من صناعة السيارات إلى صناعة الروبوتات: رحلة تصميم أنظمة تحكم ميكانيكية باستخدام الذكاء الإصطناعي

هل تساءلت يومًا كيف تُحرك لعبة "الروبوت" الصغيرة يدها؟ أو كيف تُشغل آلة "الطباعة ثلاثية الأبعاد" بكل تلك الدقة؟ تُخفي تلك الحركات البسيطة قصةً أكثر تعقيدًا، قصةً تُنظمها أنظمة التحكم الميكانيكية المُبرمجة باستخدام الذكاء الإصطناعي.

تخيل معي عالمًا مليئًا بالآلات التي تتحرك بدقة عالية وتُنفذ مهامًا معقدة، بدءًا من تفريغ حمولة الشاحنة الثقيلة إلى تصنيع أجزاء دقيقة لآلات معقدة. هذا هو عالم أنظمة التحكم الميكانيكية التي يُمكنها أن تُحول الأفكار إلى واقع.

تُعد أنظمة التحكم الميكانيكية "عقل" تلك الآلات، وتعمل على "ترجمة" الأوامر من العالم الرقمي إلى حركات ميكانيكية دقيقة. ولكن كيف تُترجم تلك الأوامر؟

تُستخدم في هذا العمل عناصر إلكترونية متنوعة مثل المستشعرات (Sensors) التي تقوم بتجميع بيانات حول بيئة العمل، و محركات (Motors) التي تُنفذ الأوامر الحركية ، ودارات التحكم (Control Circuits) التي تُعالج البيانات وتُرسل الأوامر إلى المحركات.

ولكن مع تطور الذكاء الإصطناعي (AI) ، أصبح هناك طريقة جديدة للتحكم في هذه الأنظمة: التحكم الذكائي (AI-Based Control).

تُعد التحكم الذكائي "العقل المطور" لهذه الأنظمة، فهي تستفيد من الذكاء الإصطناعي لتعلم أنماط سلوك الآلة و التكيف مع التغيرات في بيئة العمل.

وهنا يأتي دور الخوارزميات (Algorithms). تُستخدم الخوارزميات التي تعمل على مبدأ التعلم الآلي (Machine Learning) لتحليل بيانات المستشعرات و تحديد أفضل طريقة للتحكم في الحركة.

ولكن كيف تُترجم هذه الخوارزميات إلى حركة ميكانيكية؟

تُستخدم لغة برمجة (Programming) خاصة لربط الذكاء الإصطناعي بأنظمة التحكم. هذه اللغة تُتيح للمبرمجين كتابة أكواد تُعطي الأوامر للحركة مع الاستفادة من الذكاء الإصطناعي لتحليل البيانات وتنفيذ العمليات بدقة.

و لتوضيح ذلك ، يمكننا التحدث عن أحد أمثلة البرمجة الشائعة في هذا المجال: لغة برمجة C++ ، و هي لغة برمجة قوية تُستخدم بشكل واسع في تطوير الأنظمة المضمنة (Embedded Systems) ، و هي الأنظمة التي تُستخدم في العديد من الأجهزة الميكانيكية ، مثل السيارات والروبوتات و الآلات الصناعية.

  #include <iostream>

  int main() {
    // تعريف متغير للمحرك 
    int motorSpeed = 0; 

    // قراءة بيانات من المستشعر 
    int sensorData = 10; 

    //  تحويل بيانات المستشعر إلى  سرعة المحرك
    //   في هذه الحالة،  كلما كانت  قيمة  sensorData  أكبر،  كلما زادت  سرعة  المحرك
    if (sensorData > 5) {
      motorSpeed = 100; 
    } else {
      motorSpeed = 50; 
    }

    //  إرسال الأمر إلى المحرك 
    std::cout << "Set motor speed to: " << motorSpeed << std::endl; 

    return 0; 
  }

في هذا المثال ، يُقوم الرمز بقراءة بيانات من مستشعر ، ثم يُستخدم الذكاء الإصطناعي لتحويل هذه البيانات إلى أمر للمحرك ، مثل تغيير سرعة المحرك .

و مع الاستفادة من هذه التقنيات ، تُصبح الآلات أكثر ذكاءً و قدرةً على التكيف مع بيئة العمل ، و يُصبح مصطلح "الروبوت " أقرب من الواقع.

و في الختام ، يُمكننا أن نقول إن التحكم الذكائي يشكل ثورةً في مجال الأنظمة الميكانيكية ، وهو مجال واسع الفرص للمبدعين و المهندسين ، لذلك لا تتردد في التعمق في هذا العالم و اكتشاف كل ما فيه.

و لا تنسى أن تقوم بمشاركة هذا المقال مع أصدقائك ، و تابع صفحتنا للتمتع بمزيد من المقالات المثيرة في مجال الذكاء الإصطناعي و الأنظمة الميكانيكية.