Główne części robota

Robot to maszyna, która działa automatycznie i potrafi dostosowywać się do zmian w swoim otoczeniu. Chociaż słowo „robot” zostało po raz pierwszy użyte w sztuce czeskiego pisarza Karla Capka z 1921 r. „Uniwersalne roboty Rossuma”, ludzie od czasów faraonów majstrują przy maszynach, które działają bez ludzkiego przewodnictwa. Roboty, będące podstawą science fiction, stają się coraz ważniejszym segmentem naszego społeczeństwa, wykonując wiele prac, które są zbyt niebezpieczne lub nużące dla ludzi. .

Na najbardziej podstawowym poziomie ludzie i inne zwierzęta przeżywają dzięki zasadzie zwanej sprzężeniem zwrotnym. Istoty ludzkie wyczuwają, co się wokół nich dzieje i odpowiednio reagują. Wykorzystanie informacji zwrotnej do kontrolowania funkcjonowania maszyny sięga co najmniej 1745 roku, kiedy angielski właściciel tartaku Edmund Lee zastosował tę zasadę, aby poprawić działanie swojego tartaku napędzanego wiatrem. Za każdym razem, gdy wiatr zmieniał kierunek, jego pracownicy musieli przesuwać wiatrak, aby to zrekompensować. Lee dodał dwa mniejsze wiatraki do większego. Te mniejsze wiatraki napędzały oś, która automatycznie obracała większą w kierunku wiatru.

System sterowania robota wykorzystuje informacje zwrotne, tak jak robi to ludzki mózg. Jednak zamiast zbioru neuronów mózg robota składa się z krzemowego chipa zwanego centralną jednostką obliczeniową lub procesorem, który jest podobny do chipa, który obsługuje komputer. Nasze mózgi decydują, co robić i jak reagować na świat w oparciu o informacje zwrotne z naszych pięciu zmysłów. Procesor robota robi to samo na podstawie danych gromadzonych przez urządzenia zwane czujnikami.

Roboty otrzymują informacje zwrotne z czujników, które naśladują ludzkie zmysły, takich jak kamery wideo lub urządzenia zwane rezystorami zależnymi od światła, które działają jak oczy lub mikrofony, które działają jak uszy. Niektóre roboty mają nawet dotyk, smak i zapach. Procesor robota interpretuje sygnały z tych czujników i odpowiednio dostosowuje swoje działania.

Aby zostać uznanym za robota, urządzenie musi mieć korpus, który może się poruszać w reakcji na sprzężenie zwrotne z jego czujników. Korpusy robotów składają się z metalu, plastiku i podobnych materiałów. Wewnątrz tych korpusów znajdują się małe silniki zwane siłownikami. Siłowniki naśladują działanie ludzkich mięśni, które poruszają częściami ciała robota. Najprostsze roboty składają się z ramienia z dołączonym narzędziem do konkretnego zadania. Bardziej zaawansowane roboty mogą poruszać się na kołach lub bieżnikach. Roboty humanoidalne mają ręce i nogi, które naśladują ruchy człowieka.

Aby robot mógł funkcjonować, musi mieć moc. Istoty ludzkie czerpią energię z pożywienia. Po zjedzeniu żywność jest rozkładana i przekształcana w energię przez nasze komórki. Większość robotów czerpie energię z elektryczności. Stacjonarne ramiona robotyczne, takie jak te, które pracują w fabrykach samochodów, można podłączyć jak każde inne urządzenie. Roboty, które się poruszają, są zwykle zasilane bateriami. Nasze zrobotyzowane sondy kosmiczne i satelity są często zaprojektowane do gromadzenia energii słonecznej.

W celu interakcji z otoczeniem i wykonywania powierzonych zadań roboty wyposażone są w narzędzia zwane efektorami końcowymi. Różnią się one w zależności od zadań, do których wykonania został zaprojektowany robot. Na przykład robotnicy w fabrykach mają wymienne narzędzia, takie jak rozpylacze farby lub palniki spawalnicze. Roboty mobilne, takie jak sondy wysyłane na inne planety lub roboty do usuwania bomb, często mają uniwersalne chwytaki, które naśladują funkcję ludzkiej ręki.