اولین ربات در چه سالی ساخته شد و کاربرد آن چه بود؟

شاید آن‌قدر در دنیای فناوری و ربات‌ها غرق شده باشیم و دیدن ربات‌ها در محیط اطراف ما برایمان عادی شده باشد که دیگر کسی یادش نیاید اولین رباتی که دیده یا اولین باری که نام «ربات» را شنیده چه زمانی است؟

و پرسش مهم‌تر اینکه اولین ربات در چه سالی ساخته شده است؟ چه کسی اولین ربات را در جهان هستی ساخت؟ فراتر از آن، ایده ربات به شکل رایج، برای اولین بار به ذهن چه کسی رسیده است؟

قطعا سال‌ها طول کشیده تا ایده ساخت ربات‌ها از ذهن به واقعیت تبدیل شود اما تاریخچه پیدایش ربات‌ها از چه سالی آغاز می‌شود؟ از دهه ۱۹۷۰ که «میکروچیپ‌» و اجزای کامپیوترها به تکامل رسیدند یا قبل‌تر از آن؟ مثلا دهه ۱۹۴۰ و ۱۹۵۰ که کامپیوترهای اولیه ساخته شدند؟ برخی‌ها هم تاریخچه ربات‌ها را به ۲۵۰ و ۳۰۰ سال پیش از میلاد مسیح عقب‌تر می‌برند.

در این مطلب جذاب و کمی تاریخی می‌خواهیم درباره اولین ربات‌ها صحبت کنیم؛ از اولین ایده‌ها و شبه ربات‌ها تا ساخت اولین ربات‌های فیزیکی و بعد پیدایش رباتی به شکل تعریف و رایج مرسوم در دنیای ما.

ربات چیست؟

پیش از اینکه بخواهیم درباره اولین بار ساخته شده و تاریخچه ربات‌ها صحبت کنیم؛ بهتر است یک تعریف از ربات داشته باشیم؛ چون در غیر این صورت می‌توان هر دستگاه فناوری‌محور در تاریخ را یک ربات دانست.

«ربات» یک واژه به زبان چک است و معنای «کار بدون مزد» را می‌دهد؛ مشابه بیگاری و بردگی!

اولین بار در سال ۱۹۲۰ و فردی به نام «کارل چابک» از واژه «ربات» در کتاب «کارخانه ربات‌سازی روسوم» استفاده کرد ولی دقیقا ۸ سال بعد، “ویلیام ریچاردز” و “آلبرت هربرت رِفِل” نمونه واقعی‌اش را ساختند و حتی چندین تصویر از آن موجود است.

«ایزاک آسیموف» نویسنده معروف داستان‌های ربات‌ها، ربات را این‌طور تعریف می‌کند: «یک جسم مصنوعی که به انسان شباهت دارد. وقتی ما در مورد شباهت، فکر می‌کنیم، ابتدا قیافه ظاهری را در نظر می‌گیریم. ربات، درست مانند انسان به نظر می‌رسد. زیرا می‌توان سطح خارجی آن را با مواد نرمی ساخت که شبیه پوست انسان باشد. ربات امکان دارد که دارای مو، چشم، صدا و تمام اشکال و اجزاء و اعضاء انسان باشد؛ به طوری که از نظر ظاهر، هیچ فرقی با انسان نداشته باشد.» جهت مشاهده مجموعه آموزش های رباتیک می‌توانید به سایت فرادرس مراجعه کنید:

• مجموعه آموزش رباتیک (Robotics) — کلیک کنید

ایزاک آسیموف و بسیاری از دانشمندان دیگر، ربات را یک ماشین شبیه به انسان از نظر ظاهری می‌دانند و ربات‌هایی که در اصطلاح امروز، «انسان‌نما» نیستند را ماشین خطاب می‌کنند تا ربات!

ایزاک آسیموف در کتاب معروف «مقدمه‌ای بر ربات‌ها» این‌طور استدلال می‌کند که اگر تصور کنیم ربات‌ها می‌توانند یک سری وظایف خاص را سریع‌تر و بهتر از انسان انجام دهد؛ یک ربات است؛ بنابراین باید هر دستگاه و ماشینی را یک ربات به حساب بیاوریم. او مثال چرخ خیاطی یا دستگاه مته، تلویزیون و غیره را می‌آورد که می‌توانند یک کار خاص را بهتر از انسان انجام دهند ولی در دنیای واقعی ربات تلقی نمی‌شوند.

تعریف درست‌تر ربات که بسیاری از کتاب‌ها و دانشمندان نیز روی آن تاکید دارند به زبان ساده می‌شود: «ترکیبی از کامپیوتر و ماشین» یا ماشینی که هوشمند است و مغز دارد و می‌تواند کارهایی انجام دهد که به جز انسان، هیچ موجود زنده دیگری قادر به انجام‌شان نیست!

امروزه، هر فردی می‌تواند با طی کردن یک دوره آموزش Robotic برای خودش یک ربات بسازد ولی باید بدانیم که همیشه این‌طور نبوده و برخی بزرگان علوم هوش مصنوعی و کامپیوتر، سال‌های طولانی از زندگی خود را صرف کشف یک قانون ساده ربات‌ها کردند.

آنتی کیترا: ۱۰۰ سال قبل از میلاد مسیح

اشاره کردیم ایده ساخت ماشین‌هایی که یک سری کارها را مانند انسان انجام بدهند یا انسان‌هایی که از جنس فلز باشند؛ محدود به یکی دو قرن اخیر نیست و تاریخچه‌ای دو هزار ساله و بیشتر دارد.

در فصل هجدهم کتاب «ایلیاد هومر» نوشته شده که یکی از خدایان یونان باستان دو خدمتکار زن داشت که از طلا ساخته شده بودند و کاملا شبیه انسان زنده و دارای قوهٔ حس و درک و حرف زدن و کارکردن بوده‌اند. می‌توان این خدمتکارهای زن را اولین ربات‌های انسان‌نمای جهان برشمرد.

همین‌طور، گفته شده است؛ هومر در جزیره «کرت» و در زمان اوج پادشاهی خود؛ یک غول بزرگ برنزی داشته است که مشغول گشت‌زنی در جزیره بوده و از ورود دشمنان جلوگیری کرده است.

اما این‌ها اولین ماشین‌های گفته شده در جزیره «کرت» نبودند. در سال ۱۹۰۱ در جزایر کرت و کیترا، چیزی کشف می‌شود که بسیار شبیه به کامپیوتر مکانیکی است و شاید اولین دستگاه دارای چرخ‌دنده دنیا باشد. در این دستگاه که «آنتی کیترا» نامیده شده؛ چرخ‌دنده‌های پیچیده و درهمی وجود داشته که ظاهرا برای موقعیت‌یابی خورشید و ماه و ستارگان استفاده شده است. در بسیاری از منابع تاریخچه‌ای ربات‌ها از «آنتی کیترا» به عنوان اولین ربات یاد می‌شود.

قرون وسطی: ربات لئوناردو

در قرون وسطی ایده‌های زیادی برای ساخت ماشین‌های خودکار به بتوانند کارهایی مشابه انسان انجام دهند؛ مطرح شد. یکی از معروف‌ترین این ایده‌ها، دستگاهی است که به «ربات لئوناردو» مشهور بوده و آقای لئوناردو داوینچی آن را در سال ۱۴۹۵ می‌خواست بسازد. در یادداشت‌های لئوناردو داوینچی درباره این ربات صحبت شده است و بعد یک نمونه از آن را براساس همین یادداشت‌ها ساختند.

همین‌طور، در این سال‌ها به فکر ساختن ساعت‌هایی افتادند که شامل فنرها و چرخ‌دنده‌هایی بوده و می‌توانستند به طور خودکار ساعت را اعلام کنند.

در دهه ۱۷۰۰ با استفاده از فنرهای کوکی و هوای فشرده، انواع اسباب‌بازی‌ها به شکل سرباز را ساختند که راه می‌رفتند یا اردک‌هایی که شنا می‌کردند و صدادار بودند و حتی آب و دانه می‌خوردند.

سال ۱۹۲۰: ربات‌های آقای روسوم

اشاره شد اولین بار در سال ۱۹۲۰، نمایش‌نویسی چکی به نام «کارل چاپک» نمایش‌نامه «آرشیو – آر» و پس از آن کتاب «کارخانه ربات‌سازی روسوم» در سال ۱۹۲۱ را نوشت و در آن‌ها از انسان‌های مصنوعی به نام «ربات» نام برد که برای آقای روسوم کار می‌کردند و بشریت در سراسر جهان از کار کردن راحت شده بود.

پس از این تاریخ بود که لغت ربات وارد فرهنگ علوم شد و در تمام زبان‌ها به ماشین‌های هوشمند و انسان‌های مصنوعی ربات گفته شد. در دهه ۱۹۲۰ تا ۱۹۳۰ داستان‌های علمی تخیلی زیادی درباره ربات‌ها نوشته شد و در برخی از آن‌ها ربات‌ها، ماشین‌هایی قاتل و آدم‌کش معرفی شدند و در برخی دیگر ربات‌ها، ناجیان انسان بودند.

سال ۱۹۳۷: ربات سلبریتی الکترو

در این سال شرکتی سازنده لوازم خانه وستینگهاوس (Westinghouse) ربات آهنی انسان‌نمای ۷ فوتی به نام Elektro ساخت و مردم سراسر امریکا دوست داشتند آن را ببینند. گفته می‌شود «الکترو» پیرترین ربات سلبریتی دنیا است و به طور رسمی در سال ۱۹۳۹ در نمایشگاه نیویورک رونمایی شد.

ربات الکترو برای مردم جذاب بود و ساعت‌ها در صف می‌ایستادند تا ۲۰ دقیقه آن را تماشا کنند. ربات الکترو کارهای ساده‌ای می‌کرد؛ مثلا با صدای مجری به سوی او می‌چرخید یا چند قدم به جلو حرکت می‌کرد؛ بادبادک باد می‌کرد و حتی سیگار می‌کشید. الکترو تمام این کارها را به کمک لوله‌های مکنده، موتورها و قرقره‌ها انجام می‌داد. دقت کنید در آن سال‌ها هنوز خبری از تراشه‌ها و کامپیوترها نبوده است.

در طول سال‌های بعدی، ماشین‌های زیادی ساخته شد که برخی وظایف انسان‌ها را انجام می‌دادند و نام ربات بارها شنیده می‌شد؛ به‌ویژه در داستان‌های علمی تخیلی ایزاک آسیموف!

سال ۱۹۵۴: آنیمت اولین ربات صنعتی

برخی از Unimate (به معنای اتوماسیون جهانی) به عنوان اولین ربات دنیا در شکل مرسومی که می‌شناسیم؛ نام می‌برند.

ربات آنیمت توسط جورج دوول و جوزف انگلبرگ برای کارخانه جنرال موتورز ساخته شده و اولین ربات صنعتی بود. آنیمت به جای کارگران کارهای ریخته‌گری بدنه خودروها را انجام می‌داد. ریخته‌گری برای انسان‌ها خطرناک بود و با کوچک‌ترین بی‌احتیاطی ممکن بود توسط گازهای سمی، مسوم شده یا اعضای بدن خود را از دست بدهند. این ربات قابل برنامه‌ریزی بود. از جوزف انگلبرگ به عنوان «پدر رباتیک» نام برده می‌شود.

در سال ۱۹۶۰ یک ربات صنعتی دیگر برای یک کارخانه آبنبات‌سازی در امریکا ساخته شد. در همین زمان، اتحاد جماهیر شوروی، اولین ماهواره مصنوعی و مستقل جهان را ساخت؛ البته اگر بشود نامش را ربات گذاشت!

سال ۱۹۶۶: ربات هوشمند و متحرک شِیکی

دانشگاه استنفورد یک ربات هوشمند و کاملا متحرک به نام Shakey ساخت. شِیکی اولین رباتی است که موفق به دریافت جایزه IEEE Milestone مهندسی برق و محاسبات شد و یک جهش بزرگ در زمان خودش برای ساخت ربات‌ها بود. الگوریتم‌های زیادی در این ربات به کار گرفته شدند که از جمله می‌توان به الگوریتم کوتاه‌ترین مسیر A، الگوریتم تبدیل هاف و الگوریتم گراف پدیداری اشاره کرد.

ربات شِیکی چرخ داشت و کاملا می‌توانست حرکت کند. این ربات سعی می‌کرد یک کار بزرگ را به چندین کار کوچک تقسیم کند و بعد به تنهایی این کارها را انجام دهد. بینایی ماشینی نیز برای اولین بار در این ربات مورد استفاده قرار گرفت.

در سال ۱۹۷۰ مجله‌ لایف ربات Shakey را تحت عنوان «اولین انسان الکترونیکی» معرفی کرد و مجله‌ نشنال جئگرافیک نیز تصویری از آن را در مقاله‌ای درباره‌ استفاده‌های کنونی و احتمالات آینده‌ کامپیوترها منتشر نمود. افزون بر این ربات شِیکی در سال ۲۰۰۴ به عنوان یک فناوری تاثیرگذار در زمینه‌ رباتیک در لیست Carnegie Mellon’s Robot Hall of Fame قرار گرفت.

از این سال به بعد، راه برای ساخت ربات‌های دیگر باز شد. به طور مثال، در سال ۱۹۶۸ اولین رباتی که پیاده‌روی می‌کرد و توسط کامپیوتر کنترل می‌شد؛ در دانشگاه کارولینای شمالی ساخته شد. از همین سال‌ها، بحث برنامه‌نویسی ربات‌ها مطرح شد و بسیاری از افراد وارد این حوزه شدند.جهت یادگیری برنامه نویسی و قدم نهادن در راه ساخت و طراحی ربات ها، به مجموعه آموزش‌های موجود در لینک زیر مراجعه نمایید:

• مجموعه آموزش برنامه نویسی — کلیک کنید

سال ۱۹۶۶: اولین ربات ماهی

دیوید برت، دانشجوی دکترای MIT برای پایان‌نامه دکترایش به سرش زد یک ربات زیست‌تقلید بسازد و این‌گونه اولین ربات ماهی به نام روبوتونا (RoboTuna) خلق شد.

روبوتونا سعی داشت حرکت و شکل ماهی‌های واقعی را تقلید کند با شش سروو موتور (servo motor) کنترل می‌شد. این ربات، شروعی بر ماشین‌های خودران دریایی بود.

سال ۱۹۶۹: اولین بازوی رباتیک الکتریکی

در سال ۱۹۶۹ ربات صنعتی «بازوی استنفورد» ساخته شد که کاملا الکتریکی و توسط کامپیوتر کنترل می‌شد. این ربات یک دستگاه سبک‌وزن، چند برنامه‌ای و همه‌کاره بود که امروزه به طور گسترده در صنایعی همچون مونتاژ خودرو به کار می‌رود. این ربات توسط «ویکتور شاینمن»، یکی از نوابغ علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی ساخته شده بود.

اولین ربات دو پا به نام WAP-1 در همین سال ساخته شد و بعدا ربات WAP-3 طراحی شد که می‌توانست روی سطوح مسطح یا سطوحی با شیب کم و پله‌دار حرکت کند.

سال ۱۹۷۲: اولین ربات انسان‌نما

یکی دیگر از نوابغ هوش مصنوعی در آن سال‌ها، ایچیرو کاتو در دانشگاه «واسادا» اولین ربات انسان‌نمای واقعی به نام وابات (WABOT) را سال ۱۹۷۲ ساخت.

وابات ۱ دو بازو داشت و روی دو پا راه می‌رفت و یک جفت دوربین برای دیدن داشت. این ربات دارای سنسورهای لمسی بود و می‌توانست برخی از اشیاها را با دو دست خود بگیرد و از زمین بلند کند. وابات ۱ را پدر ربات‌های انسان‌نمای امروزی می‌دانند و برای بسیاری از ربات‌های پس از خود الهام‌بخش بود.

این ربات از سنسورهای دیداری برای محاسبه فاصله خود با اشیا استفاده می‌کرد و با یک دهان مصنوعی به زبان ژاپنی با افراد دیگر مکالمه کند که در زمان خودش یک ویژگی بسیار پیشرفته و کاملا پیشرو محسوب می‌شد.

پس از این دوران، ساخت ربات‌ها سرعت گرفت و در حوزه‌ها و کاربردهای مختلفی شاهد ظهور و اختراع روبات‌هایی بودیم. اولین ربات‌ها سگ، اولین ربات‌های فضانورد و مریخ‌نورد، اولین ربات‌های پرنده، اولین ربات‌های دستیار پزشک و بیمارستانی، ربات‌های تمیزکننده و غیره در دهه‌های ۸۰ و ۹۰ میلادی ساخته شدند.

علم روباتیک و هوش مصنوعی به سرعت در این سال‌ها در حال پیشرفت بود و دیگر روبات‌ها مهارناپذیر بودند. ربات‌ها به درون فیلم‌ها و انیمیشن‌ها و بازی‌های ویدئویی نفوذ کردند و نقش‌های جدی‌تری در دنیای انسان‌ها یافتند. به‌طوری‌که، برخی چهره‌های مشهور دنیای فناوری شروع به زمزمه‌هایی بر ضد ربات‌ها کردند و آن‌ها را دشمن شماره یک آینده بشریت نامیدند.

این روزها هر فردی می‌تواند برای خودش یک ربات بسازد. کافی است کمی برنامه‌نویسی و علم روباتیک آموخته و ایده‌ای برای ساخت یک ربات منحصربه‌فرد در ذهن خود مرور کرده باشد.

در سایت فرادرس آموزش‌های برنامه‌نویسی ربات از مقدماتی تا پیشرفته در دسترس علاقه‌مندان به ربات و رباتیک قرار دارند و در کنار آن‌ها می‌توان آموزش‌های برنامه‌نویسی، هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و دیگر مهارت‌های مرتبط با ساخت ربات‌ها را استفاده کرد. جهت تهیه این آموزش به لینک زیر مراجعه نمایید.

• آموزش برنامه‌ نویسی ربات LEGO EV3 با LabVIEW (لب ویو) — کلیک کنید