Las partes principales de un robot

Un robot es una máquina que funciona automáticamente y puede adaptarse a los cambios en su entorno. Aunque la palabra "robot" se utilizó por primera vez en la obra de teatro de 1921 del escritor checo Karl Capek, "Rossum's Universal Robots", Los seres humanos han estado jugando con máquinas que funcionan sin guía humana desde la época de los faraones. Un elemento básico de la ciencia ficción, los robots son un segmento cada vez más importante de nuestra sociedad, que realizan muchos trabajos que son demasiado peligrosos o tediosos para los seres humanos.

En el nivel más básico, los seres humanos y otros animales sobreviven a través de un principio llamado retroalimentación. Los seres humanos perciben lo que sucede a su alrededor y reaccionan en consecuencia. El uso de la retroalimentación para controlar el funcionamiento de una máquina se remonta al menos a 1745, cuando el propietario de un aserradero inglés Edmund Lee utilizó el principio para mejorar el funcionamiento de su molino de energía eólica. Cada vez que el viento cambiaba de dirección, sus trabajadores tenían que mover el molino de viento para compensar. Lee agregó dos molinos de viento más pequeños al más grande. Estos molinos de viento más pequeños accionaban un eje que giraba automáticamente el más grande para enfrentar el viento.

El sistema de control de un robot utiliza la retroalimentación tal como lo hace el cerebro humano. Sin embargo, en lugar de una colección de neuronas, el cerebro de un robot consiste en un chip de silicio llamado unidad central de procesamiento, o CPU, que es similar al chip que ejecuta su computadora. Nuestro cerebro decide qué hacer y cómo reaccionar ante el mundo en función de la retroalimentación de nuestros cinco sentidos. La CPU de un robot hace lo mismo basándose en los datos recopilados por dispositivos llamados sensores.

Los robots reciben retroalimentación de sensores que imitan los sentidos humanos, como cámaras de video o dispositivos llamados resistencias dependientes de la luz que funcionan como ojos o micrófonos que actúan como oídos. Algunos robots incluso tienen tacto, gusto y olfato. La CPU del robot interpreta las señales de estos sensores y ajusta sus acciones en consecuencia.

Para ser considerado un robot, un dispositivo debe tener un cuerpo que pueda mover en reacción a la retroalimentación de sus sensores. Los cuerpos de los robots están hechos de metal, plástico y materiales similares. Dentro de estos cuerpos hay pequeños motores llamados actuadores. Los actuadores imitan la acción del músculo humano para mover partes del cuerpo del robot. Los robots más simples consisten en un brazo con una herramienta adjunta para una tarea en particular. Los robots más avanzados pueden moverse sobre ruedas o peldaños. Los robots humanoides tienen brazos y piernas que imitan el movimiento humano.

Para funcionar, un robot debe tener energía. Los seres humanos obtienen su energía de los alimentos. Después de comer, nuestras células descomponen la comida y la convierten en energía. La mayoría de los robots obtienen su energía de la electricidad. Los brazos robóticos estacionarios como los que funcionan en las fábricas de automóviles se pueden enchufar como cualquier otro aparato. Los robots que se mueven generalmente funcionan con baterías. Nuestras sondas y satélites espaciales robóticos a menudo están diseñados para recolectar energía solar.

Para interactuar con el entorno y realizar las tareas asignadas, los robots están equipados con herramientas llamadas efectores finales. Estos varían según las tareas para las que se ha diseñado el robot. Por ejemplo, los trabajadores de las fábricas robóticas tienen herramientas intercambiables como pulverizadores de pintura o sopletes de soldadura. Los robots móviles, como las sondas enviadas a otros planetas o los robots de eliminación de bombas, a menudo tienen pinzas universales que imitan la función de la mano humana.