابلیت یادگیری ماشین برای انجام کارهای تکراری و خسته‌کننده. کاربردهای بالقوه هوش مصنوعی در رباتیک گسترده و متنوع است و این زمینه‌ای هیجان‌انگیز برای بررسی و درک بیشتر است. برای آشنایی بیشتر با رباتیک و هوش مصنوعی و نقش آن در آینده این صنعت مهم، در ادامه با نقطه همراه باشید!

رباتیک شاخه‌ای از مهندسی و علوم کامپیوتر است که شامل طراحی، ساخت و بهره‌برداری از ماشین‌هایی است که قادر به انجام وظایف برنامه‌ریزی شده بدون دخالت انسانی هستند. در اصل، رباتیک درباره استفاده از فناوری برای خودکارسازی وظایف در حالی که کارایی و ایمنی را افزایش می‌دهد، می‌باشد.

در ابتدای ابداع، ربات‌ها برای انجام وظایفی که برای انسان‌ها بسیار دشوار یا خطرناک است، مانند بلند کردن تجهیزات سنگین و یا برای انجام کارهای تکراری مانند مونتاژ خودروها استفاده می‌شدند. رباتیک با خودکارسازی این وظایف می‌تواند بهره‌وری را افزایش داده و ایمنی را بهبود بخشد و وقت نیروی کار انسانی را برای تمرکز و دقت بر روی امور پیچیده‌تر و خلاقانه آزاد کند.

شایان ذکر است که ربات‌ها محدودیت‌های انسان‌ را ندارند. به عنوان مثال، یک انسان که یک وظیفه را بارها و بارها انجام می‌دهد، ممکن است خسته، بی‌حوصله یا بی‌انگیزه شود، اما ربات همان وظیفه را با سطحی ثابتی از کارایی و دقت ادامه خواهد داد. راه‌حل‌های رباتیک در حال حاضر تأثیر عمده‌ای در صنایع مختلف، از برداشت دقیق محصولات زراعی گرفته تا انجام تحویل‌ها و مونتاژ خودروها دارند.

اگرچه هوش مصنوعی و رباتیک گاهی به صورت مترادف به کار می‌روند، اما در واقع آن‌ها حوزه‌های متمایز اما مرتبط هستند. این دو می‌توانند به طور بالقوه بر صنایع و جنبه‌های مختلف زندگی تأثیرات قابل توجهی داشته باشند، اما هر کدام هدف متفاوتی دارند و به شیوه‌ای منحصر به فرد عمل می‌کنند.

به طور ساده می‌توان گفت که مدل‌های شبکه عصبی هوش مصنوعی شبیه به شبکه‌های عصبی بیولوژیکی هستند، در حالی که رباتیک قابل مقایسه با بدن انسان است. هوش مصنوعی به توسعه سیستم‌هایی اشاره دارد که می‌توانند وظایفی را که معمولاً نیاز به هوش انسانی دارند، مانند یادگیری، حل مسئله و تصمیم‌گیری، انجام دهند. این سیستم‌ها می‌توانند به صورت خودکار و بدون نیاز به دستورالعمل‌های مداوم کار کنند زیرا به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده‌اند تا خودشان یاد بگیرند و تطبیق پیدا کنند.

از سوی دیگر، رباتیک به ساخت و توسعه ربات‌هایی اشاره دارد که می‌توانند وظایف فیزیکی خاصی را انجام دهند. این ربات‌ها برنامه‌ریزی می‌شوند تا اقدامات ساده و تکراری مانند دسته‌بندی اشیا یا مونتاژ قطعات بسیار کوچک را انجام دهند.

هوش مصنوعی می‌تواند در رباتیک ادغام شود تا قابلیت‌های ربات را تقویت کند و تصمیم‌گیری هایش را بهبود بخشد. در حالی که هوش مصنوعی و رباتیک یک چیز نیستند، اما یکدیگر را تکمیل می‌کنند و می‌توانند با هم همکاری کنند تا طیف وسیعی از مزایا و پیشرفت‌ها را در کاربردهای مختلف به ارمغان بیاورند.

هوش مصنوعی در سال‌های اخیر پیشرفت‌های قابل توجهی داشته است و با اینکه ادغام آن با رباتیک هنوز به طور گسترده استفاده نشده ، اما به سرعت در حال پیشرفت است زیرا سیستم‌های هوش مصنوعی هر روز پیشرفته‌تر می‌شوند. ترکیب هوش مصنوعی و رباتیک پتانسیل عظیمی دارد که منجر به افزایش بهره‌وری و کارایی، بهبود ایمنی و انعطاف‌پذیری بیشتر برای کارگران و کارمندان در حرفه‌های مختلف می‌شود.

یکی از راه‌های کلیدی که از هوش مصنوعی در رباتیک استفاده می‌شود یادگیری ماشین (machine learning) است. این تکنیک به ربات‌ها امکان می‌دهد تا با مشاهده و تقلید از رفتار و کارهای انسان، وظایف خاصی را یاد بگیرند و انجام دهند. هوش مصنوعی به ربات‌ها دید کامپیوتری (computer vision) می‌دهد که به آنها امکان می‌دهد تا مسیریابی کنند، موارد خاص و موقعیت‌های خطرناک را شناسایی کنند و واکنش‌های خود را به طور مناسب تعیین کنند. این کمک می‌کند که آنها فراتر از انجام وظایف تکراری ساده بروند و به همکاران واقعی ما انسان‌ها تبدیل شوند.

راه دیگر استفاده از هوش مصنوعی در رباتیک از طریق محاسبات غیرمتمرکز یا لبه (edge computing) است. کاربردهای هوش مصنوعی در رباتیک نیازمند تفسیر حجم عظیمی از داده های جمع آوری شده توسط حسگرهای ربات در زمان واقعی است، به همین دلیل این داده‌ها نزدیک به ماشین تحلیل می‌شوند، نه اینکه برای پردازش به ابر ارسال شوند. این رویکرد به ماشین‌ها آگاهی در زمان واقعی می‌دهد و به ربات‌ها امکان می‌دهد تا با سرعتی بسیار سریع‌تر از توانایی‌های انسانی تصمیم‌گیری کنند.

هوش مصنوعی به ربات‌ها کمک می‌کند تا با استفاده از انواع حسگرها، وظایف خاصی را یاد بگیرند؛ که ممکن است شامل موارد زیر باشند:

• حسگرهای نوری زمان پرواز (Time-of-flight optical sensors)
• حسگرهای دما و رطوبت (Temperature and humidity sensors)
• حسگرهای اولتراسونیک (Ultrasonic sensors)
• حسگرهای ارتعاشی (Vibration sensors)
• حسگرهای موج میلی‌متری (Millimeter-wave sensors)

این حسگرها به ربات‌ها کمک می‌کنند تا یاد بگیرند و تطبیق پیدا کنند، آنها را هوشمندتر و مجهزتر می‌کنند تا در سناریوهای مختلف به خوبی عمل کرده و واکنش مناسب نشان دهند.

در دنیای رباتیک، هوش مصنوعی به عنوان یک دارایی ارزشمند در کاربردهای مختلف اثبات شده است. از خدمات مشتریان تا تولید، هوش مصنوعی تاثیر خود را گذاشته و به تحول روش تفکر و تعامل ما با ربات‌ها ادامه می‌دهد. بیایید نگاهی دقیق‌تر به برخی از حوزه‌های کلیدی که هوش مصنوعی امروز در کنار رباتیک استفاده می‌شود، بیندازیم.

خدمات مشتریان: چت‌بات‌های مجهز به هوش مصنوعی در کاربردهای خدمات مشتریان بسیار محبوب و رایج شده‌اند. این نیروهای خدمات خودکار می‌توانند درخواست‌های ساده و تکراری را بدون نیاز به دخالت انسانی مدیریت کنند. هر چه این سیستم‌ها بیشتر با انسان‌ها تعامل می‌کنند، بیشتر یاد می‌گیرند. با پیشرفت سیستم‌های هوش مصنوعی، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که ربات‌ها بیشتر و بیشتر در خدمات مشتریان در محیط‌های آنلاین و فیزیکی استفاده شوند.

مونتاژ: هوش مصنوعی ابزاری بی‌نهایت ارزشمند در کاربردهای مونتاژ رباتیک، به ویژه در صنایع تولید پیچیده مانند هوافضا می‌باشد. هوش مصنوعی با کمک سیستم‌های پیشرفته بینایی کامپیوتری، می‌تواند تصحیح مسیر در زمان واقعی را امکان‌پذیر کند و به ربات نیز کمک می‌کند تا بهترین مسیرها را برای فرآیندهای خاص به صورت خودکار یاد بگیرد.

بسته‌بندی: هوش مصنوعی در صنعت بسته‌بندی برای بهبود کارایی، دقت و مقرون به صرفه بودن استفاده می‌شود. هوش مصنوعی با اصلاح و ذخیره مداوم برخی از حرکات انجام شده توسط سیستم های رباتیک، نصب و جابجایی تجهیزات رباتیک را آسان‌تر و کارآمدتر از همیشه می‌کند.

تصویر‌برداری: تصویر‌برداری در بسیاری از صنایع از جمله مونتاژ و لجستیک دقیق، حیاتی است. ربات‌ها با کمک هوش مصنوعی می‌توانند دقت بصری و توانایی‌های تشخیص تصویر خود را بهبود بخشند، که امکان دقت بیشتر، حتی در کوچک‌ترین جزئیات را فراهم می‌کند.

یادگیری ماشین: یادگیری ماشین ابزاری قدرتمند برای ربات‌ها است. ربات‌ها با کاوش در اطراف خود می‌توانند بیشتر درباره محیطشان بیاموزند، راه‌های دور زدن موانع را یافته و مشکلات را حل کنند تا وظایف را با کارایی بالاتری انجام دهند. یادگیری ماشین به انواع ربات‌، از ربات‌های خانگی مانند جاروبرقی‌ها گرفته تا ربات‌های تولیدی در کارخانجات، کمک می‌کند تا در کار خود هوشمندتر و مفیدتر شوند.

موارد ذکر شده تنها تعدادی از کاربردهای فراوان هوش مصنوعی در رباتیک امروز هستند. با گسترش و پیشرفت این فناوری‌ها، احتمالاً شاهد کاربردهای خلاقانه و جدید بیشتری در آینده نزدیک خواهیم بود.

با ادامه شکل‌گیری رباتیک در صنایع مختلف، یک مهندس رباتیک نقش حیاتی در طراحی، نگهداری و عملکرد ربات‌ها ایفا می‌کند. یک مهندس رباتیک متخصصی است که مسئول ساخت، نصب و نگهداری ماشین‌هایی است که وظایف مختلفی را در بخش‌هایی مانند تولید، امنیت، هوافضا و بهداشت و درمان انجام می‌دهند.

مسئولیت‌های روزمره یک مهندس رباتیک شامل موارد زیر است:

• نصب، تعمیر و آزمایش تجهیزات و قطعات
• انجام تعمیر و نگهداری پیش‌گیرانه
• شناسایی منابع داده جدید
• ساخت روابط کاری
• اطمینان از اینکه راه‌حل‌های نرم‌افزاری، نیازهای مشتری را برآورده می‌کنند
• توسعه و استقرار ساختار حکمرانی هوش مصنوعی برای مدیریت اجرای مداوم استراتژی‌های هوش مصنوعی
• ارزیابی و تجدید نظر مداوم در فرآیندها برای ادغام هوش مصنوعی مکالمه‌ای
• حفظ دانش استانداردها و مقررات ایمنی برای عملیات ایمن سیستم

برای تبدیل شدن به یک مهندس رباتیک، داشتن مدرک کارشناسی یا کارشناسی ارشد در رشته‌های مهندسی کامپیوتر، علوم کامپیوتر، مهندسی برق یا رشته‌های مرتبط ضروری است. تسلط بر چندین زبان برنامه‌نویسی و مهارت در طراحی و اشکال‌زدایی الگوریتم‌ها نیز از جمله صلاحیت‌های مهم هستند.

بر اساس داده‌های وبسایت Glassdoor تا فوریه ۲۰۲۳، میانگین حقوق یک مهندس رباتیک صد هزار دلار در سال بوده است که این شغل را به یک مسیر کاری پر سود و پرتقاضا برای افرادی با صلاحیت‌ها و مهارت‌های مناسب تبدیل می‌کند.

آینده هوش مصنوعی در رباتیک گسترده و هیجان‌انگیز است. مرحله بعدی هوش مصنوعی، که به عنوان AGI یا هوش مصنوعی عمومی شناخته می‌شود، قابلیت دستیابی به سطوح واقعی درک انسانی را دارد. کلید این امر، ادغام سیستم محاسباتی هوش مصنوعی با یک ربات است. ربات باید دارای قابلیت حرکت، حواس (مانند لمس، بینایی و شنوایی) و توانایی تعامل با اشیاء فیزیکی باشد، که این امکان را فراهم می‌کند تا سیستم از هر عملی که انجام می‌دهد، بازخورد حسی فوری دریافت کند. این حلقه بازخورد به سیستم امکان می‌دهد تا یاد بگیرد و درک کند و در نتیجه، ربات را به دستیابی به AGI واقعی نزدیک‌تر کند.

تمرکز فعلی هوش مصنوعی در رباتیک از سوالاتی مانند “چه وظایفی را می‌توان به ربات‌ها سپرد” به این سوال که “چه نوع ورودی‌ را می‌توان به ذهن هوش مصنوعی ارائه داد” تغییر یافته است. با اجازه دادن به هوش مصنوعی برای کاوش و آزمایش اشیاء واقعی، این امکان فراهم می‌شود که به درک عمیق‌تری نزدیک شود، شبیه به یک کودک انسانی. با ادغام هوش مصنوعی و رباتیک، می‌توانیم انتظار پیشرفت‌های قابل توجهی در طیف گسترده‌ای از صنایع، از تولید و بهداشت و درمان تا امنیت و اکتشافات فضایی داشته باشیم.

آینده هوش مصنوعی در رباتیک، روشن و دارای پتانسیل پیشرفت‌های عظیم در نحوه درک و تعامل ما با جهان است. با ترکیب قدرت محاسباتی هوش مصنوعی با قابلیت‌های فیزیکی ربات‌ها، درهای جدیدی برای کاوش و نوآوری باز می‌شود.