رباتیک شاخه ای میان رشته ای از مهندسی و علوم کامپیوتر است که شامل طراحی، ساخت، بهره برداری و استفاده از ربات ها می شود. هدف رباتیک ایجاد ماشین‌هایی است که می‌توانند در کارهای روزمره، از تولید صنعتی گرفته تا کمک شخصی و فراتر از آن، به انسان کمک کرده و مکمل آن باشند.
ربات یک ماشین قابل برنامه ریزی است که می تواند مجموعه ای از اقدامات را به صورت مستقل یا نیمه مستقل انجام دهد. ربات ها اشکال مختلفی دارند، اما همه آنها توانایی دستکاری اشیا، پیمایش در محیط ها و انجام وظایف را بر اساس ورودی های حسگرها و دستورالعمل های از پیش برنامه ریزی شده دارند.
ربات ها معمولاً از سه جزء اصلی تشکیل شده اند:
ربات ها در طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده می شوند، از جمله:
در قلب رباتیک برنامه نویسی است. این چیزی است که به ربات ها اجازه می دهد تا وظایف را به شیوه ای هوشمندانه انجام دهند. برنامه نویسی یک ربات شامل ایجاد الگوریتم هایی است که آن را قادر می سازد اطلاعات حسی را پردازش کند، تصمیم گیری کند و بر اساس آن اقدامات را انجام دهد.
یک مثال ساده می تواند برنامه ریزی یک ربات برای حرکت در پیچ و خم باشد. این الگوریتم ممکن است شامل حرکت روبات به جلو باشد تا زمانی که با مانعی روبرو شود، سپس بچرخد تا مسیر روشن شود، و این روند را تا زمانی که خروجی را پیدا کند تکرار کند. منطق را می توان با شبه کد خلاصه کرد:
در حالی که در خروجی نیستید:
اگر مسیر پیش رو روشن است:
به جلو حرکت کن
دیگر:
بپیچید تا مسیر روشن شود
بینایی کامپیوتر رشته ای از علوم کامپیوتر است که ماشین ها را قادر می سازد تا اطلاعات بصری جهان را تفسیر و درک کنند. در رباتیک، بینایی کامپیوتر برای کارهایی مانند تشخیص اشیا، ناوبری و دستکاری حیاتی است. یک ربات مجهز به دوربین می تواند از الگوریتم هایی برای پردازش تصاویر، شناسایی اشیاء یا موانع و تعیین نحوه تعامل با آنها یا حرکت در اطراف آنها استفاده کند.
یکی از راه‌های کشف اصول رباتیک از طریق کیت‌های رباتیک ساده، مانند مواردی که برای اهداف آموزشی طراحی شده‌اند، است. این کیت ها اغلب با یک میکروکنترلر قابل برنامه ریزی، موتورها، حسگرها و سایر اجزا ارائه می شوند که امکان ساخت ربات های اساسی را فراهم می کند. کاربران می توانند یاد بگیرند که چگونه ربات را مونتاژ کنند، آن را برای انجام وظایف برنامه ریزی کنند و اصول حسگرها و محرک ها را درک کنند.
حوزه رباتیک به سرعت در حال پیشرفت است و پیشرفت در هوش مصنوعی، علم مواد و بینایی کامپیوتر منجر به ایجاد ربات‌های توانمندتر و همه‌کاره‌تر می‌شود. پیشرفت‌های آینده ممکن است شامل ربات‌هایی با قابلیت‌های تصمیم‌گیری پیشرفته، استقلال بهبود یافته و توانایی یادگیری از محیط خود باشد.
رباتیک عناصر علم کامپیوتر و مهندسی را ترکیب می کند تا ماشین هایی ایجاد کند که می توانند وظایف مختلفی را انجام دهند. از کیت های آموزشی ساده گرفته تا کاربردهای پیچیده صنعتی و پزشکی، رباتیک این پتانسیل را دارد که بسیاری از جنبه های زندگی ما را متحول کند. با پیشرفت فناوری، قابلیت‌های روبات‌ها همچنان در حال گسترش است و فرصت‌های جدیدی را برای استفاده از آنها باز می‌کند.