Les principales parties d'un robot

Un robot est une machine qui fonctionne automatiquement et peut s'adapter aux changements de son environnement. Bien que le mot "robot" ait été utilisé pour la première fois dans la pièce de 1921 de l'écrivain tchèque Karl Capek, "Rossum's Universal Robots", les êtres humains bricolent avec des machines qui fonctionnent sans guidage humain depuis l'époque des pharaons. Élément de base de la science-fiction, les robots constituent un segment de plus en plus important de notre société, effectuant de nombreux travaux trop dangereux ou fastidieux pour les êtres humains.

Au niveau le plus élémentaire, les êtres humains et les autres animaux survivent grâce à un principe appelé rétroaction. Les êtres humains sentent ce qui se passe autour d'eux et réagissent en conséquence. L'utilisation de la rétroaction pour contrôler le fonctionnement d'une machine remonte au moins à 1745, lorsque le propriétaire d'une scierie anglaise Edmund Lee a utilisé le principe pour améliorer le fonctionnement de son moulin à vent. Chaque fois que le vent changeait de direction, ses ouvriers devaient déplacer le moulin à vent pour compenser. Lee a ajouté deux petits moulins à vent au plus grand. Ces petits moulins à vent alimentaient un axe qui tournait automatiquement le plus grand pour faire face au vent.

Le système de contrôle d'un robot utilise la rétroaction tout comme le cerveau humain. Cependant, au lieu d'une collection de neurones, le cerveau d'un robot se compose d'une puce de silicium appelée unité centrale de traitement, ou CPU, similaire à la puce qui fait fonctionner votre ordinateur. Notre cerveau décide quoi faire et comment réagir au monde en fonction des commentaires de nos cinq sens. Le processeur d'un robot fait la même chose en fonction des données collectées par des appareils appelés capteurs.

Les robots reçoivent un retour de capteurs qui imitent les sens humains, tels que des caméras vidéo ou des appareils appelés résistances dépendantes de la lumière qui fonctionnent comme des yeux ou des microphones qui agissent comme des oreilles. Certains robots ont même le toucher, le goût et l'odorat. Le processeur du robot interprète les signaux de ces capteurs et ajuste ses actions en conséquence.

Pour être considéré comme un robot, un appareil doit avoir un corps qu'il peut déplacer en réaction au retour de ses capteurs. Les corps de robot sont constitués de métal, de plastique et de matériaux similaires. À l'intérieur de ces corps se trouvent de petits moteurs appelés actionneurs. Les actionneurs imitent l'action du muscle humain pour déplacer des parties du corps du robot. Les robots les plus simples consistent en un bras avec un outil attaché pour une tâche particulière. Des robots plus avancés peuvent se déplacer sur des roues ou des bandes de roulement. Les robots humanoïdes ont des bras et des jambes qui imitent le mouvement humain.

Pour fonctionner, un robot doit être alimenté. Les êtres humains tirent leur énergie de la nourriture. Après avoir mangé, la nourriture est décomposée et convertie en énergie par nos cellules. La plupart des robots tirent leur énergie de l'électricité. Les bras robotiques fixes comme ceux qui fonctionnent dans les usines automobiles peuvent être branchés comme n'importe quel autre appareil. Les robots qui se déplacent sont généralement alimentés par des batteries. Nos sondes spatiales robotiques et nos satellites sont souvent conçus pour capter l'énergie solaire.

Afin d'interagir avec l'environnement et d'effectuer les tâches assignées, les robots sont équipés d'outils appelés effecteurs finaux. Celles-ci varient en fonction des tâches pour lesquelles le robot a été conçu. Par exemple, les ouvriers d'usine robotisés disposent d'outils interchangeables tels que des pulvérisateurs de peinture ou des torches de soudage. Les robots mobiles tels que les sondes envoyées sur d'autres planètes ou les robots de déminage ont souvent des pinces universelles qui imitent la fonction de la main humaine.