الروبوتات مفتوحة المصدر

الروبوتات مفتوحة المصدر هي فرع من فروع علم الروبوتات حيث يتم تطوير الروبوتات باستخدام مكونات مادية مفتوحة المصدر وبرمجيات مجانية ومفتوحة المصدر ، مع مشاركة المخططات والرسومات التخطيطية وشفرة المصدر بشكل علني . ولذلك فهي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بحركة التصميم المفتوح ، وحركة الصنّاع ^{[ 1 ]} ، والعلوم المفتوحة .

تعني الروبوتات مفتوحة المصدر سهولة الوصول إلى معلومات الأجهزة، مما يُمكّن الآخرين من إعادة بنائها بسهولة. وهذا بدوره يتطلب تصميمًا يعتمد على استخدام مكونات فرعية وأدوات قياسية متوفرة بسهولة ، وتوثيق عملية البناء بالتفصيل، بما في ذلك قائمة المواد وتعليمات بناء واختبار مفصلة (على غرار منتجات ايكيا). (لا يكفي ملف التصميم بمساعدة الحاسوب وحده، لأنه لا يُظهر خطوات تنفيذ البناء أو اختباره). تُعد هذه المتطلبات معيارية للأجهزة مفتوحة المصدر عمومًا، ويتم توثيقها رسميًا من خلال تراخيص وشهادات مختلفة، لا سيما تلك التي تُحددها المجلات المحكمة مثل مجلة الأجهزة المفتوحة (Journal of Open Hardware) ومجلة HardwareX .

تتشابه متطلبات ترخيص البرامج مع متطلبات ترخيص أي برنامج مفتوح المصدر . ولكن بالإضافة إلى ذلك، لكي تكون مكونات البرامج ذات فائدة عملية في أنظمة الروبوتات الحقيقية، يجب أن تكون متوافقة مع برامج أخرى، عادةً وفقًا لمعيار مجتمع برمجيات الوسيطة للروبوتات .

تشمل الطلبات المقدمة حتى الآن ما يلي:

• أذرع الروبوت، على سبيل المثال PARA ^{[ 2 ] [ 3 ]} أو Thor ^{[ 4 ]}
• الروبوتات المتحركة ذات العجلات. على سبيل المثال، OpenScout ^{[ 5 ]}
• الروبوتات ذات الأرجل الأربعة مثل مبادرة الروبوت الديناميكي المفتوح ^{[ 6 ]}
• الطائرات بدون طيار رباعية المراوح (الطائرات بدون طيار) مثل Agilicious ^{[ 7 ]}
• الروبوتات الشبيهة بالبشر، على سبيل المثال iCub ، Berkeley Humanoid Lite ^{[ 8 ]}
• السيارات ذاتية القيادة ، على سبيل المثال OpenPodcar ^{[ 9 ]} (→ النقل السريع الشخصي )
• الروبوتات الغاطسة، على سبيل المثال OpenFish ^{[ 10 ]}
• الروبوتات المختبرية مثل التعامل مع السوائل الكيميائية ^{[ 11 ]}
• الزراعة الرأسية ^{[ 12 ]}
• روبوتات السرب، على سبيل المثال HeRoSwarm ^{[ 13 ]}
• المهام المنزلية: التنظيف بالمكنسة الكهربائية ، ^{[ 14 ]} غسل الأرضيات ^{[ 15 ]} وجز العشب ^{[ 16 ]}
• الرياضات الروبوتية بما في ذلك قتال الروبوتات ^{[ 17 ]} والسباقات ذاتية القيادة ^{[ 18 ]}
• التعليم ^{[ 19 ]}

تسمح معظم تعريفات الأجهزة مفتوحة المصدر باستخدام المكونات الفرعية غير المفتوحة في التصميم المعياري ، طالما أنها متوفرة بسهولة. مع ذلك، تسعى العديد من التصاميم إلى تطبيق مبدأ الانفتاح على أكبر عدد ممكن من المكونات الفرعية، بهدف الوصول في نهاية المطاف إلى تصاميم مفتوحة بالكامل.

غالباً ما تُستخدم المركبات ذات القيادة اليدوية مفتوحة المصدر ومكوناتها الفرعية، مثل تلك الموجودة في Open Source Ecology ، كنقاط انطلاق ويتم توسيعها بأنظمة التشغيل الآلي.

يمكن أن تتضمن المكونات الفرعية المفتوحة أجهزة حوسبة مفتوحة المصدر كمكونات فرعية، مثل Arduino و RISC-V ، بالإضافة إلى محركات وبرامج تشغيل مفتوحة المصدر مثل وحدة التحكم في المحركات مفتوحة المصدر و ODrive .

يمكن للوحات واجهة الروبوتات ذات الأجهزة المفتوحة ^{[ 20 ]} أن تبسط عملية الربط بين برامج الوسيط والأجهزة المادية.

ظهرت أولى بوادر تزايد شعبية بناء تصاميم الروبوتات ومشاركتها في أوساط مجتمع الصنّاع . فما بدأ بمسابقات صغيرة للمركبات التي تُشغّل عن بُعد (مثل مسابقات قتال الروبوتات )، سرعان ما تطور إلى بناء روبوتات التواجد عن بُعد ذاتية التشغيل مثل سباركي ، ثم إلى روبوتات حقيقية (قادرة على اتخاذ القرارات بنفسها) كما في مشروع أوبن أوتوماتون. وتُنتج العديد من الشركات التجارية الآن مجموعات أدوات لصنع روبوتات بسيطة.

تبنى المجتمع تراخيص الأجهزة مفتوحة المصدر ، والشهادات، والمنشورات المُحكّمة، والتي تتحقق من إتاحة المصدر بشكل صحيح ودائم وفقًا لتعريفات المجتمع، وتُؤكد صحة ذلك. وقد اكتسبت هذه العمليات أهمية بالغة نظرًا لتراجع العديد من المشاريع السابقة التي ادّعت أنها مفتوحة المصدر عن هذا الوعد بسبب ضغوط التسويق أو غيرها.

كما هو الحال مع أنواع أخرى من الأجهزة مفتوحة المصدر ، لا يزال المجتمع يناقش المعايير الدقيقة لـ "سهولة التصنيع". يتمثل أحد المعايير الشائعة في أن يكون التصميم قابلاً للتصنيع من قبل طالب جامعي متخصص في مجال تقني، في غضون أيام قليلة، باستخدام أدوات مختبرات التصنيع التقليدية ، ولكن تعريفات جميع هذه المصطلحات الفرعية قابلة للنقاش أيضاً.

بالمقارنة مع أشكال أخرى من الأجهزة مفتوحة المصدر ، تتضمن الروبوتات مفتوحة المصدر عادةً عنصرًا برمجيًا كبيرًا، مما يستلزم وجود مهندسي برمجيات ومهندسي أجهزة على حد سواء. تُعد مفاهيم المصادر المفتوحة أكثر رسوخًا في البرمجيات مفتوحة المصدر منها في الأجهزة، لذا فإن الروبوتات مجالٌ يُمكن فيه تبادل هذه المفاهيم ونقلها من البرمجيات إلى الأجهزة.

في حين أن مجتمع الروبوتات مفتوحة المصدر متعدد الأوجه مع مجموعة واسعة من الخلفيات، فإن مجتمعًا فرعيًا كبيرًا يستخدم برنامج ROS الوسيط ويجتمع في مؤتمرات ROSCon ^{[ 28 ]} لمناقشة تطوير ROS نفسه ومكونات الأتمتة المبنية عليه.

• قائمة برامج الروبوتات