ロボットの主要部品

ロボットは、自動的に機能し、環境の変化に適応できる機械です。 「ロボット」という言葉は、チェコの作家カレル・チャペックの1921年の劇「ロッサムのユニバーサルロボット」で最初に使用されましたが、 人間はファラオの時代から人間の指導なしに動く機械をいじくり回してきました。 サイエンスフィクションの定番であるロボットは、私たちの社会のますます重要なセグメントであり、人間にとって危険すぎる、または退屈な多くの仕事を実行しています。

最も基本的なレベルでは、人間や他の動物はフィードバックと呼ばれる原則を通じて生き残ります。 人間は自分の周りで何が起こっているのかを感知し、それに応じて反応します。 機械の機能を制御するためのフィードバックの使用は、英国の製材所の所有者であるエドマンド・リーが彼の風力発電所の機能を改善するために原理を使用したとき、少なくとも1745年にさかのぼります。 風が方向を変えるたびに、彼の労働者はそれを補うために風車を動かさなければなりませんでした。 リーは大きな風車に2つの小さな風車を追加しました。 これらの小さな風車は、風に直面するように大きな風車を自動的に回転させる車軸に動力を供給しました。

ロボットの制御システムは、人間の脳と同じようにフィードバックを使用します。 ただし、ロボットの脳は、ニューロンの集まりではなく、コンピューターを実行するチップに似た中央処理装置（CPU）と呼ばれるシリコンチップで構成されています。 私たちの脳は、私たちの五感からのフィードバックに基づいて、何をすべきか、そして世界にどのように反応するかを決定します。 ロボットのCPUは、センサーと呼ばれるデバイスによって収集されたデータに基づいて同じことを行います。

ロボットは、ビデオカメラや、目や耳として機能するマイクのように機能する光依存抵抗と呼ばれるデバイスなど、人間の感覚を模倣するセンサーからフィードバックを受け取ります。 一部のロボットには、触覚、味覚、嗅覚さえあります。 ロボットのCPUは、これらのセンサーからの信号を解釈し、それに応じてその動作を調整します。

ロボットと見なされるには、デバイスはセンサーからのフィードバックに反応して動くことができる本体を備えている必要があります。 ロボット本体は、金属、プラスチック、および同様の材料で構成されています。 これらの本体の中には、アクチュエーターと呼ばれる小さなモーターがあります。 アクチュエータは、ロボットの体の一部を動かす人間の筋肉の動作を模倣します。 最も単純なロボットは、特定のタスク用に取り付けられたツールを備えたアームで構成されています。 より高度なロボットは、車輪や踏み板の上を動き回ることがあります。 ヒューマノイドロボットには、人間の動きを模倣した腕と脚があります。

ロボットが機能するためには、力が必要です。 人間は食物からエネルギーを得ます。 私たちが食べた後、食べ物は私たちの細胞によって分解され、エネルギーに変換されます。 ほとんどのロボットは電気からエネルギーを得ています。 自動車工場で機能するような固定ロボットアームは、他のアプライアンスと同じように接続できます。 動き回るロボットは通常、バッテリーで駆動されます。 私たちのロボット宇宙探査機と衛星は、多くの場合、太陽光発電を収集するように設計されています。

環境と相互作用し、割り当てられたタスクを実行するために、ロボットにはエンドエフェクタと呼ばれるツールが装備されています。 これらは、ロボットが実行するように設計されたタスクによって異なります。 たとえば、ロボット工場の労働者は、塗料噴霧器や溶接トーチなどの交換可能なツールを持っています。 他の惑星に送られるプローブや爆弾処理ロボットなどの移動ロボットには、人間の手の機能を模倣するユニバーサルグリッパーが付いていることがよくあります。