اسکلت بیرونی؛ افزایش نیروی بدنی با فناوری رباتیک (فیلم)

اکسواسکلت (اسکلت خارج از بدن) تجهیزات رباتیک پوشیدنی است که قدرت انسان را افزایش می‌دهد. این تجهیزات که از جمله در بلندکردن بار سنگین به انسان کمک می‌کنند، همین امروز هم در بیمارستان‌ها، کارخانه‌ها و فرودگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دانلود فیلم

ربات دوپای نابینا موفق به بالا رفتن از پله‌ها شد

مهندسان آمریکایی رباتی ساخته‌اند که می‌تواند به راحتی در تاریکی از پله‌ها بالا و پایین برود.

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، این ربات که "کیسی" (Cassie) نام دارد توانست پله‌های دانشگاه ایالتی اورگن (Oregon) را با مهارت ۸۰ درصدی بدون استفاده از چشم و حسگر طی کند. این ربات دوپا آموزش دیده است که با استفاده از حس عمقی یا تَن آگاهی از سطوح ناهموار بالا برود. حس عمقی حسی است که به وسیله آن فرد حرکت و موقعیت اعضای بدن خود را درک می‌کند.

محققان می‌گویند، این موضوع از آن جهت اهمیت دارد که ممکن است زمانی به دلیل وجود مه، نور کم یا عوامل دیگر هوش بصری ربات محدود شود.

"کیسی" توسط آزمایشگاه دینامیک دانشگاه اورگن در سال ۲۰۱۷ ساخته شده است.

طبق گفته‌ی موسسه‌ی مهندسین برق و الکترونیک: "کیسی" سر ندارد، اما می‌تواند پا‌های خود را به جلو، عقب و طرفین حرکت دهد و بچرخاند.

 

این ربات تاکنون توانسته آزمایش‌های سختی مثل راه رفتن در میان آتش و اسکیت‌سواری انجام دهد. مدت‌هاست که ربات‌ها می‌توانند به وسیله‌ی دوربین‌ها و حسگرهایشان از پله‌ها بالا و پایین بروند، اما در شرایطی خاص مثل نور کم نمی‌توان از داده‌های بصری استفاده کرد.

محققان در مقاله‌ی خود که در مجله‌ی "ARXIV" منتشر شده است توضیح می‌دهند که پیش از اینکه "کیسی" در شرایط واقعی مورد آزمایش قرار بگیرد مهندسان به طور مجازی به وسیله‌ی یک شبیه‌ساز آن را آموزش دادند و به آن یاد دادند که چگونه در موقعیت‌های مختلف مثل پله‌ها و سطوح صاف حرکت کند.

سرانجام وقت آزمایش واقعی رسید، محققان کیسی را به دانشگاه ایالتی اورگن بردند و شاهد حرکت آن بر روی پله و سطوح ناهمواری بودند که "کیسی" تاکنون ندیده بود.

 

این ربات دوپا طی انجام ۱۰ آزمایش، ۸۰ درصد در بالا رفتن از پله‌ها و ۱۰۰ درصد در پایین آمدن از آن‌ها موفق بود.

این ربات محدودیت‌های کمی نیز داشت از جمله حفظ سرعت ثابت خود در طول حرکت.

"کیسی" تنها پس از تنها سه ماه توانست بدون افتادن روی سطوح مختلف حرکت کند که این موفقیت چشمگیری است.

لینک کوتاه: asriran.com/003IGe

آشنایی با انواع آهن و فولاد

آشنایی با پروفیل و کاربرد آن 

پروفیل 

پروفیل یک کلمه لاتین است که در ساختمان سازی و صنعت به وفور شنیده شده و مورد استفاده قرار می گیرد.معنی لغوی این کلمه، مقطعی است که در طول معین به یک شکل است. به عبارتی پروفیل به قطعات با مقطع ثابت گفته می شود .

انواع پروفیل 

پروفیل ها از پرکاربردترین مصالح ساختمانی و صنعتی هستند که متناسب با آلیاژ ، استحکام و شکل ظاهری در دسته بندی های مختلف قرار میگیرد به عنوان مثال :

بر اساس شکل ظاهری به ۲  دسته کلی باز و بسته طبقه بندی میشوند : این پروفیل ها اغلب به شکلهای باز (Z ،U ، C ، L ، V ) و همچنین به شکلهای بسته مربع و مستطیل که اصطلاحا قوطی نام دارند تولید میشود.

بر اساس کاربرد به ۲ دسته صنعتی و ساختمانی طبقه بندی میشوند : که پروفیل های صنعتی در حالت کلی به ۲ دسته پروفیل های توپر و توخالی طبقه بندی می شوند.

کاربرد پروفیل ها :

پروفیل های ساختمانی : این نوع پروفیل ها به دو بخش پروفیل های باز و پروفیل های بسته تقسیم میشوند که در ساخت در، پنجره ، اتصال پانل ها و نمای ساختمان مورد استفاده قرار میگیرند.

پروفیل های صنعتی : پروفیل های صنعتی به آن دسته از پروفیل ها گفته میشود که با استفاده از ویژگی های مکانیکی و الکتریکی از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند که در صنایع ساختمانی و صنعتی مانند خودروسازی ، نظامی ، کشتی سازی و … به عنوان قطعات و متعلقات صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.

قوطی آهن

پروفیل بسته (در ایران به زبان عامیانه به آن قوطی یا باکس گفته میشود)  به دو دسته ساختمانی و صنعتی تقسیم می شود.

در ایران در زبان عامیانه منظور از پروفیل ، قوطی می باشد و سایر پروفیل ها با نام خودشان نامیده می شوند.

پروفیل  زد ( Z ) 

این نوع پروفیل جزو دسته بندی پروفیل های باز قرار میگیرند که در روند تولید با استفاده از فرایند نورد سرد و با استفاده دستگاه های رولفرم در سایزهای مختلف برای مصارف ساختمانی و صنعتی تولید میگردد.

کاربرد پروفیل زد ( Z ) 

اغلب استفاده این پروفیل ها در سقف ساختمان های صنعتی نظیر سوله های صنعتی ،‌ پارکینگ ، انباری ، سالن های ورزشی مورد استفاده قرار میگیرد.

پروفیل استیل

پایه اصلی تولید این محصول از استنلس استیل (فولاد ضد زنگ) می باشد که یکی از پرکاربردترین مواد (متریال ها) در ساخت سازه ها ، مصارف دکوراتیو و صنایع غذایی میباشد.

استاندارد پروفیل استیل 

استاندارد معمول این نوع پروفیل ها معمولا از گروه ۳۰۰ میباشد.

---

---

---

چگونگی تهیه و تولید فولاد

 تعریف فولاد:

اصطلاح فولاد (Steel) برای آلیاژهای آهن که تا حدود 1،5 درصد کربن دارند و غالبا با فلزهای دیگر همراهند، بکار می‌رود. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن ، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد.    

اطلاعات اولیه :

محصول کوره ذوب آهن ، چدن است که معمولا دارای ناخالصی کربن و مقادیر جزئی ناخالصی‌های دیگر است که به نوع سنگ معدن و ناخالصی‌های همراه آن و همچنین به چگونگی کار کوره بلند ذوب آهن بستگی دارد. از آنجایی که مصرف عمده آهن در صنعت بصورت فولاد است، از این رو ، باید به روش مناسب چدن را به فولاد تبدیل کرد که در این عمل ناخالصی‌های کربن و دیگر ناخالصی‌ها به مقدار ممکن کاهش ‌یابند

روشهای تهیه فولاد:

از سه روش برای تهیه فولاد استفاده می‌شود
روش بسمه: در این روش ، ناخالصی‌های موجود در چدن مذاب را به کمک سوزاندن در اکسیژن کاهش داده ، آن را به فولاد تبدیل می‌کنند. پوشش جدار داخلی کوره بسمه از سیلیس یا اکسید منیزیم و گنجایش آن در حدود 15 تن است. نحوه کار کوره به این ترتیب است که جریانی از هوا را به داخل چدن مذاب هدایت می‌کنند تا ناخالصی‌های کربن و گوگرد به‌صورت گازهای SO2 و CO2 از محیط خارج شود و ناخالصی‌های فسفر و سیلیس موجود در چدن مذاب در واکنش با اکسیژن موجود در هوا به‌صورت اکسیدهای غیر فرار P4O10 و SiO2 جذب جدارهای داخلی کوره شوند و به ترکیبات زودگداز   MgSiO3  و  Mg3(PO4)2  تبدیل و سپس به‌صورت سرباره خارج شوند . سرعت عمل این روش زیاد است، به همین دلیل کنترل مقدار اکسیژن مورد نیاز برای حذف دلخواه ناخالصی‌های چدن غیرممکن است و در نتیجه فولاد با کیفیت مطلوب و دلخواه را نمی‌توان به این روش بدست آورد .  

روش کوره باز - یا روش مارتن

روش الکتریکی:
از این روش در تهیه فولادهای ویژه‌ای که برای مصارف علمی ‌وصنعتی بسیار دقیق لازم است، استفاده می‌شود که در کوره الکتریکی با الکترودهای گرافیت صورت می‌گیرد. از ویژگی‌های این روش این است که احتیاج به ماده سوختنی و اکسیژن ندارد ودمارا می‌توان نسبت به دو روش قبلی ، بالاتر برد. این روش برای تصفیه مجدد فولادی که از روش بسمه و یا روش کوره باز بدست آمده است، به منظور تبدیل آن به محصول مرغوب تر،بکار می‌رود. برای این کار مقدار محاسبه شده ای از زنگ آهن را به فولاد بدست آمده از روشهای دیگر، در کوره الکتریکی اضافه کرده و حرارت می‌دهند. در این روش ، برای جذب و حذف گوگرد موجود در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای اکسید کلسیم و برای جذب اکسیژن محلول در فولاد مقدار محاسبه شده ای آلیاژ فروسیلیسیم (آلیاژ آهن و سیلیسیم) اضافه می کنند.  

در این روش برای جدا کردن ناخالصی‌های موجود در چدن ، از اکسیژن موجود در زنگ آهن یا اکسید آهن به جای اکسیژن موجود در هوا در روش بسمه (به منظور سوزاندن ناخالصی‌هایی مانند کربن ، گوگرد و غیره) استفاده می‌شود. برای این منظور از کوره باز استفاده می‌شود که پوشش جدار داخلی آن ازMgO وCaO تشکیل شده است و گنجایش آن نیز بین 50 تا 150 تن چدن مذاب است. حرارت لازم برای گرم کردن کوره از گازهای خروجی کوره و یا مواد نفتی تأمین می‌شود. برای تکمیل عمل اکسیداسیون، هوای گرم نیز به چدن مذاب دمیده می‌شود. زمان عملکرد این کوره طولانی ‌تر از روش بسمه است. از این نظر می‌توان با دقت بیشتری عمل حذف ناخالصی‌هارا کنترل کرد و در نتیجه محصول مرغوب تری بدست آورد. 

انواع فولاد و کاربرد آنها:

از نظر محتوای کربن،  فولاد به سه نوع تقسیم می‌شود :

فولاد نرم
این نوع فولاد کمتر از 0,2 درصد کربن دارد و بیشتر در تهیه پیچ و مهره ، سیم خاردار و چرخ دنده ساعت، سیم ، لوله و ورق فولاد ... بکار می‌رود .
فولاد متوسط
این فولاد بین 0,2 تا 0,6 درصد کربن دارد و برای ریل راه آهن و ، دیگ بخار و قطعات (مصالح) ساختمانی مانند تیرآهن بکار می‌رود .
فولاد سخت
فولاد سخت بین 0,6 تا 1,6 درصد کربن دارد که قابل آب دادن است و برای تهیه ساختن ابزارآلات ، کارد و چنگال، فنرهای فولادی ، تیر ، وسایل جراحی ، مته و ... بکار می‌رود .

ناخالصی‌های آهن و تولید فولاد:

آهنی که از کوره بلند خارج می‌شود، چدن نامیده می‌شود که دارای مقادیری کربن ، گوگرد ، فسفر ، سیلیسیم ، منگنز و ناخالصی‌های دیگر است. در تولید فولاد ، دو هدف دنبال می‌شود :
1-سوزاندن ناخالصی‌های چدن
2-افزودن مقادیر معین از مواد آلیاژ دهنده به آهن
منگنز ، فسفر و سیلیسیم در چدن مذاب توسط هوا یا اکسیژن به اکسید تبدیل می‌شوند و با کمک ذوب مناسبی ترکیب شده ، به صورت سرباره خارج می‌شوند . گوگرد به صورت سولفید وارد سرباره می‌شود و کربن هم می‌سوزد و منوکسید کربن (CO) یا دی‌اکسید کربن (CO2) در می‌آید. چنانچه ناخالصی اصلی ، منگنز باشد، یک کمک ذوب اسیدی که معمولا دی‌اکسید سیلسیم (SiO2) است، بکار می‌برند :
(MnO + SiO2 -------> MnSiO3(lو چنانچه ناخالصی اصلی ، سیلسیم یا فسفر باشد (و معمولا چنین است)، یک کمک ذوب بازی که معمولا اکسید منیزیم (MgO) یا اکسید کلسیم (CaO) است، اضافه می‌کنند :
(MgO + SiO2 -------> MgSiO2(l 

(6MgO + P4O10 -------> 2Mg3(PO4)2(l 

کوره تولید فولاد و جدا کردن ناخالصی‌ها:

معمولا جداره داخلی کوره ای را که برای تولید فولاد بکار می‌رود، توسط آجرهایی که از ماده کمک ذوب ساخته شده‌اند، می‌پوشانند. این پوشش ، مقداری از اکسیدهایی را که باید خارج شوند، به خود جذب می‌کند. برای جدا کردن ناخالصی‌ها ، معمولا از روش کوره باز استفاده می‌کنند. این کوره یک ظرف بشقاب مانند دارد که در آن 100 تا 200 تن آهن مذاب جای می‌گیرد . بالای این ظرف ، یک سقف مقعر قرار دارد که گرما را روی سطح فلز مذاب منعکس می‌کند. جریان شدیدی از اکسیژن را از روی فلز مذاب عبور می‌دهند تا ناخالصی‌های موجود در آن بسوزند. در این روش ناخالصیها در اثر انتقال گرما در مایع و عمل پخش به سطح مایع می‌آیند و عمل تصفیه ، چند ساعت طول می‌کشد. البته مقداری از آهن ، اکسید می‌شود که آن را جمع‌آوری کرده ، به کوره بلند باز می‌گردانند . 

روش دیگر جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن:

در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن استفاده می‌شود، آهن مذاب را همراه آهنقراضه و کمک‌ذوب در کوره‌ای بشکه مانند که گنجایش 300 تن بار را دارد، می‌ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می‌کنند وبا کج کردن و چرخاندن بشکه ، همواره سطح تازه‌ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می‌دهند.
اکسایش ناخالصی‌ها بسیار سریع صورت می‌گیرد و وقتی محصولات گازی مانندCO2 رها می‌شوند، توده مذاب را به هم می‌زنند، بطوری که آهن ته ظرف،رو می‌آید. دمای توده مذاب ، بی آنکه از گرمای خارجی استفاده شود، تقریبا به دمای جوش آهن می‌رسد و درچنین دمایی ، واکنش ها فوق ‌العاده سریع بوده ، تمامی‌ این فرایند ، در مدت یک ساعت یا کمتر کامل می‌شود و معمولاً محصولی یکنواخت و دارای کیفیت خوب بدست می آید.

تبدیل آهن به فولاد:

آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین کربن و فلزهای آلیاژ دهنده مثل وانادیم ، کروم ، تیتانیم ، منگنز و نیکل به فولاد تبدیل می‌کنند. فولادهای ویژه ممکن است مولیبدن ، تنگستن یا فلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در دمای زیاد ، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده ، کربید آهن (Fe3C) به نام «سمانتیت » تشکیل می‌دهند. این واکنش ، برگشت‌پذیر و گرماگیر است :

Fe3C <------- گرما + 3Fe + C
هرگاه فولادی که دارای سمانتیت است، به‌کندی سردشود، تعادل فوق به سمت تشکیل آهن و کربن ، جابجا شده ،کربن به‌صورت پولکهای گرافیت جدامی‌شود و به فلز ، رنگ خاکستری می‌دهد. برعکس ، اگر فولاد به سرعت سرد شود، کربن عمدتا به شکل سمانتیت که رنگ روشنی دارد، باقی می‌ماند. تجزیه سمانتیت در دمای معمولی به اندازه‌ای کند است که عملا انجام نمی‌گیرد. فولادی که دارای سمانتیت است، از فولادی که دارای گرافیت است، سخت‌تر و خیلی شکننده‌تر است. در هریک از این دو نوع فولاد ، مقدار کربن را می‌توان در محدوده نسبتا وسیعی تنظیم کرد. همچنین ، می‌توان مقدار کل کربن را در قسمتهای مختلف یک قطعه فولاد تغییر داد و خواص آن را بهتر کرد. مثلا بلبرینگ از فولاد متوسط ساخته شده است تا سختی و استحکام داشته باشد و لیکن سطح آن را در بستری از کربن حرارت می‌دهند تا لایه نازکی ازسمانتیت روی آن تشکیل گردد و بر سختی آن افزوده شود.

---

---

---

سخت کاری فولاد و ویژگی ها و کاربرد انواع فولاد

مقدمه

فولادها ازنظرعناصرتشکیل دهنده ، به دونوع فولادغیرآلیاژی وآلیاژی تقسیم می شوند.
فولادهای غیرآلیاژی : این فولادها از ۰٫۰۶ تا ۱٫۵ درصدکربن دارند. عناصردیگری نیز با آنها همراه است که درهرحال مقدارآن ها نباید از حد معینی (۰٫۵ درصدسیلیسیم ، ۰٫۸ درصدگوگرد و منگنز ، ۰٫۵ درصدآلومینیم یا تیتان ، ۰٫۲۵ درصدمس ) بیشترباشد.
درفولادهای غیرآلیاژی ، کربن نقش تعیین کننده را دارد ،به همین دلیل ،این فولادها به فولادهای کربنی نیزمعروف هستند.
فولادهای آلیاژی : اگرفولاد را برای افزایش و تامین خواص مورد نظر با فلزاتی مانند کرم ، نیکل ، ولفرام ، کبالت ، مولیبدن ، منگنز ، وانادیم و … آلیاژ کنند ، فولادهای آلیاژی به دست می آید .چنانچه مجموع درصد وزنی عناصر موجود در فولاد آلیاژی از ۵ درصد کمتر باشد، آن را فولاد «کم آلیاژ» و چنانچه از۵ درصد بیشتر باشد، «فولاد پرآلیاژ» می نامند. فولادها را از نظر کاربرد به دو نوع فولادهای ساختمانی و فولادهای ابزارسازی (صنعتی) تقسیم می کنند.

فولادهای ساختمانی

به فولاد هایی می گویند که از آنها می توان به عنوان مواد اولیه برای ساختمان اسکلت های فلزی ، اسکلت پل ها و همچنین برای ساختن قطعات وسایل نقلیه ، دستگاهها ، ماشین آلات ، اجزای ماشین (پیچ ومهره ، میله ومحور، یاتاقان غلتشی و … ) استفاده کرد .
فولادهای ساختمانی معمولی : این فولادها جزء فولادهای غیرآلیاژی هستند و چون درانتخاب آن ها استحکام کششی نقشی تعیین کننده دارد ، آن ها را برحسب استحکام کششی شان طبقه بندی می کنند . استحکام کششی این فولادها متناسب با درصدکربن موجود در آنها افزایش می یابد و برعکس ، انبساط (کش آمدن ) آنها کاهش می یابد، به عبارت دیگر، با افزایش کربن ، شکنندگی فولاد بیشتر می شود . همچنین ازدیاد کربن قابلیت تغییر فرم درحالت سرد یا گرم ، قابلیت جوشکاری ، و براده برداری فولاد را کاهش می دهد.
این فولادها از ۰٫۱۲ تا ۰٫۶ درصد کربن داشته و آنها رادرسه گروه با درجه مرغوبیت ۱ و ۲ و ۳ تولید و به بازار عرضه می کنند.

فولادهای دانه ریزمخصوص جوشکاری : این فولادها قابلیت جوشکاری خوبی دارند.

فولادهای سختکاری شونده (کربوریزه ) : ازاین فولادها برای ساختن قطعاتی استفاده میشود که باید دارای رویه (سطح) خارجی سخت و بخش درونی (مغز ) نرم باشند. همچنین رویه آنها درمقابل سایش مقاوم بوده و بخش درونی آنها قابلیت تحمل خود را درمقابل ضربه حفظ کند و شکننده نباشد. برای این منظور، ابتدا کربن سطح خارجی آن ها رابا روش های مختلف افزایش می دهند وسپس سختکاری می کنند . برای اینکه قسمت داخلی این فولادها پس ازسختکاری ، نرم باقی بماند ، باید مقداردرصد کربن آن ها از0.2 درصد کمترباشد

فولادهای بهسازی شونده : این فولادها جزء فولادهای ساختمانی هستند و 0.2 تا 0.6 درصد کربن دارند . استحکام کششی و مقاومت این فولادها را می توان به وسیله بهسازی ( سخت کردن و برگشت دادن تا درجه حرارت ۵۰۰ تا ۷۰۰ سا نتیگراد) افزایش داد فولادهای بهسازی شونده برای ساخت قطعاتی به کار می رود که درمعرض ضربه وبرخورد قراردارند، مانند میل لنگ ها ، محورلنگ پرس های ضربه ای و محور وسایل نقلیه.

فولادهای ازته شدنی (نیتروژه ) :

این فولادها قابلیت جذب ازت را دارند و به همین دلیل می توان سطح آ ن ها راپس از بهسازی به وسیله ی جذب سطحی ازت سخت کرد . این فولادها جزء فولادهای آلیاژی هستند وممکن است حاوی فلزاتی مانند کرم ، مولیبدن ، وانادیم ، نیکل وآلومینیوم باشند . وجود فلزاتی مانند کرم ، مولیبدن و آلومینیم قابلیت جذب ازت را درفولاد افزایش می دهند . ازاین فولادها درساخت قطعاتی استفاده می شود که نباید هنگام عملیات حرارتی پیچیدگی پیدا شود .

فولادهای اتومات :

این فولادها که به آنها « فولادهای خوش تراش » نیز می گویند ، جزء فولادهای ساختمانی هستند . استحکام این فولادها برحسب درصد عناصر موجود در آن ها متفاوت است . در هنگام براده برداری از این فولادها ، براده های کوتاهی جدا می شوند وسطح خوبی را به دست می دهند . این ویژگی بیشتراز همه مرهون وجود گوگرد (s)  است که مقدار آن در این گونه فولادها به 0.18 تا 0.4 درصد می رسد . وجود گوگرد باعث می شود که فولاد گرم شده ، شکننده شود و هنگام براده برداری براده های کوتاهی به وجود آید . به همین دلیل درماشینهای اتومات که براده های بلند اختلالات فراوانی ( مانند پیچیدن براده به دور ابزار و کار ، ساییدگی وکم شدن دوام ابزار ) را به وجود می آورند ، از فولادهای اتومات استفاده شود . شایان توجه است که وجود گوگرد زیاد در این فولادها، استحکام آنها را در برابر ضربه کاهش می دهد . از دیگر معایب فولادهای اتومات عدم قابلیت جوشکاری وتغییر فرم سرد آن ها است. فولادهای اتومات ( بجزگوگرد ) دارای 0.6 تا 1.5 درصد منگنز 0.05 تا 0.4 درصد سیلیسیم هستند ودرصورتی که شکنندگی بیشتر براده وسطح مرغوبتر مورد نظر باشد ،0.15 تا0.3 درصد سرب نیز به آن می افزایند.

فولادهای فنر :

فولادهای فنر علاوه بر استحکام کششی زیاد ، باید خاصیت الاستیسیته خوبی داشته و دربرابر سایش و ارتعاش نیز مقاوم باشند . وجود سیلیسیم در فولاد فنر خاصیت الا ستیسیته و وجود کرم استحکام و مقاومت دربرابر خوردگی را افزایش می دهد . این ویژگی ها تنها به درصد عناصر موجود در فولاد بستگی ندارد بلکه با وجود آن ها می توان به وسیله ی عملیات حرارتی و تغییر فرم درحالت سرد ، خواص آن را تغییر داده و ویژگی های مورد نظر را به دست آورد. فولادهای کربنی با 0.5 تا ۱ درصد کربن ،0.3 تا 0.4 درصد منگنز و حداکثر 0.04 درصد گوگرد و فسفر درساخت فنرها کاربرد زیادی دارند . برای ساخت فنرهای تخت یا مارپیچی که پس از ساخت تحت عملیات حرارتی قرار نمی گیرد ، فولادهای سخت کشیده یا نورد شده به کار می رود . از فولادهای کرم و وانادیم دار ، درساخت فنرهای بزرگ اتومبیل و لکوموتیو استفاده می شود . فولادهای سیلیسیم دار نیز در ساخت فنرهایی کاربرد دارند که استحکام و مقاومت ضربه ای زیاد از آن ها انتظار می رود . این فولادها به طور متوسط 0.4 درصد کربن ، 0.75 درصد سیلیسیم، 0.95 درصد منگنز با مس یا بدون مس دارند ولی مقدار سیلیسیم آن ها ممکن است تا ۲ درصد نیز برسد . فولادهای منگنز دار مخصوص ساخت فنر خودروها محتوی 1.25 تا 2 درصد منگنز  و 0.4 تا 0.45 درصد کربن هستند . استحکام کششی این فولادها به شرط انجام عملیات حرارتی تا ۱۴۰۰ نیوتن برمیلیمتر مربع افزایش می یابد . فولادهای سیلیسیم منگنز دار دارای استحکام کششی زیاد تا حدود ۱۸۵۰ نیوتن بر میلیمتر مربع هستند . نوعی از این فولاد که کرم نیکل مولیبدن منگنز سیلیسیم مس و کربن دارد ، درساخت فنر موتورهای جت و سایر مواردی که مقاومت در مقابل گرمای زیاد مورد نیاز است ، به کار می روند . نوع دیگری از فولاد فنر با کبالت کربن کرم ولفرام  نیکل است که در دمای ۷۶۰ درجه سانتیگراد ویژگی های خود را حفظ می کند .

فولادهای مخصوص : دامنه ی فولادهای مخصوص به قدری وسیع است که نمی توان درباره ی ویژگی های همه ی آن ها سخن گفت . این فولادها را به سه گروه : فولادهای نسوز ، فولادهای ضد زنگ و فولادهای ضد مغناطیس ، تقسیم کرده ایم و هریک از آن ها را شرح می دهیم .

فولادهای نسوز ( مقاوم درمقابل حرارت وگداختگی )

استحکام این فولادها تا دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد تضمین شده است و تا دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد نیز نمی سوزند. شایان توجه است که درمورد گداختگی و سوختن فولادها دو مطلب مهم مورد نظر است.
الف – مقاومت در مقابل تاثیر گاز هایی مانند اکسیژن و اکسیدهای کربن ، بخار آب و گازهای گوگرد دار در دماهای بالا.
ب – حفظ خواص مکانیکی در دماهای بالا ، این ویژگی ها بیشتر مرهون کرم موجود درآنها بوده و هر چه دمای کاری آن ها بیشتر باشد ، باید مقدار کرم بیشتری با آن ها آلیا ژ شود تا از سوختن (درشت دانه شدن ) فولاد جلوگیری کند . از این فولادها برای تهیه ورق ، لوله های تاسیسات دیگ های بخار ، پره های توربین های گازی و بخاری ، سوپاپ دود موتورهای احتراقی و … استفاده می شود .

فولادهای ضد زنگ (stainless steel)

در این فولادها کرم و نیکل نقشی تعیین کننده دارد و مقدارکرم موجود در آن ها نباید از ۱۳ درصد کمتر باشد . این فولادها درمقابل خوردگی ، رطوبت هوا و اغلب اسیدها و بازها مقاوم هستند و برای تهیه ظروف و لوله های صنایع غذایی ، شیمیایی و شیرینی پزی مورد استفاده قرارمی گیرند . در فولادهای ضد زنگی که برای تهیه ظروف و لوله های حاوی موادغذایی از آن ها استفاده می شود ، به مقدار ۲٫۰ تا ۴٫۰ درصد مس نیز با آن آ لیاژ می کنند تا از تاثیر بوی بد فولاد روی مواد غذایی جلوگیری شود . این فولادها رامی توان از طریق براده برداری یا روش بدون براده برداری تغییر فرم داد و بخوبی جوشکاری کرد فولادهای ضد زنگ را می توان به وسیله پولیش دادن صیقل داد وکاملا پرداخت کرد.

فولادهای ضد مغناطیس

این فولادها دارای منگنز زیادی هستند (مانند فولاد X 50 Mn Cr 18 ) فولادهای ضد مغناطیس را می توان درحالت سرد بخوبی فرم داد و چنانچه تغییرفرم زیاد در آن ها مورد نیاز باشد ، باید عملیات تابانیدن روی آن ها انجام گیرد . عمل تابانیدن این فولادها به این ترتیب است که ابتدا آن ها را تا ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد گرم کرده وسپس در آب خنک سرد می کنند . این عمل باعث می شود که فولاد نرم و سمج شود . فولادهای ضد مغناطیس قابلیت براده برداری خوبی ندارد . ازاین گونه فولادها می توان X 8 Cr Ni 12 12 را نام برد که فولادی ضد زنگ ، ضد مغناطیس ، قابل کشش عمیق ( درقالب های کششی ) است و بخوبی صیقل می پذیرد . این فولادها برای تهیه قاب ساعت ، محفظه قطب نما کارد و چنگال و ظروف تزیینی مورد استفاده قرارمی گیرند.
فولادهای ورق :

فولادهای ورق را در گروه های خیلی ظریف ، سفید و همچنین ظریف ، متوسط ، خشن و ورق دیگ سازی تولید می کنند . ورق های خیلی ظریف وسفید را از فولادهای غیر آلیاژی نرم با ضخامت های کمتر از ۰٫۵ میلیمتر تولید می کنند . چربی سطح خارجی این فولادها را پس از تولید از بین می برند ، به همین دلیل می توان روی آن ها بخوبی رنگ کاری کرد وعملیات چاپ را انجام داد . ورق های سفیدی که درایران به حلبی معروفند ، قشر نازکی از قلع دارند.

ورق های ظریف برای کارهایی مانند کشش عمیق یا ایجاد نقش برجسته مناسب است وسطح خارجی آن را می توان بخوبی گالوانیزه یا رنگ کرد . درجه خوبی این ورق ها رابرحسب اعدادی از ۱۰ تا ۱۴ نرم بندی کرده اند ، به عنوان مثال ، علامت St 10 برای ورق های با قابلیت کشش عمیق وSt 14 برای ورق هایی که قابلیت کشش خیلی خوبی دارند ، انتخاب کرده اند . برای نشان دادن عملیاتی که پس از نوردکاری روی ورق ها انجام می شود، ازعددهای  ، ۰۲،۰۳،۰۴،۰۵ ،۰۱  استفاده می شود . انواع ورق های ظریف ، درحالت های سرد و گرم شکننده نیستند و مقدار کربن آن ها از 0.1 تا 0.15 درصد است . این فولادها می توانند تغییر شکل دهند و قابلیت جوش ذوبی دارند . انواع ۰۳،۰۴،۰۵ برای جوش نقطه ای ودرزی مناسب است. ورق های متوسط و خشن را معمولا از فولادهای ساختمانی معمولی وهمچنین از فولادهای بهسازی شونده و سختکاری شونده سطحی تهیه می کنند . مخزن ها و لوله های تحت فشاری را که لازم است قابلیت جوش ذوبی داشته باشند ، ازفولادهای غیرآ لیاژِ می سازند . علائم مشخصه این فولادها HIV, HIII, HII, HI   است . هرچه عددهای به کاررفته درعلامت اختصاری بزرگتر باشد ، نشان دهنده ی افزایش درصد کربن و استحکام کششی آنها ست . این ورق ها به « ورق های دیگ سازی» معروف هستند.

فولادهای ابزارسازی
فولادهای ابزارسازی به فولادهایی می گویند که از آن ها درساختن ابزارهای براده برداری  وبرش ( مانند چکش ، تیغه های دستگاه خم کن ، سنبه های خم و کشش ، قالب های کوره کاری ، قالب های ریخته گری … ) استفاده می شود . درانتخاب فولادهای ابزار سازی استحکام کششی و انبساط چندان مورد توجه نیست بلکه قابلیت برش و سختی آنها بیشترمطرح است . این فولادها رابرحسب درصد عناصر موجود در آنها به فولادهای ابزارسازی غیرآلیاژی، کم آلیاژ و پرآلیاژ تقسیم می کنند . فولادهای ابزارسازی را همچنین برحسب مورد استفاده ( دمای کاری ) به فولادهای سردکار و گرمکار و برحسب موادخنک کننده ای که درهنگام سختکاری آنها به کارمی رود به فولادهای آبی ،روغنی و هوایی تقسیم می کنند. فولادهای ابزارسازی غیرآ لیاژی و کم آ لیاژ دارای 0.5 تا 1.5 درصدکربن هستند . میزان کربن فولادهای ابزارسازی پرآلیاژ تا ۲/۲ درصد است . همه ی این فولادها (حتی آنها که غیر آلیاژی هستند ) جزء فولادها ی نجیب به حساب می آیند، زیرا درجه خلوص بالایی دارند . فولادهای سردکارسماجت خوبی دارند و مقاومت آنها درمقابل ضربه ، فشار و ساییدگی زیاد است . با این فولادها می توان مواد کار را با یکی از روش های براده برداری یا بدون براده برداری تغییرفرم داد . فولادهای گرمکار دردماهای بالا دارای استحکام مکانیکی ، و دوام برندگی زیادی هستند و برای تهیه قالب های کوره کاری ، ماتریس مخصوص تهیه نیمه ساخته ها و… به کارمیروند . بااین فولادها می توان قطعات فولادی ، فلزات سبک و سنگین را درحالت گرم تغییرفرم داد.

فولاد ابزارسازی غیرآ لیاژِی :

دراین فولادها مقدارکربن ( 0.5 تا 1.5 درصد ) نقش تعیین کننده درمورد استفاده آنها دارد و هرچه مقدارآنها بیشتر باشد ، به همان نسبت سختی آنها افزایش می یابد . درجه حرارت سختکاری این فولادها از ۷۶۰ تا ۸۵۰ درجه سانتیگراد است . و پس از سردکردن در آب ، آنها را در دمای ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد برگشت میدهند . دمای کاری این فولادها کمتراز ۲۰۰ درجه سانتیگراد است و در۲۰۰ درجه سانتیگراد سختی خود را از دست می دهند به عنوان مثال فولاد ابزارسازی غیرآ لیاژی C150 W1 پس از سختکاری ، از فولادهای آ لیاژی نیز سخت ترمیشود ولی دردرجه حرارت حدود ۲۰۰ درجه سانتیگراد سختی خود را از دست می دهد فولاد ابزارسازی غیرآلیاژی را می توان دردمای ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه سا نتیگراد کوره کاری کرد .
فولاد ابزارسازی کم آلیاژ : برای افزایش دوام برش و استحکام درحالت گرم ، فولادهای ابزارسازی را با عناصری مانند کرم ، ولفرام ، نیکل ، منگنز ،مولیبدن و وانادیم آلیاژ می کنند . مجموع درصد عناصر آ لیا ژی درفولادهای ابزارسازی کم آ لیاژ از ۵ درصد کمتر است . براده برداری با این فولادها نسبت به فولادهای ابزار سازی غیرآلیاژی با سرعت برشی بیشتری امکان پذیر است و سختی و قابلیت برش خود را تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد حفظ میکنند . این فولادها رامی توان دردرجه حرارت های ۹۰۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد سختکاری کرد . درهر حال ، بایدتوجه داشت که شرایط سختکاری ، کوره کاری و عملیا ت دیگری که روی آنها انجام خواهد گرفت ، ازطرف کارخانه های تولیدکننده داده می شود و لازم است که شرایط مربوط بدقت رعایت شود .

فولادهای ابزارسازی پرآلیاژ : فولادهای ابزارسازی پرآلیاژ را می توان به سه گروه : فولادهای سردکار، گرم کار و تندبرتقسیم کرد. این فولادها به دلیل داشتن عناصری مانند ولفرام ،مولیبدن ، وانادیم و کبالت ، درمقابل سایش، سختی و مقاومت خوبی دارند ومخصوصا وجود ولفرام باعث می شود که بتوانند سختی خود را تا دمای ۵۵۰ درجه سانتیگراد حفظ کند. این فولادها می توانند تا ۲٫۲ درصد کربن داشته باشند. ومجموع سایر عناصرآلیاژی درآنها باید از۵ درصد بیشتر باشد. به نوعی از این فولادها که برای ساختن ابزارهای براده برداری به کارمی روند ، « فولادتندبر » می گویند . با این فولادها می توان با سرعت برشی بیشتر از فولادهای ابزارسازی کم آلیاژ براده برداری کرد . درجه حرارت سختکاری این فولادها را می توان برحسب کاربرد و درصد عناصر موجود درآنها از ۹۲۰ تا ۱۳۲۰ درجه سانتیگراد انتخاب کرد و آنها را در روغن یا هوا سرد نمود ودر دمای ۱۰۰ تا ۶۷۰ درجه سانتیگراد برگشت داد. از آنجا که قیمت این فولادها گران است، دربعضی موارد برای صرفه جویی ، آنها را به صورت قطعاتی کوچک به بازارعرضه می کنند و از آنها تنها برای تامین لبه های برنده ابزاراستفاده می نمایند .

سخت کاری تحت خلاء فولاد:

عملیات حرارتی سخت کاری تحت خلاء به فرایندی گفته می شود که در آن گرم کردن ( آستنیته کردن ) فولاد تحت خلاء و سرد کردن ( کوئنچ) آن با گاز خنثی مانند نیتروژن یا آرگون انجام می شود.
در کوره خلاء دو محفظه ای پس از آستنیته شدن فولاد، قطعات به صورت خودکار به قسمت خنک کننده (cooling) منتقل شده و عملیات کوئنچ در محفظه جداگانه انجام می شود.
فولاد هایی که امکان سخت کاری تحت خلاء را دارند.
فولادهای ابزار سردکار : K105,K107,K110-1
فولادهای ابزار گرم کار : W300,W302,W320,W360-2
فولادهای تندبر( خشکه هوایی )HSS-3

چه چیز عملیات حرارتی تحت خلاء فولادها را از روش های سنتی متمایز می کند؟

۱- دمای واقعی آستنیتی کردن

دمای مورد نیاز برای آستنیتی کردن فولادهای ابزار سردکار ۹۸۰ تا ۱۰۲۰ درجه سانتیگراد و برای فولادهای گرم کار ۱۰۲۰ تا ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد و برای فولاد های تندبر HSS (خشکه هوایی ) ۱۲۰۰ تا ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد می باشد. در اغلب کوره های سنتی ( به ویژه نمکی ) امکان حصول دمایی بیشتر از ۹۷۰ وجود ندارد.

۲-عدم وجود کاربید های حل نشده و آستنیت باقی مانده

به دلیل واقعی بودن دمای آستنیت کلیه کاربید ها حل شده و به دلیل بالا بودن سختی پذیری فولاد آستنیت باقی مانده به شدت کاهش می یابد. حال آنکه به دلیل آستنیته شدن ناقص فولاد در روش های سنتی، برخی کاربیدها حل نمیشود و به دلیل عدم انحلال عناصر آلیاژی مانند W,NI,MO,V,Cr در زمینه و کاهش سختی پذیری فولاد، آستنیت باقی مانده افزایش می یابد.

۳-یکنواختی سختی از سطح به مغز

به دلیل واقعی بودن دمای آستنیته کردن سختی پذیری فولاد بالاست و حین کوئنچ مغز قطعه نیز به دلیل ثابت ماندن دمای محیط کوئنچ ( گاز نیتروژن) سختی مشابه سطح قطعه را خواهد داشت

۴-کاهش شدید تنش پسماند حاصل از عملیات حرارتی

به دلیل جابجایی بدون تنش قطعات حین کوئنچ تنش حاصل از عملیات حرارتی به حداقل مقدار خود میرسد.

۵-کاهش شدید اعوجاج

به دلیل چیدمان صحیح قطعات، اعوجاج در قطعات به حداقل مقدار خود می رسد و در اغلب موارد قابل اغماض است

۶-افزایش چقرمگی

به دلیل یکنواختی ریز ساختار و نبود تنش پسماند در قطعات و انجام صحیح سیکل های تمپر، پس از عملیات، چقرمگی به شدت افزایش می یابد

ا ستفاده از لیزر در سخت کاری سطحی فولادهای متوسط کربن ۱٫۱۱۸۶ و۱٫۶۵۸۲
عملیات حرارتی سطحی فولادهای با کربن متوسط برای ایجاد یک لایه سخت شده همراه با تافنس مغز در مهندسی سطح توسعه یافته است، به طوری که امروزه از منابع مختلف انرژی نظیر حرارت دهی شعله ای و القایی برای دستیابی به این مهم بهره گرفته می شود. در این میان استفاده از انرژی لیزر نیز بعنوان یکی از منابع حرارتی سودمند در این زمینه در حال تحقیق و گسترش است. از جمله مزایای استفاده از لیزر در عملیات حرارتی سطحی فلزات می توان به امکان حرارت دهی موضعی، عدم ایجاد اعوجاج، قابلیت عملیات حرارتی نواحی خاص و کاهش زمان عملیات اشاره نمود. برای این کار تا کنون از لیزرهای مختلفی نظیر Nd:YAG ، CO2 و لیزرهای پرقدرت اگزایمر استفاده شده است. در این تحقیق تاثیر انرژی لیزر Nd:YAG و سرعت روبش آن بر روی سختی سطح دو نوع فولاد ساختمانی ۱٫۱۱۸۶ و ۱٫۶۵۸۲ که هر دو دارای میزان کربن مساوی (0.4 درصد) و منگنز مساوی (0.8 درصد) بوده اما فولاد ۱٫۶۵۸۲ دارای عناصر آلیاژی نیکل، کرم و مولیبدن است، بررسی شده است. انرژی لیزر در محدوده ۲۰۰ تا ۶۰۰ میلی ژول انتخاب و با سرعت های روبش سطحی بین ۱۰ تا ۱۵۰ میلی متر بر دقیقه، بر روی سطح فولاد اعمال شد. آزمون های میکروسختی سنجی افزایش سختی سطوح عملیات لیزری شده را نشان داد که حاکی از تغییرات ریز ساختاری در این سطوح است. این میزان سختی و همچنین عمق سخت شده بسته به انرژی و سرعت روبش متفاوت بود. عمق سختی در هر دو نوع فولاد ساده و آلیاژی بیشتر از 0.7 میلی متر مشاهده شد.

---

---

مرتبط:

- عملیات حرارتی فلزات، سرامیک‌ها و آلیاژها

درباره شخصیت قانونی روبات‌ها

روبات‌ها چه زمانی به شخصیت قانونی خود می‌رسند و چگونه بازخواست می‌شوند؟

روبات عصیانگر در شهر بی‌قانون؛ آغاز عصر وحشت

06 آذر 1396

• حمیدرضا تائبی

• عصرشبکه

ماهنامه شبکه 197

تا همین چند سال قبل مبحث شخصیت و حقوق قانونی روبات‌ها و هوش مصنوعی موضوعی بود که عمدتاً در فیلم‌های علمی تخیلی شاهد آن بودیم. داگلاس آدامز نویسنده دومین کتاب از سری کتاب‌های Hitchhiker’s Guide to the Galaxy به‌نام «رستوران آخر دنیا» (The Restaurant at the End of the Universe) به داستان آسانسور هوشمندی اشاره می‌کند که قادر است آینده را پیش‌بینی کند. این آسانسور پیش از آنکه مردم درخواست آسانسور کنند، به‌موقع در طبقات مختلف حضور می‌یابد و به مردم سرویس‌دهی می‌کند. این آسانسور هوشمند به‌دنبال آن است تا از هدررفت زمان مردم و تعاملات اجتماعی بی‌هدف آن‌ها در مقابل در آسانسور ممانعت به عمل آورد و در این زمینه راهگشا باشد.

 اما در ادامه، این آسانسور از کار یکنواختی که از صبح تا شب انجام می‌دهد خسته می‌شود و به‌جای آنکه تنها در مسیر عمودی به حرکت خود ادامه دهد، به چپ و راست حرکت می‌کند تا به‌نوعی اعتراض وجودی (Existential Protest) خود را به تصویر بکشد. درست است که ما هنوز چیزی به‌نام آسانسور هوشمند در اختیار نداریم، اما این حرف به‌معنای آن نیست که شرکت‌های بزرگ عرصه فناوری در این زمینه بیکار بوده‌اند. ممکن است این شرکت‌ها نمونه‌های اولیه‌ای از چنین آسانسورهایی را طراحی کرده‌ باشند، اما ما از وجود آن‌ها بی‌خبر هستیم. اگر به پیرامون خود نگاه کنیم، شاهدیم که الگوریتم‌های پیچیده قادرند در حل مسائل و حتی پیش‌بینی وقوع جرایم به ما کمک کنند. نزدیک به یک ماه پیش در زمان نگارش این مقاله اولین روبات وکیل جهان کار خود را به‌شکل گسترده در ایالات متحده آغاز کرد. چت‌باتی که به‌منظور مشاوره دادن به مردم در زمینه مشکلات حقوقی طراحی شده است. اما با ورود به سال 2040 شاهد حضور الگوریتم‌ها و روبات‌هایی به‌مراتب پیچیده‌تر و کارآمدتر خواهیم بود. روبات‌هایی که نه‌تنها در زمینه پیگیری پرونده‌ها و بررسی جرایم کارآمد خواهند بود، بلکه خود این توانایی را خواهند داشت تا جرایمی را مرتکب شوند. در آن زمان، قوانین ما چگونه قادر خواهند بود به جرایم الگوریتم‌های هوشمند رسیدگی کنند؟ راه ‌چاره‌ای برای این مشکل وجود دارد یا از هم‌اکنون باید به عصری سلام گوییم که بر پایه ترس و وحشت پایه‌گذاری خواهد شد؟ آیا بهتر نیست برنامه‌ریزی‌ دقیق و جامعی را برای مشکلی که ممکن است در آینده به یک چالش اصلی تبدیل شود ارائه کنیم؟ برای دستیابی به چنین پاسخ‌هایی باید ابتدا به فکر تعریف شخصیت هوش مصنوعی باشیم.

---

مطلب پیشنهادی

روبات‌ها به‌زودی همه صنایع را تصرف می‌کنند

آیا روبات‌ها شغل‌تان را تهدید می‌کنند؟ از این سایت بپرسید

---

آیا باید به‌دنبال احقاق حقوق هوش مصنوعی باشیم؟

اگر اخبار مرتبط با هوش مصنوعی را دنبال کرده باشید، به‌خوبی اطلاع دارید که هوش مصنوعی کمتر از 50 سال دیگر یا شاید زودتر از این بازه زمانی به مغز متفکر بسیاری از ماشین‌ها تبدیل خواهد شد. امروزه تعداد سلول‌های عصبی یک شبکه‌ عمیق از تعداد سلول‌های عصبی موجود در مغز موجوداتی همچون زنبور عسل یا سوسک بیشتر است و جالب‌تر آنکه این روند افزایش تعداد سلول‌های عصبی نه‌تنها متوقف نشده است، بلکه یک ماهیت تصاعدی به خود گرفته است. امروزه الگوریتم‌های هوشمندی همانند آنچه گوگل طراحی کرده است قادرند الگوریتم‌های زیستی را در مقیاس بزرگ شبیه‌سازی و حتی کارکردهای مغز انسان را نیز شبیه‌سازی کنند. امروزه دانشمندان روی پروژه‌هایی در حال کار هستند تا شعور و آگاهی انسان را به درون شبکه‌های عمیق عصبی وارد کنند. 
به ‌طور مثال، در پروژه‌ای به‌نام OpenWorm دانشمندان به‌دنبال آن هستند تا سیستم اعصاب مرکزی کرم الگانس را بازطراحی کنند. این کرم از آن جهت انتخاب شده است که ما موفق شده‌ایم سیستم عصبی این موجود را به ‌طور کامل نقشه‌برداری و تحلیل کنیم. سال گذشته میلادی از 175 متخصص برتر حوزه هوش مصنوعی این سؤال پرسیده شد که نظر آن‌ها در ارتباط با هوش مصنوعی چیست؟ در این نظرسنجی عده‌ای اعلام داشتند تا سال 2040 هوش مصنوعی هم‌تراز با هوش انسانی خواهد شد. 90 درصد این افراد نیز اعلام داشتند تا سال 2075 این اتفاق رخ خواهد داد. این حرف به‌معنای آن است که تا پیش از رسیدن به این سال‌ها هوش مصنوعی از هوش حیوانی پیشی خواهد گرفت و به همین دلیل است که این فرضیه مطرح شده است که همان گونه که ما برای حیوانات حقوقی قائل هستیم، برای هوش مصنوعی نیز باید چنین حقوقی را در نظر بگیریم. به این ترتیب، باید ابزارهایی همچون آسانسورهای هوشمند را ملزم کنیم مطابق با قوانین وضع شده تنها در حالت عمومی حرکت کنند. (شکل 1) 

شکل 1

---

مطلب پیشنهادی

عصری در سیطره روبات‎ها

این 10 روبات به‌دنبال تغییر دنیای اطراف ما هستند

---

بیل تامسون نویسنده نام‌آشنای حوزه فناوری چند سال قبل گفت: «اگر به‌دنبال آن باشیم تا هوش مصنوعی کاملاً مطیع را توسعه دهیم، به‌طوری که همیشه فرمان‌بر باشد، در عمل هیچ‌گاه موفق نخواهیم شد هوش مصنوعی مستقلی را طراحی کنیم.»

هوش مصنوعی در آینده دوست خواهد بود یا دشمن؟

بسیاری از کارشناسان حوزه فناوری بر این باورند که درباره هوش مصنوعی و خطرات آن کمی اغراق شده است. به ‌طوری که هوش مصنوعی آن‌ گونه که در فیلم‌ها به آن پرداخته شده است، هیچ‌گاه قادر نخواهد بود جوامع بشری را در معرض تهدید جدی قرار دهد. اما واقعیت این است که فناوری می‌تواند به یک ماهیت ترسناک تبدیل شود. به‌ویژه زمانی که با ماهیتی روبه‌رو می‌شویم که جدید و قدرتمند بوده و با سؤالات مبهم بسیاری احاطه شده است. در حالی که فیلم‌هایی همچون نابودگر و غرب وحشی بیشتر بر جنبه سرگرمی هوش مصنوعی متمرکز بودند، اما دورنمایی اجمالی از آینده و خطراتی را برای ما به تصویر کشیده‌اند که ممکن است در آینده ما وارث آن باشیم. تا به امروز موضوعات مختلفی در ارتباط با هوش مصنوعی مورد بررسی قرار گرفته است و کارشناسان راهکارهای بازدارندگی مختلفی را در ارتباط با این فناوری پیشنهاد داده‌اند، اما در این میان نباید از نقش قانون و کارکرد آن در این زمینه غافل شویم. با وجود اطلاع‌رسانی‌های متعدد و هشدارهای مختلف هنوز هم کارشناسان حوزه فناوری درباره چالش‌ها و خطراتی که در آینده از جانب روبات‌های پیشرفته ممکن است ما را در معرض تهدید قرار دهند، دیدگاه‌های متفاوتی دارند. اما واقعیت این است که فناوری‌های مستقلی که قادرند به‌طور مستقیم به ما آسیب وارد کنند، در عصر کنونی نیز پیرامون ما قرار دارند. از پهپادهای نظامی گرفته تا روبات‌های مجری قانون همواره این احتمال وجود دارد که این ابزارهای هوشمند مرتکب اشتباهی ناخواسته شوند. به ‌طوری که ممکن است یک فرد مظنون را به قتل برسانند و در ادامه مشخص شود شخص مذکور بیگناه بوده است. در همه این موارد روبات‌ها ضمن آنکه به مردم آسیب وارد می‌کنند به‌واسطه خطاهای نرم‌افزاری یا سهل‌انگاری اپراتور مسئول مرتکب عملی متضاد با هنجارهای جامعه می‌شوند. به عبارت دقیق‌تر، این روبات‌ها یک جرم را مرتکب می‌شوند.

---

مطلب پیشنهادی

آینده‌ای که ارزش انتظار کشیدن را دارد

آیا ما در حال ورود به عصری در سیطره هوش مصنوعی هستیم

---

جمله معروفی در این زمینه وجود دارد که می‌گوید: «هر جا فرد خطاکاری وجود داشته باشد، یک فرد مدعی نیز حضور دارد.» اما اگر روزگاری روباتی اشتباهی را مرتکب شود، چه کسی را باید مقصر بدانیم؟ ممکن است در مقطع کنونی به‌دلیل بیش از حد انتزاعی بودن این موضوع بتوانیم از کنار آن راحت عبور کنیم. اما نباید از این موضوع غافل شویم که چندی پیش روباتی به‌خاطر خرید مواد مخدر دستگیر شد، اما بدون هیچ‌گونه اتهامی آزاد شد. ماشین خودرانی که شرکت تسلا آن ‌را طراحی کرده بود، باعث مرگ راننده وسیله نقلیه شد. اما سازمان ملی ایمنی ترافیک حکم خاصی در این خصوص صادر نکرد. ممکن است در مقطع فعلی مواردی که به آن‌ها اشاره شد جزء موضوعات خاص و نادر باشند، اما زمانی که چنین فناوری‌هایی همه‌گیر شوند و چنین اتفاقاتی رخ دهد، چه کسی مسئول بروز چنین مشکلاتی خواهد بود؟

روبات‌های گناهکار

نقش قانون را در ارتباط با روبات‌ها از زوایای مختلفی می‌توان مورد بررسی قرار داد. اما قانون مرتبط با روبات‌ها درنهایت باید به گونه‌ای به تصویب برسد که انتظارات آحاد جامعه را برآورده سازد. در جوامع بشری زمانی که به فردی حمله می‌شود، شخص مذکور از فرد مهاجم شکایت می‌کند و انتظار دارد فرد خاطی به سزای اعمال خود برسد. امروزه رانندگان وسایل نقلیه خودشان تصمیم می‌گیرند چه زمانی سرعت وسیله نقلیه را افزایش دهند یا از محدوده سرعت مطمئنه عبور کنند. در چنین شرایطی اگر مرتکب تخلفی شویم، از دیدگاه قانون ما مقصر هستیم. اما زمانی که مالک یک ماشین خودران می‌شوید و تصمیم‌گیری‌ها بر عهده ماشین قرار می‌گیرد، همه چیز متفاوت می‌شود. اگر ماشین به ‌طور ناخواسته با سرعتی مافوق تصور به حرکت ادامه دهد و خسارت‌هایی را به بار آورد، چه کسی مقصر است؟ مالک ماشین؟ سازنده‌ای که ماشین را ساخته است؟ توسعه‌دهنده‌ای که الگوریتم هوشمند را نوشته است؟ و... امروزه قانون به دستیاران شخصی همچون آلکسا، سیری یا کورتانا یا چت‌بات‌های هوشمند به‌عنوان یک شخص واقعی نگاه نمی‌کند، زیرا این الگوریتم های هوشمند در حال حاضر قادر نیستند آسیب جدی به ما وارد کنند یا جرمی مرتکب شوند. اما اگر فرزندان پیشرفته‌تر این دستیاران شخصی در آینده آسیب‌های واقعی به ما وارد کنند، چه اتفاقی رخ خواهد داد؟

---

مطلب پیشنهادی

یک نامه هشدارآمیز دیگر از سوی نوابغ

116 دانشمند برجسته جهان خواستار ممنوعیت به‌کارگیری روبات‌های قاتل شدند

---

هوش ‌مصنوعی می‌تواند ذهن مجرمانه داشته باشد؟

برای آنکه بتوانیم به این پرسش پاسخ دهیم، ابتدا باید به دو سؤال پیش‌نیاز به این پرسش پاسخ دهیم. زمانی که روبات‌ها عملی انجام می‌دهند که باعث آسیب مردم می‌شود یا به‌نوعی ضرر و زیانی را بارِ آن‌ها می‌کند، چه کسی مسئول است؟ دوم آنکه در زمینه وقوع جرم ما همواره به‌دنبال انگیزه و نیت انجام عمل هستیم. اگر یک روبات یا در حالت‌ کلی‌تر یک ماشین هوشمند خود به‌تنهایی مرتکب جرمی شود، قانون باید چگونه به این جرم رسیدگی کند؟ اگر ماشین‌ها به وکلایی نیاز داشته باشند، این وکلا چگونه باید نیت جرم را تشریح یا آن ‌را رد کنند؟ آیا قوانین امروزی حاکم بر جوامع بشری می‌توانند به چنین جرائمی رسیدگی کنند؟ (البته اگر فرض کنیم وکلای روبات‌های خطاکار خود یک الگوریتم هوشمند نباشند!) 

عدالتی برای هوش مصنوعی

امروزه ماشین‌های خودران تنها در صورتی می‌توانند در جاده‌ها به تردد بپردازند که یک عامل انسانی پشت فرمان نشسته باشد. این قانونی است که برای امنیت مردم تصویب شده است. اما زمانی که ماشین‌ها به ‌طور کامل خودکار شوند، باید قوانین جامع‌تری وضع شود تا نحوه تعامل انسان و ماشین را مورد بررسی قرار دهند. مشخص است روزگاری که هوش مصنوعی بر هوش انسانی غلبه کند، از کنترل ما خارج خواهد شد. در چنین هنگامی دیگر ما کنترلی بر ماشین‌های خودران نخواهیم داشت و همواره از بابت خسارات‌هایی که ممکن است به بار آورند در هراس خواهیم بود. در آن زمان خواهیم گفت چگونه می‌توانیم ماشین‌های خودران را مجازات کنیم؟ ممکن است در فیلم‌ها و داستان‌های کمیک با دورنمایی از خطرات هوش مصنوعی آشنا شویم، اما تدوین قانونی در ارتباط با تخطی هوش مصنوعی از دستورالعمل‌ها موضوعی نیست که با نگاه به چند فیلم بتوان آن ‌را نگارش و تصویب کرد. آیا روبات‌ها روزی این توانایی را خواهند داشت تا جرمی را مرتکب شوند؟ پاسخ این پرسش مثبت است. اگر یک روبات انسانی را به قتل برساند، در واقع یک جرم را از دید ما مرتکب شده است. اما از دید یک روبات او یک عنصر مادی را حذف کرده است. در نتیجه به‌لحاظ فنی باید بگوییم روبات تنها نیمی از یک جرم را مرتکب شده است، به‌واسطه آنکه اثبات اینکه انگیزه او از انجام این عمل چه بوده است کاملاً پیچیده خواهد بود. این پیچیدگی را هم‌اکنون نیز می‌توانیم مشاهده کنیم؛ زمانی که مهندسان هوش مصنوعی گوگل با صراحت اعلام می‌دارند به‌درستی نمی‌دانند الگوریتم هوشمند آن‌ها بر مبنای چه قاعده‌ای یک راه‌ حل را پیشنهاد داده است. 
در نتیجه به این پرسش اساسی می‌رسیم که چگونه می‌توانیم از انگیزه و نیت یک روبات پیش از وقوع یک جرم اطلاع پیدا کنیم؟ ممکن است امروزه در زمینه ساخت روبات‌های انسان‌‌نما با محدودیت‌هایی روبه‌رو باشیم، اما بدون تردید امروزه الگوریتم‌هایی را مشاهده می‌کنیم که در بعضی موارد به‌شکلی تبعیض‌آمیز با مردم برخورد می‌کنند. (شکل 2) (برای اطلاع در این خصوص به پرونده ویژه خرداد ماه ماهنامه شبکه مدیریت الگوریتم/ شورش الگوریتمی مراجعه کنید.) 

شکل 2

به‌ طور مثال، فرض کنید روباتی همچون نابودگر فردی را به قتل برساند. در چنین موردی نباید به‌دنبال اثبات جرم باشیم، بلکه باید به‌دنبال نیت و انگیزه باشیم. در این حالت به پرسشی چالشی‌تر می‌رسیم که چگونه می‌توانیم از روبات‌ها همانند انسان‌ها بازجویی کنیم؟ آیا باید به درون لایه‌های مختلف شبکه عصبی آن‌ها برویم و کدهای شرکت سازنده را مورد بررسی قرار دهیم؟ اما پرسشی بدیهی‌تری نیز وجود دارد. اساساً مغز و ذهن روبات چگونه به‌سمت ارتکاب جرمی همچون جنایت متمایل می‌شود؟ وکلا چگونه می‌توانند ثابت کنند که یک روبات برای دفاع از خود مرتکب قتل شده است یا برعکس روبات تا چه اندازه به‌عمد این ‌کار را انجام داده است. اگر به‌دنبال آن هستیم تا بر مشکلات و چالش‌هایی که در آینده ممکن است از جانب هوش مصنوعی ما را تهدید کند فائق آییم، چاره‌ای نداریم جز اینکه در ابتدا برای این عامل‌های هوشمند حقوق و هویت قانونی در نظر بگیریم. 

---

مطلب پیشنهادی

روباتی سرشار از هوش مصنوعی

موسیو توانایی درک رفتار انسانی را دارد

---

ابزارهای هوشمند به قوانین هوشمند نیاز دارند

در مقطع فعلی در بسیاری از کشورها دستگاه قضا با ابزارهای غیرهوشمند روبه‌رو است و ترجیح می‌دهد اوضاع بر همین منوال باشد. در حال حاضر، زمانی که فردی با سلاح گرم مرتکب جرمی می‌شود، قوانین فرد خاطی را مجرم می‌دانند نه خود اسلحه را. زمانی که سلاحی به‌واسطه یک نقص فنی در دستان صاحب خود منفجر می‌شود، شرکت سازنده مورد بازخواست قرار می‌گیرد. چنین موضوعی درباره روبات‌ها نیز صادق است. اگر به دهه 80 میلادی بازگردیم، به شرکتی برخورد می‌کنیم که یک روبات آموزش‌دهنده تنیس به‌نام Athlone را ساخته بود. این روبات با عملکرد خشنی که از خود نشان داد، خبرساز شد و کار به دادگاه کشید. در آن زمان قاضی اعلام کرد این امکان وجود ندارد که بتوان از روبات‌ها شکایت کرد، در نتیجه مدیران شرکت مقصر اصلی این پرونده هستند. مشابه چنین پرونده‌ای در سال 2009 و این بار برای یک راننده رقم خورد. راننده‌ای از طریق سامانه موقعیت‌یاب به جاده‌ای کوهستانی می‌رسد و گم می‌شود، به ‌طوری که درنهایت برای بازگشت از نیروهای پلیس کمک می‌گیرد. زمانی که راننده به‌دلیل عملکرد ضعیف فناوری موقعیت‌یاب شکایت می‌کند، دادگاه راننده را به کم‌توجهی در رانندگی متهم می‌کند. (شکل 3) 

شکل 3

---

مطلب پیشنهادی

عربستان برای نخستین بار در دنیا به یک ربات حق شهروندی داد

---

واقعیت این است که فناوری‌هایی که در گذشته مورد استفاده قرار می‌دادیم، با فناوری‌هایی که در زمان حال و آینده مورد استفاده قرار می‌دهیم تفاوت‌های بسیاری دارند. دستگاه‌های هوشمندی همچون ماشین‌های خودران یا روبات‌ها دیگر همچون گذشته ابزارهای دردست انسان‌ها نیستند. این ابزارها قادرند به‌صورت مستقل عمل و تصمیم‌گیری کنند. این دستگاه‌ها با استناد به الگوریتم‌های هوشمند داده‌ها را جمع‌آوری می‌کنند و بر مبنای دانشی که به دست می‌آورند فعالیتی را انجام می‌دهند. در نتیجه در زمان بروز پیامد ناگواری نمی‌‌توان با صراحت سازنده را مقصر دانست. 
دیوید ولادک استاد حقوق دانشگاه واشنگتن می‌گوید: «با توجه به اینکه امروزه افراد و شرکت‌های مختلفی در پیشبرد هوش مصنوعی ایفاگر نقش هستند، به‌سختی می‌توان یک فرد یا سازمان خاصی را مسئول بروز پیشامدی دانست. با توجه به اینکه امروزه اکثر سامانه‌های هوش‌مصنوعی به‌شکلی کاملاً بسته آماده عرضه می‌شوند، ما در عمل قادر نیستیم مکانیسمی را که این سامانه‌ها بر مبنای آن کار می‌کنند تحلیل کنیم.» شان بایرن استاد حقوق دانشگاه فلوریدا در این ارتباط می‌گوید: «امروزه هوش مصنوعی به‌دلیل نبود قوانین صریح و روشنی در این زمینه، این شانس را دارد تا مدیر عامل شرکتی با مسئولیت محدود شود. در این حالت هوش مصنوعی صاحب یک شخصیت حقوقی می‌شود و اگر چنین باشد، به بحث مالیات گرفتن از هوش مصنوعی می‌رسیم. در نتیجه باید بگوییم صحبت‌های آقای بیل گیتس درخصوص دریافت مالیات از روبات‌ها رنگ واقعیت به خود خواهد گرفت. اما به این نکته توجه داشته باشید که اگر به هوش مصنوعی شخصیت حقوقی بدهید، این احتمال وجود دارد که سازندگان آن در ساخت آن جانب احتیاط را کمتر رعایت کنند، به‌دلیل اینکه به‌خوبی می‌دانند اگر مشکلی به وجود آید، دیگر آن‌ها مقصر شناخته نخواهند شد. همچنین، ما نمی‌توانیم هوش مصنوعی را همانند یک انسان مجازات یا به زندان منتقل کنیم. این حرف هیچ معنای خاصی ندارد.» 
دکتر جان داناهر استاد حقوق دانشگاه NUI Galway بر این باور است که در مقطع فعلی نباید درباره شخصیت حقوقی روبات‌ها صحبت کنیم. در آینده به‌دلیل تبعیضات اجتماعی و شغلی که ممکن است از جانب الگوریتم‌های هوشمند رخ دهد، سلب مسئولیت از سازندگان را به همراه خواهد داشت. اما دیدگاه‌های متفاوتی نیز در این زمینه وجود دارد. یووال نوآ حراری نویسنده کتاب:
 Sapiens: A Brief History of Humankind and Homo Deus: A Brief History of Tomorrow 
می‌گوید: «حتی اگر هوش مصنوعی هیچ‌گاه به سطحی از آگاهی و درک کامل دست پیدا نکند، باز هم به‌لحاظ یک سری موارد سیاسی، اقتصادی و بین‌المللی باید برای آن شخصیت و حقوق قائل شد. درست به همان شکل که برای شرکت‌ها و سازمان‌ها تعریف مشخص و قوانین مشخصی داریم، هوش مصنوعی این پتانسیل را دارد تا بر سازمان‌ها و حتی کشورها تسلط پیدا کند.»

مفهوم زندان برای روبات‌ها معنای خاصی ندارد 

تخلفات روبات‌ها و هوش مصنوعی تنها در ارتباط با جرایم خشن خطرناک نیستند. روبات‌ها و الگوریتم‌های هوشمند در آینده می‌توانند از کارت اعتباری شما برای خرید کالای قاچاق استفاده کنند. این یک داستان‌بافی ساده‌انگارانه نیست. چندی پیش دو طراح در کشور انگلستان روباتی را طراحی کردند که به‌صورت تصادفی تصمیم گرفت از وب تاریک محصولاتی را خریداری کند. به نظر شما این روبات به‌دنبال خرید چه چیزی بود؟ این روبات تقریباً همه چیز را خریداری می‌کرد. اکنون سازندگان این روبات مقصر خریدهای او هستند یا خود تصمیم گرفته است اقلام غیرقانونی را خریداری کند؟ شاید کمی خنده‌دار به نظر برسد روباتی را به زندان بفرستیم و برای او حکم حبس ابد یا 30 سال زندان در نظر بگیریم، به‌واسطه آنکه هیچ‌گاه پیر نشده و دل‌بستگی خاصی ندارد. (شکل 4)

شکل 4

مهم‌تر از این مسئله این امکان وجود دارد که روبات‌های زندان‌بان نیز تحت تأثیر روبات‌های مجرم قرار بگیرند. اگر روباتی جرمی را مرتکب شود، به‌معنای آن است که از الگوریتم قوی‌تری استفاده می‌کند که می‌تواند بر اوضاع مسلط شود. شاید بهترین راهکار تنبیه یک روبات این باشد که کدهای آن ‌را به گونه‌ای بازنویسی کرد که دومرتبه مرتکب جرمی نشود.

---

مطالب مرتبط:

صوفیا، ربات شهروند تمایل به تشکیل خانواده دارد!

میکروسکوپ مجهز به هوش مصنوعی

هوش مصنوعیِ آدمکش و نشست سازمان ملل

ویدیو: با دیدن پشتک زیبای این روبات یاد ژیمناست‌ها می‌افتید

---

منبع: 

Digital Trends

Inverse

برچسب: 

• ربات - ربات عصیانگر - هوش مصنوعی - حقوق قانونی ربات - روبات - شخصیت قانونی روبات - حقوق هوش مصنوعی - تخلف ربات ها - تخلفات ربات - تخلفات هوش مصنوعی - تخلف های روبات - تخلف ها ربات - جرایم ربات

---

مطالب پیشنهادی از سرتاسر وب:

فیلم آموزشی سینماتیک مستقیم و معکوس روبات ها

مجموعه فیلم‌های آموزشی الگوریتم PSO

فیلم آموزشی شبیه سازی و کنترل ربات با اندروید

مجموعه فیلم‌های آموزشی روباتیک

دانلود نامحدود و رایگان کتاب و مقاله

آیا تا به حال نیازمند کتاب داستان، درسی و یا علمی بوده اید؟ تا به حال سایت های مختلف را برای دسترسی به کتاب های مرجع فارسی، انگلیسی، فرانسوی و ... زیر و رو کرده اید؟ تاکنون نیازمند دانلود مقالات علمی، ISI و یا ترجمه آن ها بوده اید؟ اگر پاسخ شما به این سوال ها مثبت است، وب سایت لیب دی ال می تواند همه نیازهای شما را بسیار سریع پاسخ دهد.

لیب دی ال با دارا بودن حدود 30 میلیون جلد کتاب الکترونیکی وب سایتی منحصر به فرد برای دانلود کتاب های الکترونیکی است. کتاب ها به 9 زبان زنده دنیا بوده و تمامی مباحث علمی و فرهنگی را تحت پوشش قرار می دهند. اگر به دنبال کتابی هستید حتما به لیب دی ال سر بزنید. تمامی کتاب ها دارای لینک مستقیم هستند.

اما این همه امکانات لیب دی ال نیست. بوسیله این کتابخانه آزاد، مقالات ISI مورد نیاز خود را بدون هیچ گونه محدودیتی از حدود 30 منبع علمی دانلود نمایید. بعضی از پایگاه هایی که توسط لیب دی ال پشتیبانی می شود عبارتند از: ساینس دایرکت، اشپرینگر، وایلی، IEEE و ...

استفاده از لیب دی ال کاملا رایگان است و نیاز به عضویت ندارد. همین الان به این وب سایت سربزنید و کتابی که نیاز دارید را دانلود نمایید.

http://libdl.ir