از ربات ها و علوم رباتیک و همچنین عروسک ها و کرکترهای دست ساز و قابل متحرکسازی در موارد متنوعی استفاده می شود و روز به روز بر گسترش این تکنولوژی اضافه می شود ، یکی از این بخش ها ویژوال افکت و سینما هست که ربات های انسان نما یا حیوانی را برای خلق بهتر صحنه های شبیه سازی بکار می گیرند. یکی از مسئولیت های مهم یک سوپروایزر جلوه های ویژه ، صحنه گردانی ها و مدیریت فنی و اجرائی ادوات و آکسسوارهایی هست که برای تقابل بین بازیگر و صحنه بکار گرفته می شوند که در بخش انیماترونیک کارشناسان و متخصصین از اسباب و وسایل و عروسک سازی و همچنین رباتیک برای این مورد مهم استفاده میکنند.من همیشه از کشف مفاهیم جدید و تکنولوژی هایی که در عصر جدید ساخته و بکارگرفته میشوند مخصوصا در سینما بسیار به وجد می آیم ، از شما دعوت میکنم از این مطلب جذاب را برای آشنائی هرچه بیشتر با صحنه های خلق شونده در ویژوال افکت بهره ببرید. برای درک هرچه بهتر مطلب در پایان و میانه مطلب مفاهیم رباتیک و مهندسی کنترل و مهندسی مکاترونیک را نیز برای شما قرار داده ام تا وقتی در این مطلب به آنها اشاره ای می شود بتوانید درک خوبی از آنها را در اختیار داشته باشید.

انیماترونیک یا Animatronics ، دانش و فناوری ساخت مدل‌های متحرک موجودات و اشیاء، به شکل طبیعی یا فانتزی آن‌ها است. انیماترونیک فصل مشترک دانش مهندسی و هنر بوده و از ترکیب مکاترونیک و هنر تشکیل شده‌است و اگر رباتیک را محصول شاخص مکاترونیک بدانیم، شاید در تعریفی ساده‌تر بتوان انیماترونیک را ساخت ربات‌هایی به شکل انسان، جانوران یا موجودات تخیلی دانست. امروزه واژه‌هایی نظیر حیوانات رباتیک یا جانوران رباتیک بسیار رایج هستند؛ اما اگر منظور از این اصطلاحات، اشاره به محصولات انیماترونیک باشد، در این صورت اصطلاح درست این واژه‌ها، حیوانات انیماترونیک یا «جانوران انیماترونیک» می‌باشد. اگرچه در مباحث مهندسی و حوزه‌های فناوری، عبارت‌ها و اصطلاحاتی نظیر ربات‌های اندروید (که به مدل‌های رباتی انسان اطلاق می‌گردد) یا ربات‌های بایومورفیک (که به ربات‌های الهام گرفته از حشرات و جانوران یا شباهت داده شده به آن‌ها گفته می‌شود) رایج است، ولی به نظر می‌رسد این نوع از فعالیت‌ها می‌توانند زیر چتر جامع انیماترونیک قرار گرفته و حتی زیر شاخه آن محسوب شوند.

ساختار سیستم انیماترونیکی

ساختار یک سیستم انیماترونیکی، بیشتر شبیه به پیکربندی بدن انسان و جانوران است و در مجموع از سه بخش تشکیل می‌گردد:

* بخش مواد و حرکت (که به نوعی مکانیک سیستم محسوب می‌شود و به مواد به کار رفته در ساخت اجزای داخلی و خارجی و همچنین انواع محرکه‌ها، روش‌های انتقال قدرت، تبدیل حرکت‌ها و مکانیزم‌های مکانیکی، اختصاص دارد)
* بخش حس و تشخیص (این بخش که حسگری نیز نامیده می‌شود، مربوط به استفاده از انواع حسگرهای مکانیکی و الکترونیکی در یک محصول انیماترونیک است)
* بخش کنترل و هدایت (این بخش که به نوعی مغز سیستم محسوب می‌شود و وظیفهٔ دریافت اطلاعات از بخش حسگری، پردازش اطلاعات و ارسال فرمان به بخش مکانیک را برعهده دارد)

انیماترونیک یک فعالیت میان رشته‌ای است و یک محصول انیماترونیک، حداقل از ۱۰ رشته صنعتی و هنری شامل مهندسیهای مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر، کنترل، شیمی، و نیز هنرهای طراحی، مجسمه‌سازی، نقاشی، خیاطی و صداگذاری (دوبله) تشکیل می‌شود. محصولات انیماترونیک عمدتاً در صنعت سینمای حرفه‌ای (جلوه‌های ویژه)، مراکز تفریحی و گردشگری، پارک‌های موضوعی (نظیر پارک‌های ژوراسیک یا باغ وحش‌های رباتیک)، موزه‌های علوم و حیات وحش، آموزش پزشکی و دندان پزشکی و تبلیغات تجاری استفاده می‌شود.

مفوم واژه انیماترونیکس یا Animatronics

واژهٔ انیماترونیکس | Animatronics یا به عبارتی انیماترونیک، ترکیبی از دو کلمه انیمیشن Animation و الکترونیک Electronic بوده و از اجتماع بخشی از حروف این دو کلمه یعنی Anima وtronic شکل گرفته‌است. لغت انیماترونیک برگرفته از عبارت " audio-animatronics " است که دراوایل دهه ۱۹۶۰ برای تشریح و توصیف مدل‌های حرکتی مستقر در پارک "دیزنی لند Disneyland" که توسط شرکت والت دیزنی ایجاد شده بود، استفاده می‌شد.

مهندسی مکاترونیک | mechatronics engineering

مهندسی مکاترونیک | mechatronics engineering ( مکانیک و اکتروتکنیک)، ترکیبی از هفت رشتهٔ مهندسی مکانیک، مهندسی الکترونیک، مهندسی کنترل، مهندسی مخابرات‌، مهندسی پروژه، مهندسی کامپیوتر و مهندسی مولکولی است. این رشته سعی بر آن دارد تا نگاهی یکپارچه به سیستم‌های تشکیل شده از اجزای مکانیکی، الکترونیکی، کنترلی و نرم‌افزار داشته باشد∗. واژهٔ مکاترونیک توجه شما را به علم مکانیک و الکترونیک جلب می‌کند. هدف مکاترونیک این است که به سیستم‌های ساده‌تر، ارزان‌تر، راحت‌تر و انعطاف‌پذیرتر دست یابیم. آقای تسورو موری یک مهندس ژاپنی شرکت یاسکاوا، در سال ۱۹۶۹ میلادی واژهٔ مکاترونیک را ابداع کرد و به‌کار برد. واژهٔ مکاترونیک جایگزین واژهٔ سیستم‌های الکترومکانیکی شد و تا حدی کمتر هم به‌جای مهندسی کنترل و اتوماسیون به‌کار گرفته‌می‌شود. علم مهندسی سایبرنتیک با مسئلهٔ مهندسی کنترل سیستم‌های مکانیکی سر و کار دارد. مکاترونیک برای کنترل یا تنظیم چنین سیستم‌هایی به‌کار گرفته می‌شود. تجهیزات تولید مدرن شامل ماژول‌های مکاترونیکی می‌شود که بر مبنای یک ساختار کنترلی هدفمند، در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. که شناخته‌شده‌ترین ساختارها عبارتند از: ارتباط زنجیره‌ای و ترکیبی. در رشتهٔ مکاترونیک، سیستم‌های هایبرید مهم شامل: سیستم‌های تولید، راه‌اندازهای هَمکُـنِشی، روبات‌های اکتشاف فضایی، زیرسیستم‌های خودکار از قبیل سیستم‌های ترمزگیری ضدقفل، همچنین تجهیزاتی پر کاربرد در زندگی روزانهٔ ما، از جمله دوربین‌های عکاسی با قابلیت تنظیم خودکار تصویر، ویدئو، دیسک‌های سخت، پخش‌کننده‌های لوح فشرده، ماشین‌های لباسشویی و … می‌شود. یک فرد با درجه مهندسی مکاترونیک، معمولاً درس‌هایی در موضوعات ریاضیات مهندسی، مکانیک، طراحی اجزای ماشین، طراحی مکانیکی، ترمودینایک، مدارات و سیستم‌ها، الکترونیک و مخابرات، نظریه کنترل، برنامه‌نویسی، پردازش سیگنال‌های دیجیتالی، مهندسی قدرت، رباتیک را می‌گذراند و معمولاً یک پایان‌نامه در سال آخر خواهد داشت.

مجموعه فیلم های پارک ژوراسیک بعنوان نمونه ای از کاربرد انیماتوریک

پارک ژوراسیک | Jurassic Park فیلم آمریکایی در ژانر اکشن علمی تخیلی به کارگردانی استیون اسپیلبرگ است که در ۱۹۹۳ منتشر شد و تاکنون شماره های متنوعی از آن با داستان های متنوع تر ساخته و متشر شده است. این فیلم که بر اساس رمان به همین نام از مایکل کرایتون ساخته شده، اولین قسمت در فرنچایز پارک ژوراسیک و اولین فیلم در سه‌گانهٔ اول پارک ژوراسیک به‌شمار می‌رود. داستان فیلم در جزیره‌ای خیالی واقع در سواحل اقیانوس آرام آمریکای مرکزی در نزدیکی کاستاریکا جریان دارد. در آن‌جا، تاجری ثروتمند و تیمی از دانشمندان ژنتیک، پارک حیات وحشی از دایناسورهای منقرض‌شده تأسیس کرده‌اند. قبل از انتشار رمان کرایتون، چهار استودیو برای خرید امتیاز سینمایی آن پیشنهاد دادند. اسپیلبرگ با حمایت یونیورسال پیکچرز، قبل از انتشار رمان در سال ۱۹۹۰، امتیازش را به مبلغ ۱٫۵ میلیون دلار به دست آورد. مایکل کرایتون با دریافت ۵۰۰۰۰۰ دلار اضافی برای اقتباس این سینمایی رمان استخدام شد. دیوید کپ پیش‌نویس نهایی فیلم‌نامه را نوشت که بسیاری از توضیحات و خشونت رمان کنار گذاشته شد و تغییرات زیادی در شخصیت‌ها ایجاد کرد. فیلم‌برداری از اوت تا نوامبر ۱۹۹۲ در کالیفرنیا و هاوایی انجام شد و مراحل پس از تولید تا مهٔ ۱۹۹۳ ادامه یافت که اسپیلبرگ آن زمان روی فهرست شیندلر کار می‌کرد. دایناسورها به‌صورت تصویر تولیدشده توسط کامپیوتر به‌دست اینداستریال لایت اند مجیک و بخشی به‌صورت انیماترونیک به‌دست تیم استن وینستون ساخته شدند.

این فیلم با اکرانش نقدهای مثبتی از منتقدان دریافت کرد و در زمینهٔ جلوه‌های ویژه و کارگردانی اسپیلبرگ تحسین شد. این فیلم سه جایزهٔ اسکار برای دستاوردهای فنی در جلوه‌های بصری و طراحی صدا کسب کرد. پارک ژوراسیک در سال ۲۰۱۸ از سوی کتابخانه کنگره به‌دلیل اهمیت مهمی که از لحاظ «فرهنگی، تاریخی یا زیبایی‌شناختی» داشت برای ثبت در فهرست ملی ثبت فیلم انتخاب شد. پنج دنبالهٔ بعد از این فیلم منتشر شد: جهان گمشده: پارک ژوراسیک (۱۹۹۷)، پارک ژوراسیک ۳ (۲۰۰۱)، دنیای ژوراسیک (۲۰۱۵)، دنیای ژوراسیک: سقوط پادشاهی (۲۰۱۸) و دنیای ژوراسیک: قلمرو (۲۰۲۲).

سابقه صنعت انیماترونیک در ایران : فیل‌های انیماترونیک ساخت شرکت تحقیقاتی کبریا-این محصول به عنوان نخستین محصول انیماترونیک کشور در سال ۱۳۸۲ توسط فاطمه نظری خمارکی، پژوهشگر شرکت تحقیقاتی کبریا، طراحی و ساخته شد. تحقیقاتی کبریا، نخستین شرکت ایرانی می‌باشد که با انجام تحقیقات گسترده و طراحی و ساخت انواع محصولات انیماترونیک به صورت صنعتی و نیز تألیف و انتشار کتاب در این زمینه که نخستین اثر به زبان فارسی در این حوزه می‌باشد، فناوری انیماترونیک را بومی کرده و صنعت انیماترونیک را در ایران بنیانگذاری نموده‌است.

گریزی به مبحث تکنولوژی رباتیک

رباتیک، شاخه‌ای میان مهندسی و علم است که شامل مهندسی مکانیک، مهندسی برق و علوم رایانه می‌شود. رباتیک شامل طراحی، ساخت، راه‌اندازی و کاربرد ربات‌ها می‌شود. همچنین سامانه‌های رایانه‌ای، کنترل، بازخورد حسگرها و پردازش اطلاعات نیز در این گروه قرار می‌گیرند. این فناوریها برای جایگزینی ماشین‌ها با انسان استفاده می‌شود. رباتها می‌توانند در هر موقعیت و برای هر منظوری به کار بروند ولی امروزه بسیاری از آن‌ها در محیط‌های خطرناک، فرایندهای تولید یا مکانهایی که انسان قادر به حیات نیست، استفاده می‌شوند. رباتها می‌توانند به هر شکل و قیافه‌ای باشند ولی بعضی از آن‌ها طراحی می‌شوند تا شبیه انسان به نظر برسند. تلاش می‌شود که رباتهای انسان نما بتوانند راه رفتن، حرف زدن، شناختن و مخصوصاً هر چیزی را که انسان می‌تواند انجام دهد، تقلید کنند. ایده ایجاد ماشین‌هایی که بتوانند به شکل خودکار کار کنند، به دوران قدیم بازمی گردد ولی تحقیق اساسی در مورد استفاده‌ از رباتها تا قرن بیستم انجام نشده بود. امروزه رباتیک یک حوزه از علم با رشد سریع است، هم‌زمان با ادامه پیشرفتهای تکنولوژی، تحقیق، طراحی و ساخت رباتهای جدید در خدمت اهداف عملی متعددی در حوزه‌های خانگی، صنعتی و نظامی انجام می‌گیرد.

گریزی به مفهوم مهندسی کنترل | Control engineering

مهندسی کنترل | Control engineering گرایشی از مهندسی برق و مهندسی مکانیک است و کاربرد گسترده‌ای در رشته‌های مهندسی هوافضا، مهندسی شیمی و حتی اقتصاد و زیست‌شناسی دارد. مهندسی کنترل به مدل‌سازی ریاضی سیستم‌ها و بررسی دینامیک آن‌ها و در نهایت، طراحی کنترل‌کننده‌ها برای سیستم‌های مورد نظر می‌پردازد. هدف از طراحی کنترل‌کننده واداشتن سیستم تحت کنترل به داشتن رفتاری مطابق با رفتار مطلوب می‌باشد. رفتار مطلوب می‌تواند معیارهای مختلفی از قبیل سرعت، دقت، مصرف سوخت، زمان و … باشد. به دلیل پایه‌ای بودن مطالب عنوان شده در این رشته، مباحث می‌تواند بسیار فراتر از رشته‌های برق و مکانیک و حتی رشته‌های مهندسی برود. چون آنچه که عنوان می‌شود اصول و مبناهای کنترل سیستم‌ها است. می‌توان این سیستم را یک سیستم مکانیکی یا دارای اجزای الکترونیکی یا حتی جامعه‌ای از انسان‌ها یا رفتارهای انسانی در نظر گرفت. به عنوان مثال در سال‌های اخیر بحث کنترل سازه‌ها در برابر زلزله به موضوع مورد علاقه محققان سازه تبدیل شده‌است. به نحوی که تقریباً هم‌اکنون ساختمان‌های بلند بدون سیستم‌های کنترلی ساخته نمی‌شوند. مثال بسیار مشهور استفاده از سیستم‌های کنترل در ساختمان‌ها برج ۱۰۱ تایپه است که در آن از سیستم کنترلی غیرفعال میراگر جرم هماهنگ شده موسوم به TMD استفاده شده‌است.