Ρομποτικός | Πώς να γίνετε ένα και 5+ Σημαντικές Δεξιότητες

Ρομποτικός

Το θέμα της συζήτησης: Ποιος είναι Ρομποτικός και πώς μπορείς να είσαι ένας?

  • Ορισμός του Ρομποτικός
  • Πώς μπορείς να γίνεις Ρομποτικός;
  • 5 κύρια πεδία στα οποία εργάζονται οι ρομποτικοί
  • Τελευταίες τεχνολογίες στη Ρομποτική

Ορισμός του Ρομποτικός

Η ετυμολογία του όρου Ρομποτικός μπορεί να προέλθει από μια από τις πρώτες αναφορές της στο Issac Asimov's Απόδειξη το 1946. Η λέξη Roboticist αναφέρεται σε έναν επιστήμονα ή έναν μηχανικό που είτε μελετά ρομπότ είτε συνεργάζεται μαζί τους για τις εφαρμογές τους σε διάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας. Με άλλα λόγια, ένας ρομποτικός είναι κάθε άτομο που αντιλαμβάνεται, σχεδιάζει, δημιουργεί και προγραμματίζει ρομπότ για πολλαπλά πειράματα.

Isaac Asimov; Πηγή εικόνας: Britannica

Πώς μπορείς να γίνεις Ρομποτικός;

Ακούγεται συνήθως αυτές τις μέρες ότι η περιοχή της ρομποτικής βρίσκεται στα πρόθυρα έκρηξης. Η ανάπτυξη σε αυτόν τον τομέα ήταν αξιοσημείωτη τα τελευταία χρόνια. Οι λίστες αλληλογραφίας για ρομποτική γίνονται όλο και πιο πολυσύχναστες, Ph.D. Οι υποψήφιοι στη ρομποτική εμφανίζονται παντού, τα χρήματα τρέχουν για προηγμένη έρευνα και οι έξοδοι γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς. Ωστόσο, δεν είναι εύκολο να βρείτε καλούς ρομποτικούς εκεί έξω, έχοντας όλα αυτά κατά νου.

Για να ξεχωρίσετε σε οποιοδήποτε πεδίο, πρέπει να έχετε συγκεκριμένες υποστηρικτικές δεξιότητες ενώ ταυτόχρονα είναι πρακτικός και ερευνητικός. Το ίδιο ισχύει για να είναι κάποιος αποτελεσματικά εξειδικευμένος ή γενικευμένος ρομποτικός. Ορισμένες ειδικές δεξιότητες εργασίας είναι απαραίτητες για τους μηχανικούς ρομποτικής και αναζητούνται συχνά από διαχειριστές που τους απασχολούν. Μια ομάδα 10 τέτοιων απαραίτητων ρομποτικών δεξιοτήτων συζητείται παρακάτω:

Συστήματα σκέψης

Πολλοί άνθρωποι με πτυχία στη ρομποτική αποδεικνύονται διαχειριστές έργων ή προγραμματιστές με συστήματα. Είναι πολύ λογικό γιατί τα ρομπότ είναι πολύ δυναμικές συσκευές και σε ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών κλάδων, η αντιμετώπισή τους απαιτεί εξειδίκευση. Η φυσική, η υπολογιστική, η ηλεκτρική, ο προγραμματισμός, η ανίχνευση και η ψυχολογία και η γνώση είναι τομείς που απαιτούν εργασία με φινέτσα.

Ένας ισχυρός ρομποτικός μπορεί να κατανοήσει πώς λειτουργούν όλες αυτές οι πολλές συσκευές και είναι εξοικειωμένοι με τη φιλοσοφία που κρύβεται πίσω από όλα αυτά. Αυτό τους καθιστά αποτελεσματικούς διαχειριστές έργων και προγραμματιστές δομών. Ένας ρομποτικός πρέπει επίσης να είναι καλά έμπειρος σε όλες τις πολυάριθμες ειδικότητες, και γι 'αυτό το σύστημα αξιολόγησης είναι απαραίτητο κλειδί.

Προγραμματισμός νοοτροπίας

Μια άλλη απαραίτητη ικανότητα για τη ρομποτική είναι ο προγραμματισμός. Εάν ενδιαφέρεται κάποιος για συστήματα ελέγχου χαμηλού επιπέδου, όπως η χρήση MATLAB για το σχεδιασμό στοιχείων ελέγχου, ή ένας επιστήμονας υπολογιστών που θέλει να δημιουργήσει γνωστικά συστήματα υψηλού επιπέδου, δεν έχει σημασία. Σε οποιοδήποτε σημείο της αφαίρεσης προγραμματισμού, ενδέχεται να εμπλέκονται μηχανικοί ρομποτικής.

Η κρίσιμη διάκριση μεταξύ ρομποτικής και άλλων κλάδων προγραμματισμού είναι ότι το υλικό, τα κυκλώματα και ο φυσικός κόσμος παρεμβαίνουν στον ρομποτικό προγραμματισμό. Εάν και όταν είναι απαραίτητο, θα πρέπει να είναι άνετα να μαθαίνουν κάθε νέα γλώσσα.

Διαδραστική μάθηση

Η ρομποτική είναι ένα θέμα γεμάτο εκπλήξεις. Είναι αδύνατο να έχουμε hands-on σε κάθε γωνιά αυτού του πεδίου πριν ξεκινήσετε ένα έργο. Ως εκ τούτου, οδηγεί σε πνευματική ανάπτυξη προσανατολισμένη στη διαδικασία κάθε φορά που ασχολείται με τη ρομποτική. Έτσι, η κατανόηση της ανάγνωσης και η ενεργή κατανόηση των νέων εννοιών είναι απαραίτητες εάν κάποιος επιθυμεί να γίνει ειδικός ρομποτικός.

Ισχυρό Ίδρυμα στα Μαθηματικά

Χωρίς καλή κατανόηση τουλάχιστον άλγεβρας, λογισμού και γεωμετρίας, είναι πιθανό να είναι δύσκολο να πετύχεις στη ρομποτική. Αυτό συμβαίνει επειδή η ρομποτική βασίζεται στην κατανόηση και χειρισμό αφηρημένων εννοιών σε θεμελιώδες επίπεδο, που συχνά αντιπροσωπεύει αυτές τις έννοιες ως συναρτήσεις ή εξισώσεις. 

Η καλή κατανόηση της γεωμετρίας είναι απαραίτητη για τη γνώση θεμάτων όπως η κινηματική και το τεχνικό σχέδιο.

Ειδικευμένο στις Εφαρμοσμένες Επιστήμες

Ο πραγματικός κόσμος δεν είναι ποτέ τόσο ακριβής όσο τα μαθηματικά. Ένας ρομποτικός πρέπει να αποφασίσει πότε το αποτέλεσμα ενός υπολογισμού είναι αρκετά αξιόλογο για να συνεχίσει περαιτέρω. Ως εκ τούτου, πρέπει να αποκτήσουν εμπειρία στο πώς να εφαρμόσουν τις θεωρητικές επιστήμες στις ανάγκες τους.

Δεξιότητες λήψης αποφάσεων

Η ρομποτική είναι γεμάτη από επιλογές και μια σωστή απάντηση είναι σπάνια διαθέσιμη. Ως ρομποτικός, μπορεί να είστε καλύτερα σε θέση να σταθμίσετε αυτά τα θέματα από τους μηχανικούς από περισσότερα τεχνικά υπόβαθρα λόγω της ευρύτερης γνώσης σας. Το να είσαι επιτυχημένος ρομποτικός συνεπάγεται τη συνεχή λήψη αποφάσεων μηχανικού, καθώς συχνά περιβάλλεται από ερωτήσεις όπως: Για να προγραμματίσετε το ρομπότ σας, ποιο σύστημα χρησιμοποιείτε; Πόσους βαθμούς ελευθερίας σκοπεύει να δώσει το ρομπότ σας; Τι αισθητήρες πρέπει να χρησιμοποιήσετε;

Για να αξιοποιήσετε στο έπακρο τον ρόλο σας, η κρίση και η λήψη αποφάσεων είναι απαραίτητη. Οι δεξιότητες αναλυτικής σκέψης θα σας βοηθήσουν να αξιολογήσετε το πρόβλημα από διαφορετικές οπτικές γωνίες και οι δεξιότητες λογικής σκέψης θα σας βοηθήσουν να χρησιμοποιήσετε λογική και ανάλυση για να εξισορροπήσετε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα κάθε λύσης.

Δεξιότητες Επικοινωνίας

Η εμπειρία του γενικευμένου σας ως ρομποτικού θα σας έδινε μερικές φορές να διευκρινίσετε ιδέες σε μη ειδικούς. Για παράδειγμα, μπορείτε να περιγράψετε ένα πρόβλημα προγραμματισμού υψηλού επιπέδου σε έναν μηχανικό μηχανικό ή έναν επιστήμονα υπολογιστών ως πρόβλημα δομικής δυναμικής. Οι καλοί ρομποτικοί είναι ένα μέσο επικοινωνίας για διάφορους κλάδους. Οι ικανότητες επικοινωνίας είναι, επομένως, απαραίτητες. Είναι απαραίτητο να είστε σε θέση να χρησιμοποιείτε αποτελεσματικά τις ικανότητες ομιλίας και γραφής σας. Επίσης, είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα εάν έχετε καλές δεξιότητες διδασκαλίας.

Τεχνικό σχέδιο

Το να είσαι ειδικευμένος στο σχεδιασμό μηχανικών περιλαμβάνει το σχεδιασμό συσκευών που λειτουργούν, κάτι που είναι σημαντικό όταν αναπτύσσεται μια ρομποτική συσκευή. Συνίσταται επίσης στο να μπορείς να διακρίνεις οτιδήποτε δεν λειτουργεί σωστά και να ανακαλύπτει πιθανές εναλλακτικές λύσεις που περιλαμβάνουν δεξιότητες συντήρησης. Για έναν ρομποτικό, αυτά είναι επίσης απαραίτητα ταλέντα.

Χρησιμοποιείται μια μεγάλη ποικιλία καινοτομιών στη ρομποτική, έτσι οι δεξιότητες σχεδιασμού τεχνολογίας διασφαλίζουν ότι μπορείτε να απομονώσετε γρήγορα τη ρίζα των προκλήσεων και να προτείνετε πρακτικές λύσεις. Οι σπουδαίοι ρομποτικοί έχουν μια σχεδόν αξιοσημείωτη ικανότητα να «το κάνουν να λειτουργεί».

Στάση επίλυσης προβλημάτων

Είναι αλήθεια αληθές με τους ρομποτικούς ότι «Αν σας αρέσουν τα πράγματα, θα έχετε δυσκολίες. Αν σας αρέσουν τα προβλήματα, θα πετύχετε ». Πολλή ρομποτική αφορά τη χρήση σύνθετων ικανοτήτων επίλυσης προβλημάτων, όπως έχουμε μάθει από προηγούμενες δεξιότητες. Θα λατρέψετε τα ρομπότ αν σας αρέσει η επίλυση προβλημάτων! 

Η επίλυση προβλημάτων περιλαμβάνει:

  • Πρόβλεψη προβλημάτων.
  • Επίλυση προβλημάτων προτού ακόμη προκύψουν.
  • Επίλυση προβλημάτων εάν προκύψουν.

Επιμονή

Τέλος, η υπομονή είναι μια σημαντική ικανότητα, λαμβάνοντας υπόψη τη δυναμική φύση της ρομποτικής. Θα μπορούσε να είναι επιμονή για την εξεύρεση λύσης σε ένα ιδιαίτερα δύσκολο πρόβλημα ή βιομηχανία προσπαθώντας να εξηγήσει σε άλλους ένα περίπλοκο θέμα. Οι ισχυροί ρομποτικοί μπορούν επίσης να βοηθήσουν την επιμέλεια τους να συνοδεύεται από την Αξιοπιστία, αποδεικνύοντας ότι είναι τόσο γνώστες και προσαρμόσιμες όσο χρειάζεται η ρομποτική.

Πολλοί έρχονται να ζητήσουν τη σωστή κατεύθυνση για να μπουν στο πεδίο της ρομποτικής και να εδραιωθούν. Αλλά περισσότερο από τη σωστή κατεύθυνση ή τη σωστή πορεία, πρόκειται για την απόκτηση της σωστής εργαλειοθήκης. Η ρομποτική είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο που καλωσορίζει ανθρώπους από διαφορετικούς τομείς της επιστήμης και της μηχανικής, όπως Μηχανολόγος, Ηλεκτρολόγος και Ηλεκτρονική και Επιστήμη Υπολογιστών, για να αναφέρουμε μερικά. Πρόκειται για την αναγνώριση του τρόπου με τον οποίο μπορεί κανείς να συμβάλει στην ανάπτυξη αυτού του πεδίου με ένα υπάρχον ίδρυμα στην επιστήμη ή / και στη μηχανική.

Δεν είναι τόσο εύκολο να βρεις δουλειά πλήρους απασχόλησης σε εταιρεία ρομποτικής και να είσαι γνωστός ως τέτοιος. Ακολουθεί μια περίληψη του σετ δεξιοτήτων που πρέπει να έχει ένας τυπικός μηχανικός στη ρομποτική:

  • Γίνετε ένας άπταιστος και αρθρωτός προγραμματιστής επειδή τα C, C ++, Python και MATLAB είναι απαραίτητα.
  • Νιώστε άνετα με το υλικό. Πρέπει να γνωρίζετε τουλάχιστον τι είναι τα SPI, I2C και Ethernet. Αν κάποιος σας ζητήσει να γράψετε ένα πρόγραμμα οδήγησης userpace (ή space πυρήνα), μην πανικοβληθείτε. Αποκτήστε SBC και δείτε τι μπορείτε να κάνετε με αυτό εάν δεν το έχετε ήδη.
  • Μάθετε git ή κάποιο άλλο σύστημα ελέγχου έκδοσης που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία εφαρμογών. Εάν κάποιος ζητήσει τον λογαριασμό σας στο Github, ετοιμαστείτε.
  • Αποκτήστε πρακτική εμπειρία με το λειτουργικό σύστημα ρομπότ (ROS).
  • Αποκτήστε έναν ειδικό προσομοίωσης ρομπότ στο Gazebo και ξεκινήστε να ασκείτε βασικούς αλγόριθμους.
  • Κατασκευάστε ένα ρομπότ και ξεκινήστε με τα χέρια σας. Βασικά πακέτα εργαλείων είναι άμεσα διαθέσιμα στην αγορά. 
  • Πρέπει να λάβετε κάποιο κίνητρο από πρακτικά παραδείγματα έξω από το εργαστήριο.

5 κύρια πεδία στα οποία εργάζονται οι ρομποτικοί

Διασύνδεση χειριστή

Αυτό ισχύει για τη διεπαφή ανθρώπου-ρομπότ που περιγράφει τη σύνδεση μεταξύ ανθρώπων και ρομπότ - το ρομπότ λειτουργεί με βάση εντολές από ανθρώπους. Ένα παιδί που παίζει ένα βιντεοπαιχνίδι είναι το τέλειο παράδειγμα αυτού. Εδώ, το χειριστήριο χρησιμεύει ως διεπαφή μεταξύ του ατόμου και του υπολογιστή.

Ρομπότ που βασίζονται σε κίνηση

Τα ρομπότ εκτελούν εργασίες που εξαρτώνται από την κίνηση σε αυτό το παράδειγμα. Εδώ, μπορείτε επίσης να βρείτε ανθρώπινα ρομπότ που χρησιμοποιούν πόδια για να περπατούν. Οι έλικες χρησιμοποιούνται για ταξίδια με μερικά ρομπότ και drone. Ανάλογα με το κλίμα, άλλοι μπορεί επίσης να χρησιμοποιούν τροχούς στον αέρα, το νερό ή το έδαφος.

Ρομπότ βασισμένα σε στοιχεία

Είναι το μέρος μέσα στο ρομπότ που του επιτρέπει να κάνει την καθορισμένη εργασία σε αυτήν την περίπτωση. Αυτά τα ρομπότ που μοιάζουν με τον άνθρωπο μπορούν να χρησιμοποιήσουν μηχανοποιημένα χέρια και δάχτυλα, νύχια ή ωθήσεις για την εκτέλεση της εργασίας, ανάλογα με την κατάσταση. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε επιχειρήσεις που ασχολούνται με βαριά ανύψωση και μεταφορά αντικειμένων. 

Μήνυμα παράδοσης ρομπότ

Με τη βοήθεια πολλών μέσων, πρέπει να δοθούν εντολές στα ρομπότ. Υπάρχουν περισσότερες από χίλιες γλώσσες προγραμματισμού σήμερα και κάθε ρομπότ ερμηνεύει τις οδηγίες που παρέχονται με τον τρόπο του. Πολλά ρομπότ ενημερώνονται επίσης, ώστε να μπορούν να προσαρμοστούν στο μεταβαλλόμενο περιβάλλον τους.

Αίσθηση και ικανότητα αντίληψης του ρομπότ

Αυτό υποδηλώνει πώς οι μηχανές αντιλαμβάνονται και ανταποκρίνονται σε αντικείμενα μέσα και γύρω από τον κόσμο τους. Για αρχάριους, εάν ένα ρομπότ έρθει σε επαφή με ένα εμπόδιο, ποια διαδρομή ακολουθεί; Αυτός ο παράγοντας τροφοδοτείται στο ρομπότ, το οποίο τους επιτρέπει να κάνουν τη σωστή επιλογή.

Τελευταίες Τεχνολογίες στη Ρομποτική

Οι μηχανές έχουν μετακινηθεί από ερευνητικά εργαστήρια για μεγάλο χρονικό διάστημα για να εξερευνήσουν νέους τομείς. Η επική μετανάστευση στα φαρμακεία, στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας και πολλά άλλα αναμένεται να συνεχιστεί. Στη μεταποιητική βιομηχανία, αμέτρητα ρομπότ συμβάλλουν ήδη σε προϊόντα υψηλότερης ποιότητας και σε μικρότερους χρόνους ανάκαμψης.

Τέτοια ρομπότ αποδεικνύονται αποτελεσματικά σε θεμελιώδη καθήκοντα και επαγγέλματα. Τα ρομπότ είναι ευάλωτα σε λιγότερα λάθη, περιττή διακοπή λειτουργίας και είναι πιο οικονομικά. Ως εκ τούτου, βιώνουν υψηλότερα ποσοστά διατήρησης. Αλλά πρέπει να υπάρχει κάποιος για να τον εκτελέσει σε οποιονδήποτε υπολογιστή και να τον διορθώσει σε περίπτωση που καταρρεύσει. Εδώ μπαίνουν άτομα που εκπαιδεύονται στον τομέα της μηχατρονικής.

  • Ρομπότ εργαζομένων της Google- Η Google σχεδιάζει να κατασκευάσει ρομπότ εργασίας με προσωπικότητα. Πρόσφατα, ο τεχνολογικός γίγαντας έλαβε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για αυτό το πρωτοποριακό σχέδιο. Οι μηχανικοί μπορούν να ενθαρρύνουν τα μηχανήματα από ένα σύστημα που βασίζεται σε σύννεφο να κάνουν λήψη προσωπικοτήτων. Όταν επικοινωνείτε με ανθρώπους, τα ρομπότ μπορούν να αποθηκεύουν και να εμφανίζουν πολλούς χαρακτήρες.
  • Bots πολλαπλών εργασιών- Ένα bot πολλαπλών εργασιών ικανό να μαγειρεύει ένα γκουρμέ χάμπουργκερ σε μόλις 10 δευτερόλεπτα δημιουργήθηκε από την Momentum Machines. Το ρομπότ θα μπορούσε ενδεχομένως να χρησιμοποιηθεί σε εστιατόρια γρήγορου φαγητού εάν όλα πάνε καλά.
  • Βραχίονας UR3Εν κινήσει, ένα αυτόνομο σύστημα που δημιουργήθηκε από την Universal Robots γνωστή ως UR3 μπορεί να κατασκευάσει τα ανταλλακτικά του. Μια επιλογή δραστηριοτήτων, όπως κόλληση, σχέδιο, συγκόλληση και αρπαγή, μπορεί να διαχειριστεί το αξιολάτρευτο και ευκίνητο ρομπότ.
  • Σαούλ ΡομπότΣαούλ Ρομπότ στόχος είναι να βοηθήσουμε στην καταπολέμηση των θανατηφόρων ασθενειών. Η Πολεμική Αεροπορία ανέπτυξε το σύστημα για την απομάκρυνση της μόλυνσης σε χώρους όπου οι εργαζόμενοι βοήθειας υποβάλλονται σε διαδικασίες καραντίνας. Σχεδιασμένο από την Xenex, χρησιμοποιώντας έντονες ακτίνες υψηλής ενεργειακής υπεριώδους ακτινοβολίας. Διασπά και αποδυναμώνει τα κυτταρικά τοιχώματα του ιού.
  • Asus ZenboAsus Zenbo είναι ένα ρομπότ χαμηλού κόστους που μπορεί να κυλά και να κατανοεί τις λεκτικές εντολές αυτόνομα. Η Asus δημιούργησε τη συσκευή για να βοηθήσει τους χρήστες να θυμούνται καθημερινές δραστηριότητες, όπως ρουτίνες για άσκηση και ιατρική και ιατρική συνάντηση. Για να εντοπίσει τυχόν καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, το Zenbo μπορεί επίσης να παρακολουθεί τη γύρω περιοχή. Θα συνδέεται με εξαρτήματα smart-home όπως κάμερες ασφαλείας, φωτισμό κ.λπ.
  • ΠάροΠάρο έχει την εμφάνιση μιας σφραγίδας άρπας μωρού και είναι ένα ρομπότ θεραπείας. Το εργαλείο οργής έχει σχεδιαστεί για να βοηθήσει στη μείωση των επιπέδων έντασης και στην τόνωση της επαφής μεταξύ ασθενών και φροντιστών. Όσον αφορά την έμπνευση και τη χαλάρωση των ασθενών, ήταν επιτυχής. Οι θεραπευτικές συνέπειες της θεραπείας με ζώα αντλούνται από τα καταγεγραμμένα οφέλη.
  • ΠιπέριΤο Pepper είναι ένα ρομπότ που μιλάει για ανθρωποειδή και προσαρμόζει την προσωπικότητά του ανάλογα με το πώς αντιλαμβάνεται την ανθρώπινη διάθεση. Συναισθηματικές καταστάσεις όπως η θλίψη, η έκπληξη, η χαρά και ο θυμός εντοπίζονται από τη συσκευή. Φυσικά και κατάλληλα, ανταποκρίνεται. Για την ανίχνευση ήχων, η Pepper χρησιμοποιεί μικροκατευθυντικά μικρόφωνα. Για τον προσδιορισμό του φωνητικού τόνου, ο έξυπνος υπολογιστής αναλύει τη γλωσσική περιοχή. Αυτό καθιστά δυνατή την ακριβή κατανόηση του συναισθηματικού περιβάλλοντος. Για την όραση, η Pepper χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό κάμερας 2HD και 3D για να αναγνωρίσει σχήματα αντικειμένων. Οι προγραμματιστές του ενσωμάτωσαν έως και 20 κινητήρες στο κεφάλι, την πλάτη και τους βραχίονες για τη ρύθμιση των κινήσεων.

Ενδιαφέρεστε να μάθετε πώς να φτιάξετε ένα ρομπότ; Περισσότερα .

Σχετικά με την Esha Chakraborty

Έχω ένα υπόβαθρο στην Αεροδιαστημική Μηχανική, επί του παρόντος εργάζομαι για την εφαρμογή της Ρομποτικής στην Άμυνα και τη Διαστημική Επιστήμη Βιομηχανία. Είμαι συνεχής μαθητής και το πάθος μου για τις δημιουργικές τέχνες με κάνει να τείνω να σχεδιάζω νέες ιδέες μηχανικής.
Με τα ρομπότ να αντικαθιστούν σχεδόν όλες τις ανθρώπινες ενέργειες στο μέλλον, θέλω να φέρω στους αναγνώστες μου τις θεμελιώδεις πτυχές του θέματος με έναν εύκολο αλλά ενημερωτικό τρόπο. Μου αρέσει επίσης να ενημερώνω ταυτόχρονα τις εξελίξεις στον κλάδο της αεροδιαστημικής.

Συνδεθείτε μαζί μου με το LinkedIn - http://linkedin.com/in/eshachakraborty93

Lambda Geeks