ما المقصود بالروبوتية؟

يشير مصطلح الروبوتية إلى دراسة الروبوتات، أي تلك الآلات المستخدمة لإنجاز مختلف الأعمال، تستطيع بعض الروبوتات أن تنجز الأعمال بمفردها، في حين يحتاج بعضها الآخر إلى شخص يلقنها باستمرار بما يجب عليها فعله.

كيف تستخدم وكالة ناسا الروبوتات؟

تستخدم ناسا الروبوتات بطرق متعددة، فمثلًا تُستخدم الأذرع الروبوتية في المركبات الفضائية لتحريك أجسام ضخمة جدًا في الفضاء. تُعتبر المركبات الفضائية التي تتنقل بين العوالم روبوتات تتلقى التعليمات من البشر، ثم تنفذها بمفردها، يشمل هذا النمط من الروبوتات العربات النقالة التي تُستخدم لاستكشاف سطح المريخ.

الطائرات الروبوتية هي تلك القادرة على الطيران دون طيار على متنها. وتستمر وكالة ناسا بإجراء أبحاث في أنماط جديدة من الروبوتات القادرة على العمل مع البشر ومساعدتهم.

ما المقصود بالروبوتية؟ - ما هي الروبوتات - مفهوم الروبوتية - الآلات المستخدمة لإنجاز مختلف الأعمال - كيف تستخدم وكالة ناسا الروبوتات

3D illustration. Robotic hand holding a gear. Concept of mechanical engineering and automation.

ما هي الأذرع الروبوتية ؟

تستخدم ناسا الأذرع الروبوتية لتحريك الأجسام الضخمة في الفضاء، ومثال على ذلك الذراع الروبوتية كندارم (Canadarm) التي استُخدمت أول مرة في المهمة الثانية للمكوك الفضائي عام 1981. يستخدم الإصدار الأكبر منها Canadarm2 في محطة الفضاء الدولية. استخدم المكوك الفضائي ذراعه الروبوتية في العديد من المهام:

إطلاق الأقمار الصناعية أو استعادتها: على سبيل المثال، استُخدمت الذراع الروبوتية لالتقاط تيلسكوب هابل (Hubble) الفضائي في خمس مهمات صيانة مختلفة.
المساعدة في بناء المحطات الفضائية: يعمل المكوك وأذرع المحطة الفضائية جنبًا إلى جنب للمساعدة في بناء هذه المحطة، إذ استُخدمت الأذرع الروبوتية لنقل الأجزاء الجديدة من المحطة إلى أماكنها.
يمكن استخدامها لنقل رواد الفضاء حول المحطة أثناء جولتهم الفضائية.

يمكن أن تنتقل ذراع المحطة الفضائية من موضعها إلى مواضع أخرى مختلفة في المحطة، إذ يمكنها التحرك على طول السطح الخارجي للمحطة تمامًا كما تزحف الدودة إذ تكون إحدى النهايات ملتصقًة عند كل انتقال.

تمتلك المحطة الدولية يدًا روبوتية أيضًا تسمى ديكستر Dextre تستطيع بدورها إنجاز مهام أصغر.

يجب على رائد الفضاء أو على أي شخص في إدارة المهمة أن يتولى عملية التحكم بهذه الأذرع الروبوتية، إذ يستخدمون لتدوير الذراع متحكمات تبدو مثل قبضات التحكم المستخدمة في ألعاب الفيديو.

ديكستر المتصل بنهاية الذراع الروبوتية الخاصة بمحطة الفضاء الدولية المسماة كندارم-2ديكستر المتصل بنهاية الذراع الروبوتية الخاصة بمحطة الفضاء الدولية المسماة كندارم-2

كيف تستكشف الروبوتات عوالم أخرى؟

تستخدم ناسا الروبوتات في استكشاف النظام الشمسي والكون، إذ إن جميع العربات والمركبات الفضائية التي تستكشف العوالم الأخرى ما هي إلا روبوتات، تشمل هذه الروبوتات العربات والمركبات الفضائية المتنقلة التي تجوب سطح الكواكب الأخرى، إذ تُعتبر العربات المريخية سبيريت وأوبورتيونيتي (Spirit & Opportunity) من الأمثلة البارزة على هذا النمط من الروبوتات.

وتشمل أيضًا المركبات الفضائية الأخرى التي تحوم محلقةً حول العوالم المختلفة بهدف دراستها من الفضاء، ومن الأمثلة على هذا النوع مركبة الفضاء كاسيني Cassini، التي تدرس كوكب زحل وأقماره وحلقاته، إضافة إلى المركبات الفضائية فوياجار وبايونير (Voyager & Pioneer) التي تنطلق الآن خارج النظام الشمسي للأرض، هي أيضًا روبوتات.

إن هذه الروبوتات مستقلة وظيفيًا بخلاف الذراع الروبوتية في المحطة الفضائية، ما يعني أنها قادرة على العمل بمفردها، وذلك بالاعتماد على أوامر مرسلة من البشر باستخدام حواسيب وهوائيات قوية لتستقبلها الروبوتات الفضائية المزودة بهوائيات أيضًا لتحدد ما يجب فعله، ثم ينفذ الروبوت الفضائي الأوامر.

سبيريت: أحد الروبوتات التي استكشفت المريخ من سطحه أو مداره

كيف تستخدم ناسا الطائرات الروبوتية ؟

تستخدم ناسا العديد من الطائرات غير المأهولة بالركاب المسماة UAVs اختصارًا للمصطلح (unmanned aerial vehicle)، ولا تحمل هذه الطائرات على متنها طيارًا، إذ يمكن لبعضها أن تحلق باستخدام جهاز تحكم عن بعد يديرها طيارون على الأرض، في حين يمكن لأنواع أخرى الطيران وحدها متبعةً بعض التوجيهات البسيطة فقط.

تقدم UAVs العديد من المزايا:

تستطيع دراسة الأماكن الخطرة دون المجازفة بحياة الناس: مثلًا، يمكن أن تستخدم UAVs لالتقاط صور من بركان.
يمكن لها أن تطير مسافات طويلة دون الحاجة إلى هبوط.
يمكنها أيضًا أن تكون أصغر وأخف وزنًا مقارنةً بغيرها؛ وذلك لأنها لا تحمل طيارًا.

كيف يمكن للروبوتات مساعدة رواد الفضاء؟

تعمل ناسا على تطوير روبوتات جديدة يمكنها مساعدة الناس في الفضاء، وعلى سبيل المثال فكرة روبوت يسمى روبونوت (Robonaut)، وهو روبوت لديه هيئة الجزء العلوي من جسم الإنسان (الصدر والرأس والذراعين)، ويستطيع هذا الروبوت العمل خارج المركبة الفضائية مثل رائد الفضاء في جولته الفضائية، وباستخدام عجلاته أو أي طريقة تحرك أخرى يمكن لروبونوت العمل على القمر أو غيره من العوالم الأخرى، ويمكنه أيضًا العمل جنبًا إلى جنب مع رواد الفضاء ومساعدتهم.

روبونوت الذي يمكنه إنجاز مهمات يجب على رواد الفضاء أداؤها لولا وجوده

يعَد سفيرز (SPHERES) مثالًا آخر على هذه الروبوتات، وهي روبوتات صغيرة تشبه قليلًا كرة القدم، تُستخدم حاليًا في محطة الفضاء لاختبار جودة انتقالها في حالات انخفاض الجاذبية، ومن المتوقع إطلاق روبوتات مشابهة داخل المحطة الفضائية لمساعدة رواد الفضاء يومًا ما.

سفيرز روبوتات اختُبرت في محطة الفضاء الدولية

تجري ناسا دراسة حول إمكانية إطلاق روبوتات أخرى، ومن الأمثلة المطروحة تزويد المحطة الفضائية بنسخة مصغرة داخلية عن ذراع المحطة الروبوتية الخارجية، يمكن أن يساعد هذا الروبوت في حالات الطوارئ، مثلًا يمكن لطبيب على الأرض أن يتحكم بالذراع الروبوتية لإجراء عملية جراحية لرائد فضاء مصاب بجروح خطيرة.

ويمكن لهذه التكنولوجيا أن تساعد على الأرض أيضًا، على سبيل المثال يمكن للأطباء أن يستخدموا خبراتهم لمساعدة الناس عن بعد في المناطق النائية.

يمكن استخدام الروبوتات أيضًا كفريق استطلاع مهمته البحث وتحديد مناطق جديدة صالحة للاستكشاف، يمكن لهذه الروبوتات التقاط الصور والتعرف على التضاريس، ما يساعد العلماء والمهندسين على وضع خطط أفضل لعمليات الاستكشاف، كما يمكن استخدامها لتقصي المخاطر وتحديد المناطق الأكثر ملائمةً لكل من المشي والقيادة والتوقف، ما يساعد رواد الفضاء على العمل بأمان وسرعة أكثر. يسهِّل عمل البشر والروبوتات جنبًا إلى جنب دراسة الكون والعوالم المختلفة.