رباتيك چيست؟ روباتيک، علم مطالعه فن آوري مرتبط با طراحي، ساخت و اصول کلي و کاربرد رباتهاست. روباتيک علم
و فن آوري ماشينهاي قابل برنامه ريزي، با کاربردهاي عمومي مي باشد
برخلاف تصور افسانه اي عمومي از رباتها به عنوان ماشينهاي سيار انسان نما که تقريباً قابليت انجام هر
کاري را دارند، بيشتر دستگاههاي روباتيک در مکانهاي ثابتي در کارخانه ها بسته شده اند و در فرايند
ساخت با کمک کامپيوتر، اعمال قابليت انعطاف، ولي محدودي را انجام مي دهند چنين دستگاهي حداقل
شامل يک کامپيوتر براي نظارت بر اعمال و عملکردهاي و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، مي باشد
علاوه براين، ممکن است حسگرها و تجهيزات جانبي يا ابزاري را که فرمان داشته باشد بعضي از رباتها،
ماشينهاي مکانيکي نسبتاً ساده اي هستند که کارهاي اختصاصي مانند جوشکاري و يا رنگ افشاني را
انجام مي دهند. که ساير سيستم هاي پيچيده تر که بطور همزمان چند کار انجام مي دهند، از دستگاههاي
حسي، براي جمع آوري اطلاعات مورد نياز براي کنترل کارشان نياز دارند. حسگرهاي يک ربات ممکن
است بازخورد حسي ارائه دهند، طوريکه بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسيب زدن، در جاي مناسب
قرار دهند. ربات ديگري ممکن است داراي نوعي ديد باشد.، که عيوب کالاهاي ساخته شده را تشخيص
دهد. بعضي از رباتهاي مورد استفاده در ساخت مدارهاي الکترونيکي، پس از مکان يابي ديداري
علامتهاي تثبيت مکان بر روي برد، مي توانند اجزا بسيار کوچک را در جاي مناسب قرار دهند. ساده
ترين شکل رباهاي سيار، براي رساندن نامه در ساختمانهاي اداري يا جمع آوري و رساندن قطعات در
ساخت، دنبال کردن مسير يک کابل قرار گرفته در زير خاک يا يک مسير رنگ شده که هرگاه
حسگرهايشان در مسير، يا فردي را پيدا کنند متوقف مي شوند. رباتهاي بسيار پيچيده تر رد محيط هاي
نامعين تر مانند معادن استفاده مي شود روباتها همانند کامپيوترها قابليت برنامه ريزي دارند.بسته به نوع
برنامه اي که شما به آنها مي دهيد.کارها وحرکات مختلفي را انجام مي دهند.رشته دانشگاهي نيز تحت
عنوان روباتيک وجود دارد.که به مسايلي از قبيل سنسورها، مدارات ، فيدبکها،پردازش اطلاعات وبست
وتوسعه روباتها مي پردازد.روباتها انواع مختلفي دارند از قبيل روباتهاي شمشير باز، دنبال کننده
خط،کشتي گير،فوتباليست،و روباتهاي خيلي ريز تحت عنوان ميکرو روباتها،روباتهاي پرنده وغيره نيز
وجود دارند.
روباتها براي انجام کارهاي سخت ودشواري که بعضي مواقع انسانها از انجام آنها عاجز يا انجام آنها براي
انسان خطرناک هستند.مثل روباتهايي که در نيروگاهاي هسته اي وجود دارند.،استفاده مي شوند کاري که
روباتها انجام ميدهند.، توسط ميکرو پروسسرها(microprocessors) و
ميکروکنترلرها(microcontroller) کنترل مي شود.با تسلط در برنامه نويسي اين دو مي توانيد دقيقا
همان کاري را که انتظار داريد روبات انجام دهد روباتهايي شبيه انسان (human robotic)نيز ساخته شده
اند.،آنها قادرند اعمالي شبيه انسان را انجام دهند.حتي بعضي از آنها همانند انسان داراي احساسات نيز
هستند.بعضي از آنها شکلهاي خيلي ساده اي دارند.آنها داراي چرخ يا بازويي هستند که توسط ميکرو
کنترلرها يا ميکرو پرسسرها کنترل مي شوند.در واقع ميکروکنترلر يا ميکرو پروسسر به مانند مغز انسان
در روبات کار مي کند.برخي از روباتها مانند انسانها وجانوران خون گرم در برخورد و رويارويي با
حوادث ومثايل مختلف به صورت هوشمند از خود واکنش نشان مي دهند.يک نمونه از اين روباتها روبات
مامور است
برخي روباتها نيز يکسري کارها را به صورت تکراري با سرعت ودقت بالا انجام مي دهند مثل روبات
هايي که در کارخانه هاي خودرو سازي استفاده مي شوند.اين گونه روبات کارهايي از قبيل جوش دادن
بدنه ماشين ، رنگ کردن ماشين را با دقتي بالاتر از انسان بدون خستگي و وقفه انجام مي دهند
ويژگيهاي يک روبات
1- داري حرکت وپويايي است
2- قابليت برنامه ريزي جهت انجام کارهاي مختلف را دارد
3- بعد از اينکه برنامه ريزي شد.قابليت انجام وظايفش را به صورت خودکار دارد
ممکن است روزي فرا برسد که روباتها جاي انسانها را در انجام کارها بگيرند.حتي بعضي از آنها ممکن
است به صورت محافظ شخصي از جان انسانهادر مقابل خطرات احتمالي حفاظت کنند
اجزاي يك ربات وسايل مكانيكى و الكتريكى : شاسى، موتورها، منبع تغذيه
حسگرها (براى شناسايى محيط) : دوربين ها، سنسورهاى sonar، سنسورهاى ultrasound
عملكردها (براى انجام اعمال لازم) : بازوى روبات، چرخ ها، پاها
قسمت تصميم گيرى (برنامه اى براى تعيين اعمال لازم) : حركت در يك جهت خاص، دورى از
موانع، برداشتن اجسام
قسمت كنترل (براى راه اندازى و بررسى حركات روبات) : نيروها و گشتاورهاى موتورها براى
سرعت مورد نظر، جهت مورد نظر، كنترل مسير




نانو تكنولوژي يك باكتري مغناطيسي مي تواند در امتداد ميدان مغناطيسي زمين قرار گيرد و مطابق با آن بالا يا پايين
برود تا مقصد مورد نظرش را پيدا كند.در سال ???? فيلمي تخيلي با عنوان سفر دريايي شگفت انگيز
اهالي سينما را به ديدن نمايشي جسورانه از كاربرد نانوتكنولوژي در پزشكي ميهمان كرد. گروهي از
پزشكان جسور و زيردريايي پيشرفته شان با شيوه اي اسرارآميز به قدري كوچك شدند كه مي توانستند در
جريان خون بيمار سير كنند و لخته خوني را در مغزش از بين ببرند كه زندگي او را تهديد مي كرد.
با گذشت ?? سال از آن زمان، براي ساختن وسايل پيچيده حتي در مقياس هاي كوچك تر گام هاي بلندي
برداشته شده است. اين امر باعث شده برخي افراد باور كنند كه چنين دخالت هايي در پزشكي امكان پذير
است و روبات هاي بسيار ريز قادر خواهند بود در رگ هاي هر كسي سفر كنند
همه جانداران از سلول هاي ريزي تشكيل شده اند كه خود آنها نيز از واحدهاي ساختماني كوچك تر در حد
نانومتر (يك ميلياردم متر) نظير پروتئين ها، ليپيدها و اسيدهاي نوكلئيك تشكيل شده اند. از اين رو، شايد
بتوان گفت كه نانوتكنولوژي به نحوي در عرصه هاي مختلف زيست شناسي حضور دارد. اما اصطلاح
قراردادي «نانوتكنولوژي» به طور معمول براي تركيبات مصنوعي استفاده مي شود كه از نيمه رساناها،
فلزات، پلاستيك ها يا شيشه ساخته شده اند. نانوتكنولوژي از ساختارهايي غيرآلي بهره مي گيرد كه از
بلورهاي بسيار ريزي در حد نانومتر تشكيل شده اند و كاربردهاي وسيعي در زمينه تحقيقات پزشكي
رساندن داروها به سلول ها، تشخيص بيماري ها و شايد هم درمان آنها پيدا كرده اند
در برخي محافل نگراني هاي شديدي در مورد جنبه منفي اين فناوري به وجود آمده است؛ آيا اين نانوماشين
ها نمي توانند از كنترل خارج شده و كل جهان زنده را نابود كنند
با وجود اين به نظر مي رسد فوايد اين فناوري بيش از آن چيزي باشد كه تصور مي رود. براي مثال، مي
توان با بهره گيري از نانوتكنولوژي وسايل آزمايشگاهي جديدي ساخت و از آنها در كشف داروهاي جديد
و تشخيص ژن هاي فعال تحت شرايط گوناگون در سلول ها، استفاده كرد. به علاوه، نانوابزارها مي توانند
در تشخيص سريع بيماري ها و نقص هاي ژنتيكي نقش ايفا كنند.طبيعت نمونه زيبايي از سودمندي
بلورهاي غيرآلي را در دنياي جانداران ارائه مي كند. باكتري هاي مغناطيسي، جانداراني هستند كه تحت
تاثير ميدان مغناطيسي زمين قرار مي گيرند. اين باكتري ها فقط در عمق خاصي از آب يا گل ولاي كف آن
رشد مي كنند. اكسيژن در بالاي اين عمق بيش از حد مورد نياز و در پايين آن بيش از حد كم است
باكتري اي كه از اين سطح خارج مي شود بايد توانايي شنا كردن و برگشت به اين سطح را داشته باشد. از
اين رو، اين باكتري ها مانند بسياري از خويشاوندان خود براي جابه جا شدن از يك دم شلاق مانند استفاده
مي كنند. درون اين باكتري ها زنجيره اي با حدود ?? بلور مغناطيسي وجود دارد كه هر كدام بين ?? تا
??? نانومتر قطر دارند. اين بلورها در مجموع يك قطب نماي كوچك را تشكيل مي دهند. يك باكتري
مغناطيسي مي تواند در امتداد ميدان مغناطيسي زمين قرار گيرد و مطابق با آن بالا يا پايين برود تا مقصد
مورد نظرش را پيدا كند.اين قطب نما اعجاز مهندسي طبيعت در مقياس نانو است. اندازه بلورها نيز مهم
است. هر چه ذره مغناطيسي بزرگ تر باشد، خاصيت مغناطيسي اش مدت بيشتري حفظ مي شود. اما اگر
اين ذره بيش از حد بزرگ شود خود به خود به دو بخش مغناطيسي مجزا تقسيم مي شود كه خاصيت
مغناطيسي آنها در جهت عكس يكديگرند. چنين بلوري خاصيت مغناطيسي كمي دارد و نمي تواند عقربه
كارآمدي براي قطب نما باشد. باكتري هاي مغناطيسي قطب نماهاي خود را فقط از بلورهايي با اندازه
مناسب مي سازند تا از آنها براي بقاي خود استفاده كنند.جالب است كه وقتي انسان براي ذخيره اطلاعات
روي ديسك سخت محيط هايي را طراحي مي كند دقيقاً از اين راهكار باكتري ها پيروي مي كند و از
بلورهاي مغناطيسي در حد نانو و با اندازه اي مناسب استفاده مي كند تا هم پايدار باشند و هم كارآمد
محققان در تلاش هستند تا از ذرات مغناطيسي در مقياس نانو براي تشخيص عوامل بيماري زا استفاده
كنند. روش اين محققان نيز مانند بسياري از مهارت هايي كه امروزه به كار مي رود به آنتي بادي هاي
مناسبي نياز دارد كه به اين عوامل متصل مي شوند. ذرات مغناطيسي مانند برچسب به مولكول هاي آنتي
بادي متصل مي شوند. اگر در يك نمونه، عامل بيماري زاي خاصي مانند ويروس مولد ايدز مد نظر باشد
آنتي بادي هاي ويژه اين ويروس كه خود به ذرات مغناطيسي متصل هستند به آنها مي چسبند براي جدا كردن آنتي بادي هاي متصل نشده، نمونه را شست وشو مي دهند. اگر ويروس ايدز در نمونه
وجود داشته باشد، ذرات مغناطيسي آنتي بادي هاي متصل شده به ويروس، ميدان هاي مغناطيسي توليد مي
كنند كه توسط دستگاه حساسي تشخيص داده مي شود. حساسيت اين مهارت آزمايشگاهي از روش هاي
استاندارد موجود بهتر است و به زودي اصلاحات پيش بيني شده، حساسيت را تا چند صد برابر تقويت
خواهد كرد
دنياي پيشرفته الكترونيك پر از مواد پخش كننده نور است. براي نمونه هر CDخوان، CD را با استفاده از
نوري مي خواند كه از يك ديود ليزري مي آيد. اين ديود از يك نيمه رساناي غيرآلي ساخته شده است. هر
تصوير، قسمت كوچكي از يك CD به اندازه يك مولكول پروتئين (در حد نانومتر) را مي كند. در نتيجه اين
عمل يك نانو بلور نيمه رسانا يا به اصطلاح تجاري يك «نقطه كوانتومي» ايجاد مي شود
فيزيكداناني كه براي اولين بار در دهه ???? نقاط كوانتومي را مطالعه مي كردند معتقد بودند كه اين نقاط
در ساخت وسايل الكترونيكي جديد و وسايل ديد استفاده خواهند شد. تعداد انگشت شماري از اين محققان
ابراز مي كردند كه از اين يافته ها مي توان براي تشخيص بيماري يا كشف داروهاي جديد كمك گرفت و
هيچ كدام از آنان حتي در خواب هم نمي ديدند كه اولين كاربردهاي نقاط كوانتومي در زيست شناسي و
پزشكي باشد.نقاط كوانتومي قابليت هاي زيادي دارند و در موارد مختلفي مورد استفاده قرار مي گيرند
يكي از كاربردهاي اين نقاط نيمه رسانا در تشخيص تركيبات ژنتيكي نمونه هاي زيستي است. اخيراً برخي
محققان روش مبتكرانه اي را به كار بردند تا وجود يك توالي ژنتيكي خاص را در يك نمونه تشخيص دهند
آنان در طرح خود از ذرات طلاي ?? نانومتري استفاده كردند كه با DNA (ماده ژنتيكي) تزئين شده بود
اين محققان در روش ابتكاري خود از دو دسته ذره طلا استفاده كردند. يك دسته، حامل DNA بود كه به
نصف توالي هدف متصل مي شد و DNA متصل به دسته ديگر به نصف ديگر آن متصل مي شد. DNA
هدفي كه توالي آن كامل باشد به راحتي به هر دو نوع ذره متصل مي شود و به اين ترتيب دو ذره به
يكديگر مربوط مي شوند. از آنجا كه به هر ذره چندين DNA متصل است، ذرات حامل DNA هدف مي
توانند چندين ذره را به يكديگر بچسبانند. وقتي اين ذرات طلا تجمع مي يابند خصوصياتي كه باعث
تشخيص آنها مي شود به مقدار چشم گيري تغيير مي كند و رنگ نمونه از قرمز به آبي تبديل مي شود چون
كه نتيجه اين آزمايش بدون هيچ وسيله اي قابل مشاهده است مي توان آن را براي آزمايش DNA در خانه
نيز به كار برد.هيچ بحثي از نانوتكنولوژي بدون توجه به يكي از ظريف ترين وسايل در علوم امروزي
يعني ميكروسكوپ اتمي كامل نمي شود. روش اين وسيله براي جست وجوي مواد مانند گرامافون است
گرامافون، سوزن نوك تيزي دارد كه با كشيده شدن آن روي يك صفحه، شيارهاي روي آن خوانده مي
شود. سوزن ميكروسكوپ اتمي بسيار ظريف تر از سوزن گرامافون است به نحوي كه مي تواند
ساختارهاي بسيار كوچك تر را حس كند. متاسفانه، ساختن سوزن هايي كه هم ظريف باشند و هم محكم
بسيار مشكل است.محققان با استفاده از نانو لوله هاي باريك از جنس كربن كه به نوك ميكروسكوپ متصل
مي شود اين مشكل را حل كردند. با اين كار امكان رديابي نمونه هايي با اندازه فقط چند نانومتر فراهم شد
به اين ترتيب، براي كشف مولكول هاي زنده پيچيده و برهم كنش هايشان وسيله اي با قدرت تفكيك
بسياربالا دراختيار محققان قرارگرفت
اين مثال و مثال هاي قبل نشان مي دهند كه ارتباط بين نانوتكنولوژي و پزشكي اغلب غيرمستقيم است به
نحوي كه بسياري از كارهاي انجام شده، در زمينه ساخت يا بهبود ابزارهاي تحقيقاتي يا كمك به كارهاي
تشخيصي است. اما در برخي موارد، نانوتكنولوژي مي تواند در درمان بيماري ها نيز مفيد باشد. براي
مثال مي توان داروها را درون بسته هايي در حد نانومتر قرار داد و آزاد شدن آنها را با روش هاي پيچيده
تحت كنترل در آورد. يكي از نانوساختارهايي كه براي ارسال دارو يا مولكول هايي مانند DNA به بافت
هاي هدف ساخته شده، دندريمرها هستند. اين مولكول هاي آلي مصنوعي با ساختارهاي پيچيده براي اولين
بار توسط دونالد توماليا ساخته شدند.اگر شاخه هاي درختي را در يك توپ اسفنجي فرو ببريد به نحوي كه
در جهت هاي مختلف قرار گيرند مي توان شكلي شبيه يك مولكول دندريمر را ايجاد كرد. دندريمرها
مولكول هايي كروي و شاخه شاخه هستند كه اندازه اي در حدود يك مولكول پروتئين دارند. دندريمرها
مانند درختان پرشاخه و برگ داراي فضاهاي خالي هستند، يعني تعداد زيادي حفرات سطحي دارند
دندريمرها را مي توان طوري ساخت كه فضاهايي با اندازه هاي مختلف داشته باشند. اين فضاها فقط براي
نگه داشتن عوامل درماني هستند. دندريمرها بسيار انعطاف پذير و قابل تنظيم اند. همچنين آنها را مي توان
طوري ساخت كه فقط در حضور مولكول هاي محرك مناسب، خود به خود باد كنند و محتويات خود را
بيرون بريزند. اين قابليت اجازه مي دهد تا دندريمرهاي اختصاصي بسازيم تا بار دارويي خود را فقط در
بافت ها يا اندام هايي آزاد كنند كه نياز به درمان دارند. دندريمرها مي توانند براي انتقال DNA به سلول
ها جهت ژن درماني نيز ساخته شوند. اين شيوه نسبت به روش اصلي ژن درماني يعني استفاده از ويروس
هاي تغيير ژنتيكي يافته بسيار ايمن تر هستند.همچنين محققان ذراتي به نام نانوپوسته ساخته اند كه از جنس
شيشه پوشيده شده با طلا هستند. اين نانوپوسته ها مي توانند به صورتي ساخته شوند تا طول موج خاصي
را جذب كنند. اما از آنجا كه طول موج هاي مادون قرمز به راحتي تا چند سانتي متر از بافت نفوذ مي
كنند، نانوپوسته هايي كه انرژي نوراني را در نزديكي اين طول موج جذب مي كنند بسيار مورد توجه قرار
گرفته اند. بنابراين، نانوپوسته هايي كه به بدن تزريق مي شوند مي توانند از بيرون با استفاده از منبع
مادون قرمز قوي گرما داده شوند. چنين نانوپوسته هايي را مي توان به كپسول هايي از جنس پليمر حساس
به گرما متصل كرد. اين كپسول ها محتويات خود را فقط زماني آزاد مي كنند كه گرماي نانوپوسته متصل
به آن باعث تغيير شكلش شود.يكي از كاربردهاي شگرف اين نانوپوسته ها در درمان سرطان است. مي
توان نانوپوسته هاي پوشيده شده با طلا را به آنتي بادي هايي متصل كرد كه به طور اختصاصي به سلول
هاي سرطاني متصل مي شوند. از لحاظ نظري اگر نانوپوسته ها به مقدار كافي گرم شوند مي توانند فقط
سلول هاي سرطاني را از بين ببرند و به بافت هاي سالم آسيب نرسانند. البته مشكل است بدانيم آيا
نانوپوسته ها در نهايت به تعهد خود عمل مي كنند يا نه. اين موضوع براي هزاران وسيله ريز ديگري نيز
مطرح است كه براي كاربرد در پزشكي ساخته شده اند.محققان از نانوتكنولوژي در ساخت پايه هاي
مصنوعي براي ايجاد بافت ها و اندام هاي مختلف نيز استفاده كرده اند. محققي به نام «ساموئل استوپ»
روش نويني ابداع كرده است كه در آن سلول هاي استخواني را روي يك پايه مصنوعي رشد مي دهد. اين
محقق از مولكول هاي مصنوعي استفاده كرده است كه با رشته هايي تركيب مي شوند كه اين رشته ها
براي چسباندن به سلول هاي استخواني تمايل بالايي دارند. اين پايه هاي مصنوعي مي توانند فعاليت سلول
ها را هدايت كنند و حتي مي توانند رشد آنها را كنترل كنند. محققان اميدوارند سرانجام بتوانند روش هايي
بيابند تا نه فقط استخوان، غضروف و پوست بلكه اندام هاي پيچيده تر را با استفاده از پايه هاي مصنوعي
بازسازي كنند.به نظر مي رسد برخي از اهدافي كه امروزه در حال تحقق هستند در آينده اي نزديك توسط
پزشكان به كار گرفته شوند. جايگزيني قلب، كليه يا كبد با استفاده از پايه هاي مصنوعي شايد با فناوري كه
در فيلم سفر دريايي شگفت انگيز نشان داده شد، متناسب نباشد اما اين تصور كه چنين درمان هايي در آينده
اي نه چندان دور به واقعيت بپيوندند بسيار هيجان انگيز است. حتي هيجان انگيزتر اينكه اميد است محققان
بتوانند با تقليد از فرآيندهاي طبيعي زيست شناختي، واحدهايي در مقياس نانو توليد كنند و از آنها در ساخت
ساختارهاي بزرگ تر بهره گيرند. چنين ساختارهايي در نهايت مي توانند براي ترميم بافت هاي آسيب ديده
و درمان بسياري از بيماري ها به كار روند
ساخت روبات هاي مولكولي براي اهداف پزشكي و دارورساني در بدن انسان

هدف در اين پروژه طراحي و شبيه سازي قابل اجراترين مدل در ساخت روبات هاي مولكولي براي
اهداف پزشكي و دارورساني در بدن انسان است. براي رسيدن به آن تمام مسائل قابل بررسي در زمينه
هاي ساخت و كاربرد روبات را بررسي كرده و سعي بر آن است باتوجه به كارهاي جهاني انجام شده و
پتانسيل هاي موجود در كشور كم خطر و پركاربردترين راه حل را پيشنهاد كنيم. براي كنترل خودمختار
تيم هاي نانوروبات در يك محيط پيچيده نانوتكنولوژي خيس از شبكه هاي عصبي و واقعيت مجازي استفاده
شده و طرح سنسور موتور و پردازشگر برگرفته از دستاوردهاي بيوتكنولوژي در استفاده از ابرارهاي
طبيعي مانند آنزيم ها، سوختهاي سلولي و DNA است
لزوم طرح پروژه
هدف اصلي نانوتكنولوژي ساخت سيستمهاي بسيار ريز در توسعه ماشينهاي مولكولي بوده است و
نانوروبات مي تواند همه چيز را به صورت مولکول به مولکول بسازد و حتي ساختارخود را تغيير داده يا
توليد مثل کند
کاربرد نانوروباتها
1- مونتاژ قطعات الکترونيکي و مکانيکي در ابعاد ريز
2- انجام کارهاي دقيق ميکروسکپي وقت گير و نيازمند دقت فراوان
3- کار در پايگاههاي تصفيه زباله هاي سمي
4- انجام عمليات پزشکي به عنوان پزشک داخل بدن و کنترل علائم حياتي و باليني
5- درمان بيماريها به عنوان داروي هوشمند
با توجه به اهميت استراتژيك نانوروباتها در تمام گستره هاي صنعت ، پزشكي و تحقيقات علمي و نقش آن
در بهبود سطح زندگي بشر و افزايش درآمد ملي ورود به اين حوزه براي كشور ما اجتناب ناپذير است
خوشبختانه مواد اوليه و ابزار مورد نياز توليد اين روباتها نسبتا ارزان است و اين راه را براي توليد انبوه
اين محصولات در داخل كشور و رقابت با بازارهاي رو به رشد جهاني محصولات نانوبيو باز مي كند
اين پروژه شامل طراحي وشبيه سازي اعمال تيمهاي بهم مرتبط و خودمختار روباتهاي همكار است كه يك
سري بيو مولكول مشخص را در زمان مناسب به مدخلهاي از پيش تعريف شده اي انتقال مي دهند . با
توجه به تاثيرات كوانتمي در ايجاد عدم قطعيت در شناسايي مكان الكترون و تغييراتي كه دما در رفتار
فضايي مولكولها ايجاد مي كند ، اولين پله در ساخت سيستمهاي دقيق نانو ، ساخت پروسسورهاي پيچيده و
محلهاي ذخيره اطلاعات real time در ابعاد نانواست .بقيه كارها بايد در زمينه ساخت بيوسنسورها و
ابزارهاي nano-kinetic صورت بگيرد كه بسياري از مسائل كلاسيك آنها از قبيل اصطكاك ، حركتهاي
دمايي و مكانيك كوانتومي شناخته و حل شده اند
طراحي اوليه
سه طرح اصلي در دستكاريهاي مولكولي در محيط مايع و گاز ابعاد نانو عبارتند از
بازوهاي روباتي ، Stewart Platform , Five strut Crank Model . كه ما nanomanipulation




رشته ي مهندسي رباتيك رشته فني مهندسي رباتيک يکي از رشته هاي ميان رسته اي جديد در ايران ميباشد ،جديد بودنش ميتواند
بدليل تاسيس در حد اکثر 15 سال گذشته باشد و ميان رشته اي است به دليل اشتراکاتي که با رشته هاي
مهندسي برق گرايشات الکترونيک و کنترل و همچنين مهندسي مکانيک گرايش طراحي جامدات و
مهندسي کامپيوتر گرايش نرم افزاردارد. گاهي اوقات حتي افراد تحصيل کرده نيز به اشتباه ،گمان
ميبرندمهندس رباتيک ،مهندس برق نيز مي باشد علاوه بر اين مکانيک و کامپوتر نيز هست،در صورتي
که براي دانشجوبان رباتيک واضح بودن اين اشتباه غير قابل انکار است که بقيه رشته ها يک مهندس
رباتيک تنها يک مهندس رباتيک است. چرا که به صرف ارائه دروسي چون مداراهاي الکترونيکي و
منطقي و ريز پردازنده در برنامه درسي مهندسي کامپيوتر-نرم افزار و اشتراک اين دروس در رباتيک و
مهندسي الکترونيک ،نميتوان نسبتي از الکترونيک و رباتيک به کامپيوتر داد.وظيفه و کربرد ها متفاوت
است.شايد يکي از نمونه هاي فريبنده آگهي هاي استخدام کار شرکتها يا کارخانه ها باشد که آنهم بدليل
کاربرد مورد انتظار آنها،نام چند رشته مهندسي را در کنار يکديگر قرار ميدهند. به عبارتي اين ديگر
بستگي به نياز صنعت و کارخانه ها دارد که بسته به نيازشان ، رشته هاي دانشگاه تاسيس شده اند، رشته
رباتيک نيز از اين اصل مستثنا نيست . يک مهندس رباتيک حتي با وجود توانايي در برخي از موارد
اختصاصي موجود در ديگر رشته ها،تنها يک مهندس رباتيک استاين اصل را ميتوان براي ديگر رشته
هاي فني مهندسي تعميم داد. رشته هاي جديد براي نياز هاي جديد و پاسخ به آنها طراحي شده اند وبه طبع
آن توانايي افراد تحصيل کرده نيز بهترين پاسخ براي اين نيازها ميباشد که رشته رباتيک نيز پاسخگو به
نياز رباتيکي صنعت ميباشد. گرايشهاي اين رشته در مقطع کارشناسي ارشد،در ايران مکاترونيک ميباشد
و البته خود رباتيک که در ايران هنوز وجود ندارد.

ارتباط رشته رباتيک با ديگر رشته ها

در حقيقت اگر يک مهندس رباتيک قصد نو آوري و ايجاد يک تکنولوژي را در سر بپروراند و براي مثال
طرح يک ربات فوتبالسيت آدم واره را بريزد ملزوم به استفاده از دروسي که قبلا ً ،فراگرفته و يا تکميل
آنها ميباشد به عبارتي بايد در برنامه نويسي و تنظيم الگوريتم بهينه ،طراحي مدارهاي الکتريکي و
الکترونيکي مورد نياز، طراحي مکانيزم عالي و ي نقص و کار امد در ايجاد تعادل پويا مهارت کافي
داشته باشد. به خصوص در زمينه طراحي کاميپوتري مدارها ، اجزاء و از همه مهمتر برنامه نويسي در
سطح بالاي قرار داشته باشد تا اين نيازها را برطرف کند. بر فرض براي طراحي يک ربات آي کاوشگر
بايد با روشهاي عايق بندي آشنا باشد و يا در يک ربات پرنده با طراحي سيستم آئروديناميکي تا حدودي
آشنايي داشته باشدو يا در توليد و ساخت ربات جنگنده، آشنا به موارد مختلف و ويژگي هاي مختلف آنها
مثل استحکام و سبک وزني يا انعطاف و سختي و ديگر مورد اين چنيني باشد. البته مثل ديگر رشته هاي
ميان رشته اي ارتباط هاي زيادي ميتوان با ديگر علوم و فنون پيدا کرد که موارد فوق مربوط به رباتيک
بودند که به نظر من اين ارتباطات در اين رشته بيشتر از ديگر رشته هاست
صنعت رباتيک امروزه استفاده از رباتها واتوماسيون غير قابل انکار و معرفي شده براي تمام صنايع و
کارخانه ها ميباشد به طوري که کارخانه ها روز به روز به اين سمت روي مي آورند دليلش هم مشخص
است زيرا بازده اي بهتر و سرعت دقت کم هزينه بودن ديگر خصوصيات مورد انتظار را به ارمغان
ميآورد. رباتها اولين بار در سال 1954 در صنعت به کارگرفته شدند که يک بازوي ربات يا
Manipulator نام داشت که تنها 3 درجه آزادي بود.رباتهاي صنعتي امروزي اکثراً همان بازوي رباتيکي
هستند ولي با 6 درجه آزادي و خيلي پيشرفته تر نبست به گذشته کار ميکنند رباتها در صنعت به شيوه ها و
روشها و مدلهاي مختلفي به کارگرفته ميشوند. اما متاسفانه همانطور که خودتان ميدانيد، به جرات ميتوان
گفت ارتباط بين دانشگاه و صنعت در ايران خيلي کم و گاهي در حد صفر ميباشد و اين وجود دانشگاه را
زير سوال ميبرد ،چرا که، اگر صنعت ،تشنه علم و نوآوري نبود پس چرا عده هاي به نام دانشجو به
تحصيل علم ميپردازند
گستردگي علم رباتيک همان طور که در ارتباط اين رشته با ديگر رشته ها ذکر شد براي فعاليت و نوآوري
و تحقيق و پيشرفت به جرات ميتوان گفت يکي از وسيع ترين شاخه هاي فني مهندسي،رشته مهندسي
رباتيک ميباشد. براي اثبات اين حقيقت کلمه robotic يا RoboticEngineering را در اينترنت جستجو
کنيد و يا نگاهي با تاملبه حضور رباتها در رشته ها و مکانهاي مختلف بياندازيد. براي مثال رباتي را
معرفي ميکنم که ارتباط بسيار کمي با رشته هاي فني مهندسي و علوم پايه دارد،ربات جراح تحت فرمان
پزشک جراح در اتاق عمل با حضور مستقيم پزشک و يا غير مستقيم و با کمک اينترنت ،نمودي از
پيشرفت اين رشته است که بسيار مفيد و حياتي ميباشد.تصور کنيد رباتي را که شما طراحي کرده ايد وسيله
اي براي نجات يک بيمارو بهبودي وي شده است که قطعاَ لذت موفقيت آنفخستگي زحمتتان را از بين
ميبرد. نمونه ي بارز ديگر گستردگي علم رباتيک، که بسيار مورد توجه کشورهاي مختلف مثل
ژاپن،کره،آمريکا و ايران و چند کشور ديگر ميباشد،رباتهايامداد و نجات هستنند که ياري رسان گروه امداد
در حوادث غير قابل پيش بيني ميباشد.به هر حال اين گرايش از رباتيک آن قدر اهميت داشته است که
مسابقاتي تحت عنوان شبيه سازي امداد و نجات در روبوکاپ برگزار ميگردد. وظيفه اصلي رباتهاي امداد
رسان پيدا کردن مصدومين و اعلام مکان آنها به سرور ميباشد. رباتها در پروژه هاي JPL شرکت فضايي
NASA نقش مهمي دارند از جمله آنها Spriteو Sojourner مي باشد.اين نيز استفاده ديگري از رباتيک
ميباشد . مصارف رباتها در همه ابعاد زندگي انسان به سرعت در حال گسترش است تا کارهاي سخت و
خطرناک را به جاي انسان انجام دهند مثل بررسي وضعيت داخلي راکتورها هسته اي که يک ربات هيچ
گاه تحت تاثير تشعشعات راديو اکتيو قرار نميگيرد و اين يک جايگزيني خوب و مفيد رباتها ميباشد. نياز
کارخانه ها و صنايع جهان و آينده شغلي در ابتدا بايد ذکر کنم که بازار شغلي اين رشته در ايران اشباع
نشده است چرا که تا اين لحظه هيچ مهندس رباتيکي فارغ التحصيل نشده است (در ايران)، که احتمالا ً تا
ماه ديگراولين فارغ التحصيل اين رشته وارد جامعه شود و به اميد خدا ،اکثراً جذب کارخانه ها خواهند شد
زيرا هزينه يک مهندس رباتيک ايراني خيلي پايين تر از و به صرفه تر از خارجي ميباشد و يا استخدام
چند مهندس مختلف نيز هزينه بر است و يا افراد توانا در بر طرف کردن نيازهاي رباتيکي کارخانه ها نيز
که خيلي خيلي کم هستنند ، دستمزد بالا دريافت کرده و شايد به اندازه يک فارغ التحصيل اين رشته نيز
مهارت کافي و مطالعه و توانايي نداشته باشند. کارخانه هاي داراي ربات هاي صنعتي وخطوط اتوماسيون
و به خصوص بازوهاي رباتيک اولين کارخانه ها در چذب نيروي پرسنلي در اين رشته اند و در اولويت
اول اين کارخانه ها مربوط به صنايع ماشين سازي و سپس شرکت هاي توليد کننده تراشه هاي سيليکوني
والکترونيکي ميباشند.براي مثال : کارخانه ماشين سازي ايران خودرو،ماشين سازي سايپا،کاشي
سمنان،کاشي يزد،تراکتور سازي تبريز،کيش خودرو،رب تبرک،کنستانتره شاهرود و چندين کارخانه ديگر
که اکثرا ماشين سازي هستنند را ميتوان نام برد. رباتيک و ربات در ايران در زمينه توليد ربات هنوز
کسي در ايران چيزي نشنيده است، مگر تعمير و بازسازي رباتهاي وارداتي تنها بخش ،ساخت ربات براي
مسابقات رباتيک ميماند که بايد خدمتان عرض کنم تيم هاي ايراني کم ترين حضور را دارند آنهم بدليل
هزينه قابل توجه ساخت ميباشد که نبود حمايت دانشگاه ها چه مالي و چه هر چيز ديگري ،نبود پشتيبان
تبليغاتي که الته اين مورد در حال حاضر به جرات ميتوان گفت يکي از قويترين کشورها در مسابقات
روبوکاپ در بخش شبيه سازي امداد و نجات و شبيه سازي فوتبال ،ايران ميباشد.شايد علت امتناع فعالان
رباتيک در بخش هاي ديگر کم هزينه بودن اين رشته باشد و متاسفانه علت آن در اکثر مواقع پولي
است.جالب است بدانيد در مسابقات برمن آلمان که 24 خرداد برگزار شد اکثر تيم هاي شرکت کننده در
بخش شبيه سازي رباتهاي امداد و نجات ايراني بودند.به هر حال هرچه مشکل بزرگ باشد چه مالي و چه
خداي ما بزرگتر است و ما را در استفتده از توانايي خودمان ياري ميرساند. البته با توجه به تمام مطالب
بيان شده در مورد ايران جاي اميد واري است که اکثر کارخانه ها و صاحبان صنايع بر اساس دلايل
مختلف مثل رقابت روز به روز به سمت استفاده از ربات روي آورده اند و اين موضوع دليلي بر وجود و
حتي رشد بسيار چشم گير بازار شغلي اين رشته دارد. رباتيک و ربات در ايران مسلما در طراحي يک
ربات و يا ساخت اجزا مکانيکي يک ربات ،ساخت مدارهاي الکتيکي و الکترونيکي ، برنامه نويسي و
شبيه سازي کامل عملکرد ربات از جنبه هاي توانايي مورد انتظار ميباشددر راستاي همين موارد ميتوان به
مديريت پروژه هاي رباتيکي ،نظارت مهندسي و مهندس ناظر و ديگر موارد مربوطه اشاره کرد.داوري
مسابقات رباتيک را نيز ميتوان در فعاليتي حاشيه اي بر شمرد. شايد برايتان اين سوال پيش آيد که چرا
گاهي مديريت يک ربات در ايران به يک مهندس از رشته ديگري داده ميشود در پاسخ همانطور که ذکر
شد هنوز فارغ التحصيل اين رشته وجود ندارد مگر تا يک ماه بعد، وديگر اين که حتي با وجود آنها در
صنعت نيز همچنين اين اتفاق مي افتد بايد به اين نکته توجه داشت که گاهي تجربه يک فرد ارزشمند تر از
تحصيلات دانشگاهي باشد البته در مواردي خاص، اين دليل بسياري از نامنظمي ها در وضعيت استخدامي
کشور است. حال شما فرض کنيد يک فارغ التحصيل اگر تجربه را نيز به افتخارات خود بيافزايد آينده
شغلي به مراتب ايده آل تر در انتظار اوست در همان تخصص وي که اين حالت بايد براي همه همينطور
باشد. چشم انداري از رباتيک شهري را تصور کنيد که رباتها در اکثر فعاليت هاي انساني و بشري کمک
رسان بشر شده اند.به يقين که نگاهي با کمي دورنگري و کمي بزرگ نمايي از آينده اين رشته بسيار
نگران کننده و شايد خطرناک باشد.تصور اين که رباتي شما را در يک معامله بفريبد و يا رباتي که داراي
احساس و انديشه و جماعاتي رباتي که بر سر مسايل مورد نظر شان مثل کم توجهي به آنها شروع به
شورش کنند و ديگر موارد که اکنون خنده دار و در باطن نگران کننده است. ابته مفيد بودن ساخته دست
بشر در درجه اول قرار ميگيرد در راستاي همين مطالب بد نيست نگاهي با تامل و جدي به فيلم مرد 200
ساله بياندازيد که به تصور شما کمک ميکند