الأجزاء الرئيسية للروبوت

الروبوت هو آلة تعمل تلقائيًا ويمكن أن تتكيف مع التغييرات في بيئتها. على الرغم من استخدام كلمة "روبوت" لأول مرة في مسرحية الكاتب التشيكي كارل كابيك عام 1921 ، "روبوتات روسوم العالمية" كان البشر يعبثون بالآلات التي تعمل بدون توجيه بشري منذ زمن الفراعنة. تعتبر الروبوتات عنصرًا أساسيًا في الخيال العلمي ، وهي جزء متزايد الأهمية في مجتمعنا ، حيث تؤدي العديد من الوظائف التي تكون خطيرة للغاية أو مملة بالنسبة للإنسان.

على المستوى الأساسي ، يعيش البشر والحيوانات الأخرى من خلال مبدأ يسمى التغذية الراجعة. يشعر البشر بما يدور حولهم ويتفاعلون وفقًا لذلك. يعود استخدام التغذية الراجعة للتحكم في كيفية عمل الآلة إلى عام 1745 على الأقل ، عندما استخدم مالك مطحنة الخشب الإنجليزي إدموند لي المبدأ لتحسين وظيفة طاحونته التي تعمل بالرياح. في كل مرة تغير اتجاه الرياح ، كان على عماله تحريك طاحونة الهواء للتعويض. أضاف لي طواحين هواء أصغر إلى الطاحونة الأكبر. تعمل طواحين الهواء الأصغر حجمًا على تشغيل محور يدير تلقائيًا المحور الأكبر لمواجهة الرياح.

يستخدم نظام التحكم في الروبوت التغذية الراجعة تمامًا كما يفعل الدماغ البشري. ومع ذلك ، بدلاً من مجموعة من الخلايا العصبية ، يتكون دماغ الروبوت من شريحة سيليكون تسمى وحدة المعالجة المركزية ، أو وحدة المعالجة المركزية ، والتي تشبه الشريحة التي تدير جهاز الكمبيوتر الخاص بك. تقرر أدمغتنا ما يجب فعله وكيف تتفاعل مع العالم بناءً على ردود الفعل من حواسنا الخمس. تقوم وحدة المعالجة المركزية في الروبوت بنفس الشيء بناءً على البيانات التي تم جمعها بواسطة أجهزة تسمى أجهزة الاستشعار.

تتلقى الروبوتات ردود فعل من أجهزة الاستشعار التي تحاكي حواس الإنسان مثل كاميرات الفيديو أو الأجهزة التي تسمى المقاومات المعتمدة على الضوء والتي تعمل مثل العيون أو الميكروفونات التي تعمل كآذان. حتى أن بعض الروبوتات لديها اللمس والذوق والشم. تقوم وحدة المعالجة المركزية للروبوت بترجمة الإشارات من هذه المستشعرات وضبط إجراءاتها وفقًا لذلك.

لكي يُعتبر روبوتًا ، يجب أن يكون للجهاز جسم يمكنه تحريكه كرد فعل على ردود الفعل من أجهزة الاستشعار الخاصة به. تتكون أجسام الروبوت من المعدن والبلاستيك والمواد المماثلة. داخل هذه الأجسام توجد محركات صغيرة تسمى المشغلات. تحاكي المحركات عمل العضلات البشرية لتحريك أجزاء من جسم الإنسان الآلي. تتكون أبسط الروبوتات من ذراع مع أداة ملحقة بمهمة معينة. قد تتحرك الروبوتات الأكثر تقدمًا على عجلات أو خطوات. الروبوتات الشبيهة بالبشر لها أذرع وأرجل تحاكي حركة الإنسان.

لكي يعمل الروبوت يجب أن يكون لديه القوة. يحصل البشر على طاقتهم من الطعام. بعد أن نأكل ، يتم تكسير الطعام وتحويله إلى طاقة بواسطة خلايانا. تحصل معظم الروبوتات على طاقتها من الكهرباء. يمكن توصيل الأذرع الروبوتية الثابتة مثل تلك التي تعمل في مصانع السيارات مثل أي جهاز آخر. عادة ما يتم تشغيل الروبوتات التي تتحرك بالبطاريات. غالبًا ما يتم تصميم مجسات الفضاء الروبوتية والأقمار الصناعية الخاصة بنا لتجميع الطاقة الشمسية.

من أجل التفاعل مع البيئة وتنفيذ المهام الموكلة ، تم تجهيز الروبوتات بأدوات تسمى المؤثرات النهائية. تختلف هذه وفقًا للمهام التي تم تصميم الروبوت للقيام بها. على سبيل المثال ، يمتلك عمال المصانع الروبوتية أدوات قابلة للتبديل مثل رشاشات الطلاء أو مشاعل اللحام. غالبًا ما تحتوي الروبوتات المتنقلة مثل المجسات المرسلة إلى كواكب أخرى أو روبوتات التخلص من القنابل على مقابض عالمية تحاكي وظيفة اليد البشرية.