ربات به‌طور کلی یک سامانهٔ فیزیکی یا مجازی است که می‌تواند کارها یا وظایفی را به‌صورت خودکار یا نیمه‌خودکار انجام دهد. یک ربات معمولاً از سه جز اصلی تشکیل شده است: حسگرها (برای دریافت اطلاعات از محیط)، عملگرها/محرک‌ها (برای انجام حرکت یا عمل فیزیکی) و واحد پردازش (برای تصمیم‌گیری و کنترل). ربات‌ها می‌توانند ساده باشند —مثل یک بازوی رباتیک که قطعه‌ای را جابجا می‌کند— یا بسیار پیچیده مثل ربات‌های انسان‌نما که توانایی حرکت، درک محیط و برقراری تعامل صوتی را دارند.
مثال ساده : یک ربات جاروبرقی دارای حسگر فاصله، موتور چرخ، الگوریتم ناوبری و باتری است که به‌صورت خودکار در خانه حرکت و نظافت می‌کند
واژهٔ «ربات» (robot) ریشهٔ زبان‌شناختی‌اش به کلمهٔ چک «robota» برمی‌گردد که معنای «کار اجباری» یا «کارگزار» دارد. این کلمه برای اولین بار به‌عنوان اصطلاحی ادبی در نمایشنامهٔ «R.U.R. — Rossumovi Univerzální Roboti» نوشتهٔ کارل چاپِک (Karel Čapek) در سال ۱۹۲۰ معرفی شد؛ طبق شواهد، پیشنهاد اولیهٔ واژه را برادر او یوسف چاپِک داده بود. از آن زمان «ربات» به‌عنوان اصطلاحی عمومی برای ماشین‌هایی که وظایف انسانی یا شبه‌انسانی انجام می‌دهند، پذیرفته شد.
رباتیک (Robotics) شاخه‌ای میان‌رشته‌ای از مهندسی و علوم است که به طراحی، ساخت، برنامه‌نویسی و کاربرد ربات‌ها می‌پردازد. رباتیک اجزاء مختلفی را در هم می‌آمیزد: مکانیک (شاسی، بازوها)، الکترونیک (سنسورها، مدارات)، کامپیوتر (نرم‌افزار، کنترل)، و هوش مصنوعی (تصمیم‌گیری، یادگیری). هدف رباتیک ساخت سامانه‌هایی است که بتوانند وظایف مشخص را با دقت، قابلیت تکرار و در شرایطی که برای انسان خطرناک یا غیرعملی است، انجام دهند.
دیرینه (باستان تا قرن ۱۸) : انسان‌ها از زمان‌های قدیم نمونه‌هایی از ابزارهای خودکار و اتوماتا ساخته‌اند؛ از ساعت‌ها و اسباب‌بازی‌های مکانیکی تا دستگاه‌های آبی. نام‌هایی مانند هِرون اسکندرانی (Hero of Alexandria) برای اتوماتای مکانیکی شناخته می‌شوند.
قرن ۱۹ و اوایل قرن ۲۰: پیشرفت در مکانیک و ساعت‌سازی منجر به اتوماتاهای پیچیده‌تری شد که می‌توانستند حرکات انسانی را تقلید کنند.
دهه ۱۹۲۰: نمایشنامهٔ R.U.R. و رواج واژهٔ «ربات».
میانهٔ قرن ۲۰: تحول واقعی با ظهور الکترونیک و کامپیوتر رخ داد. در دههٔ ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ پروژه‌های تحقیقاتی برای ساخت ربات‌های متحرک و سیستم‌های کنترل پیشرفته آغاز شد (مثلاً پروژه‌هایی مانند «شِیکی» — Shakey — در مؤسسهٔ SRI).
دههٔ ۱۹۶۰ تا ۱۹۸۰: توسعهٔ اولین بازوهای رباتیک صنعتی؛ جورج دویلد (George Devol) ایدهٔ ربات صنعتی «Unimate» را ثبت کرد و در اوایل دههٔ ۱۹۶0 اولین ربات صنعتی در کارخانه‌های آمریکایی نصب شد.
از دههٔ ۱۹۹۰ تا کنون: همگرایی رباتیک و هوش مصنوعی، ظهور ربات‌های سرویس‌دهنده، پزشکی، اکتشافی و همچنین توسعهٔ ربات‌های نرم‌افزاری و سیستم‌های خودران. تحقیقات فعلی روی ربات‌های اجتماعی، ربات‌های نرم (soft robots)، یادگیری تقویتی برای کنترل و همکاری انسان-ربات متمرکز است.
رباتیک علمی است که با مطالعهٔ اصول طراحی و عمل دستگاه‌هایی که می‌توانند اعمال متحرک یا هوشمند را انجام دهند سر و کار دارد؛ شامل طراحی مکانیکی، مدارات الکترونیکی، الگوریتم‌های کنترلی و نرم‌افزارهای تصمیم‌گیرنده. رباتیک هم هدف کاربردی (ساخت و بهره‌برداری از ربات‌ها) و هم هدف نظری (درک اصول سیستم‌های خودکار و خودمختار) را دنبال می‌کند. که در آموزشگاه رباتیک به صورت تخصصی به تعریف ، تحلیل و ساخت این موارد میپردازند .
اصل‌های کلیدی که در طراحی و پیاده‌سازی ربات رعایت می‌شوند عبارت‌اند از:
آموزش رباتیک برای کودکان مجموعه‌ای از فعالیت‌ها و ابزارها (کیت‌ها، بازی‌ها، پروژه‌ها) است که با رویکرد یادگیری عملی، سازنده و بازی‌محور، کودکان را با مفاهیم پایه‌ای علوم، تکنولوژی، مهندسی و ریاضی (STEM) آشنا می‌کند. این نوع رباتیک معمولاً روی مفاهیمی مثل حلقه‌های کنترلی ساده، سنسورها، موتور و برنامه‌نویسی بلوکی تمرکز دارد و هدف آن تقویت خلاقیت، حل مسئله و تفکر منطقی است.(جا برای لینک داخلی: آموزش رباتیک کودکان)
رباتیک آموزشی را می‌توان به گروه‌های سنی مختلف تطبیق داد:
۳–۶ سال (پیش‌دبستانی): بازی‌های ترکیبی فیزیکی و منطقی (مثلاً پازل‌های لگویی یا ربات‌های ساده که با دکمه کار می‌کنند) — تمرکز روی مفاهیم پایه مثل توالی و دستور.
۷–۱۰ سال (دبستان): کیت‌های ساده با قطعات قابل اتصال و برنامه‌نویسی بلوکی (مثل Scratch-like) — یادگیری منطق شرطی، حلقه و توابع پایه.
۱۱–۱۴ سال (نوجوانان اولیه): ورود به مفاهیم الکترونیک پایه، سنسورها، موتور و برنامه‌نویسی ساخت‌یافته؛ شروع پروژه‌های کوچک.
۱۵ سال به بالا (نوجوانان پیشرفته): کار با میکروکنترلرها (Arduino, Raspberry Pi)، برنامه‌نویسی پایتون/C++، طراحی مکانیکی و ساخت پروتوتایپ‌های عملی.
رشتهٔ رباتیک غالباً بین‌رشته‌ای است و در دانشگاه‌ها می‌تواند تحت عنوان‌های مختلفی ارائه شود: «مهندسی رباتیک»، «مکاترونیک»، «مهندسی هوشمند»، یا گرایش‌هایی در مهندسی برق، مکانیک و علوم کامپیوتر. محتوای درسی معمولاً ترکیبی از موارد زیر است: ریاضیات (جبر خطی، حسابان، معادلات دیفرانسیل)، فیزیک، مکانیک، الکترونیک، کنترل، پردازش سیگنال، بینایی ماشین و هوش مصنوعی، برنامه‌نویسی رباتیک و پروژه‌های عملی آزمایشگاهی. تحصیل در این رشته دانشجویان را برای طراحی، ساخت و توسعهٔ ربات‌ها و سیستم‌های خودکار آماده می‌کند.
بله. رباتیک یکی از رشته‌های محبوب و مورد تقاضا در دانشگاه‌های معتبر جهان است. کشورهای بسیاری (آمریکا، کانادا، آلمان، هلند، ژاپن، کرهٔ جنوبی و غیره) برنامه‌های کارشناسی‌ارشد و دکتری تخصصی در رباتیک یا گرایش‌های مرتبط ارائه می‌دهند. دانشجویانی که قصد ادامهٔ تحصیل در خارج را دارند معمولاً نیاز به موارد زیر دارند: مدرک مرتبط، نمرهٔ زبان (مثل آیلتس/تافل)، رزومهٔ فنی، توصیه‌نامه و در برخی موارد سابقهٔ پژوهش یا پروژهٔ مرتبط. برنامه‌ها می‌توانند تحقیق‌محور (PhD) یا عملی-صنعتی (MSc with industry internship) باشند.
برای ورود و موفقیت در این رشته به‌طور معمول نیاز است:
پایهٔ قوی در ریاضیات و فیزیک (جبر خطی، حسابان، معادلات دیفرانسیل، مکانیک).
مهارت‌های برنامه‌نویسی (حداقل یک زبان مثل Python، C++ یا MATLAB).
آشنایی با الکترونیک و مدارها (مفاهیم پایه، سنسورها، میکروکنترلرها).
توانایی کار تیمی و انجام پروژه‌های عملی؛ داشتن پروتوتایپ یا پروژهٔ عملی امتیاز بزرگی است.
انگلیسی فنی خوب (برای منابع، مقالات و ارتباطات بین‌المللی).
کنجکاوی و پشتکار؛ زیرا طراحی و رفع خطا در سیستم‌های رباتیک زمان‌بر است.
رباتیک را می‌توان بر اساس کاربرد یا حوزهٔ فنی دسته‌بندی کرد:
رباتیک صنعتی: اتوماسیون خطوط تولید، بازوهای رباتیک.
رباتیک خدماتی: ربات‌های نظافت، ربات‌های خدمت در هتل/رستوران، ربات‌های فروش.
رباتیک پزشکی: جراحی رباتیک، ربات‌های توانبخشی، پروتزهای هوشمند.
رباتیک کشاورزی: برداشت خودکار، مانیتورینگ محصولات، کشاورزی دقیق.
رباتیک فضایی و اکتشافی: ربات‌های اکتشافی ماه/مریخ، مریخ‌نوردها.
رباتیک زیرآبی: بررسی منابع زیرسطحی، ربات‌های پژوهشی اعماق دریا.
رباتیک آموزشی و تفریحی: کیت‌ها و ربات‌های آموزشی برای مدارس و علاقه‌مندان.
رباتیک نرم (Soft Robotics): ساخت ربات‌هایی از مواد نرم برای تعامل ایمن با انسان.
رباتیک گروهی (Swarm Robotics): هماهنگی بین جمعی از ربات‌های ساده برای انجام وظایف پیچیده.
ربات‌های نرم‌افزاری (Software Robotics / RPA): اتوماسیون فرآیندهای دیجیتال (در ادامه توضیح داده می‌شود).
توانبخشی رباتیک شاخه‌ای از رباتیک پزشکی است که از ربات‌ها و دستگاه‌های مکانیکی برای کمک به بهبود عملکرد جسمی بیماران استفاده می‌کند. این حوزه شامل:
اسکلت بیرونی (Exoskeletons): برای کمک به راه رفتن بیماران آسیب نخاعی یا ضعیف.
ربات‌های تمرینی: دستگاه‌هایی که تمرین‌های کنترل‌شده و قابل تکرار برای بازیابی عضله و مهارت حرکت فراهم می‌کنند.
پروتزهای هوشمند: پروتزها
یی با کنترل عصبی یا حسگرهای بازخورد.توانبخشی رباتیک باعث افزایش دقت در تمرینات، ارائهٔ دادهٔ کمی برای پیگیری پیشرفت و کاهش بار کاری فیزیوتراپیست‌ها می‌شود.
ربات‌های نرم‌افزاری (Software Robots) یا RPA (Robotic Process Automation) برنامه‌هایی هستند که کارهای تکراری و مبتنی بر قوانین را در محیط‌های دیجیتال (مثل پر کردن فرم‌ها، استخراج داده از فایل‌ها، ارسال ایمیل) به‌صورت خودکار انجام می‌دهند. این ربات‌ها فیزیکی نیستند و در سیستم‌های اطلاعاتی فعالیت می‌کنند. انواع دیگر ربات‌های نرم‌افزاری شامل چت‌بات‌ها، موتورهای جستجوگر (crawler)، و دستیارهای مجازی می‌شوند. تفاوت اساسی آن‌ها با ربات‌های فیزیکی در نبود نیاز به حسگرها و محرک‌های فیزیکی و تمرکز بر پردازش داده و تعامل با نرم‌افزارهاست.
آموزش رباتیک یا یادگیری رباتیک مهارت‌های متعددی را در فرزندان تقویت می‌کند:
تفکر محاسباتی و حل مسئله: تقسیم مسائل بزرگ به قدم‌های کوچک و طراحی راه‌حل.
خلاقیت و نوآوری: طراحی و پیاده‌سازی پروژهٔ شخصی.
مهارت‌های فنی پایه: آشنایی با الکترونیک، مکانیک و برنامه‌نویسی.
همکاری تیمی و مدیریت پروژه: کار در تیم برای ساخت ربات و شرکت در مسابقات.
توان یادگیری مادام‌العمر: ایجاد انگیزه برای یادگیری علوم و مهارت‌های جدید .
هوش مصنوعی (AI) بخش حیاتی رباتیک مدرن است و به ربات‌ها امکان می‌دهد از داده‌ها یاد بگیرند و رفتارهای پیچیده را خودکار کنند:
بینایی ماشین (Computer Vision): دیدن و تفسیر تصاویر برای شناسایی اشیاء، موانع و افراد.
محلی‌سازی و نگاشت (SLAM): ساختن نقشهٔ محیط و تعیین موقعیت خود در آن.
برنامه‌ریزی مسیر و تصمیم‌گیری: مسیر یابی هوشمند و تصمیم‌گیری در مواجهه با موانع.
یادگیری تقویتی (Reinforcement Learning): یادگیری سیاست‌های کنترلی از طریق تجربه و پاداش.
پردازش زبان طبیعی (NLP): تعامل گفتاری و درک دستورات انسان.
رباتیک ابری (Cloud Robotics): استفاده از محاسبات ابری برای پردازش سنگین و اشتراک دانش بین ربات‌ها.(جا برای لینک داخلی: دوره آموزش هوش مصنوعی)
مزایای رباتیک
افزایش بهره‌وری و دقت: ربات‌ها کارهای تکراری را سریع‌تر و با خطای کمتر انجام می‌دهند.
ایمنی و کاهش خطر: انجام کارهای خطرناک (مانند کار در معادن یا پاک‌سازی مناطق آلوده) به‌وسیلهٔ ربات.
دسترس‌پذیری و توانبخشی: کمک به افراد دارای ناتوانی با ابزارهای کمکی و پروتزهای هوشمند.
نوآوری و رشد اقتصادی: خلق محصولات و خدمات جدید مبتنی بر رباتیک.
یادگیری و پژوهش: رباتیک به‌عنوان سکویی برای توسعهٔ فناوری‌های نوین در علوم پایه و کاربردی.
معایب استفاده از رباتیک
هزینهٔ اولیه و نگهداری: طراحی، تولید و نگهداری ربات‌ها می‌تواند هزینه‌بر باشد.
جایگزینی نیروی انسانی: بیکاری یا تغییر نقش‌های شغلی در برخی صنایع اگرچه در کنار آن مشاغل جدیدی نیز ایجاد می‌شود.
مسائل اخلاقی و حریم خصوصی: ربات‌های نظارتی یا جمع‌آوری داده ممکن است با حریم خصوصی تضاد داشته باشند.
امنیت سایبری: ربات‌ها نیز می‌توانند هدف حملات هکری باشند.
وابستگی فناوری: اتکا بیش‌ازحد به ربات‌ها ممکن است در مواقع خرابی مشکل‌ساز شود.
