Основните части на робот

Роботът е машина, която функционира автоматично и може да се адаптира към промените в околната среда. Въпреки че думата „робот“ е използвана за първи път в пиесата на чешкия писател Карл Капек от 1921 г. „Универсалните роботи на Росум“ хората са се занимавали с машини, които работят без човешко ръководство още от времето на фараоните. Основна част от научната фантастика, роботите са все по-важен сегмент от нашето общество, изпълнявайки много задачи, които са твърде опасни или досадни за хората.

На най-основното ниво хората и другите животни оцеляват чрез принцип, наречен обратна връзка. Човешките същества усещат какво се случва около тях и реагират съответно. Използването на обратна връзка за контрол на функционирането на машината датира от поне 1745 г., когато английският собственик на мелница Едмънд Лий използва принципа, за да подобри функцията на своята вятърна мелница. Всеки път, когато вятърът променяше посоката си, работниците му трябваше да преместват вятърната мелница, за да компенсират. Лий добави две по-малки вятърни мелници към по-голямата. Тези по-малки вятърни мелници задвижваха ос, която автоматично завърташе по-голямата към вятъра.

Система за контрол на робот използва обратна връзка, точно както го прави човешкият мозък. Въпреки това, вместо колекция от неврони, мозъкът на робота се състои от силициев чип, наречен централен процесор, или CPU, който е подобен на чипа, който управлява вашия компютър. Нашият мозък решава какво да прави и как да реагира на света въз основа на обратна връзка от нашите пет сетива. Процесорът на робота прави същото нещо въз основа на данни, събрани от устройства, наречени сензори.

Роботите получават обратна връзка от сензори, които имитират човешки сетива, като например видеокамери или устройства, наречени светлозависими резистори, които функционират като очи или микрофони, които действат като уши. Някои роботи дори имат докосване, вкус и мирис. Процесорът на робота интерпретира сигналите от тези сензори и съответно коригира действията си.

За да се счита за робот, устройството трябва да има тяло, което да може да се движи в отговор на обратна връзка от неговите сензори. Роботите се състоят от метал, пластмаса и подобни материали. Вътре в тези тела има малки двигатели, наречени изпълнителни механизми. Задвижващите механизми имитират действието на човешкия мускул за придвижване на части от тялото на робота. Най-простите роботи се състоят от рамо с инструмент, прикрепен за определена задача. По-напредналите роботи могат да се движат на колела или протектори. Хуманоидните роботи имат ръце и крака, които имитират човешкото движение.

За да функционира, роботът трябва да има мощност. Човешките същества получават енергията си от храната. След като се храним, храната се разгражда и се превръща в енергия от нашите клетки. Повечето роботи получават енергията си от електричество. Стационарните роботизирани рамена като тези, които работят в автомобилните заводи, могат да бъдат включени като всеки друг уред. Роботите, които се движат, обикновено се захранват от батерии. Нашите роботизирани космически сонди и сателити често са проектирани да събират слънчева енергия.

За да взаимодействат с околната среда и да изпълняват възложени задачи, роботите са оборудвани с инструменти, наречени крайни ефектори. Те варират в зависимост от задачите, които роботът е проектиран да изпълнява. Например, роботизираните фабрични работници имат взаимозаменяеми инструменти като пръскачки за боя или заваръчни горелки. Мобилните роботи като сондите, изпратени до други планети, или роботите за обезвреждане на бомби често имат универсални грайфери, които имитират функцията на човешката ръка.