As partes principais de um robô

Um robô é uma máquina que funciona automaticamente e pode se adaptar às mudanças em seu ambiente. Embora a palavra "robô" tenha sido usada pela primeira vez na peça de 1921 do escritor tcheco Karl Capek, "Rossum's Universal Robots", os seres humanos têm mexido com máquinas que funcionam sem orientação humana desde a época dos Faraós. Um grampo da ficção científica, os robôs são um segmento cada vez mais importante da nossa sociedade, realizando muitos trabalhos que são muito perigosos ou tediosos para os seres humanos.

No nível mais básico, os seres humanos e outros animais sobrevivem por meio de um princípio chamado feedback. Os seres humanos percebem o que está acontecendo ao seu redor e reagem de acordo. O uso de feedback para controlar o funcionamento de uma máquina remonta a pelo menos 1745, quando o proprietário de uma serraria inglês, Edmund Lee, usou o princípio para melhorar o funcionamento de sua usina eólica. Cada vez que o vento mudava de direção, seus trabalhadores tinham que mover o moinho para compensar. Lee adicionou dois moinhos de vento menores ao maior. Esses moinhos de vento menores moviam um eixo que automaticamente girava o maior para enfrentar o vento.

O sistema de controle de um robô usa feedback da mesma forma que o cérebro humano. No entanto, em vez de uma coleção de neurônios, o cérebro de um robô consiste em um chip de silício chamado unidade central de processamento, ou CPU, que é semelhante ao chip que executa o computador. Nossos cérebros decidem o que fazer e como reagir ao mundo com base no feedback de nossos cinco sentidos. A CPU de um robô faz a mesma coisa com base nos dados coletados por dispositivos chamados sensores.

Os robôs recebem feedback de sensores que imitam os sentidos humanos, como câmeras de vídeo ou dispositivos chamados resistores dependentes de luz que funcionam como olhos ou microfones que agem como ouvidos. Alguns robôs têm até toque, gosto e cheiro. A CPU do robô interpreta os sinais desses sensores e ajusta suas ações de acordo.

Para ser considerado um robô, um dispositivo deve ter um corpo que possa se mover em reação ao feedback de seus sensores. Os corpos dos robôs consistem em metal, plástico e materiais semelhantes. Dentro desses corpos estão pequenos motores chamados atuadores. Os atuadores imitam a ação do músculo humano para mover partes do corpo do robô. Os robôs mais simples consistem em um braço com uma ferramenta acoplada para uma tarefa específica. Robôs mais avançados podem se mover sobre rodas ou esteiras. Os robôs humanóides têm braços e pernas que imitam o movimento humano.

Para funcionar, um robô deve ter potência. Os seres humanos obtêm sua energia dos alimentos. Depois de comer, o alimento é decomposto e convertido em energia por nossas células. A maioria dos robôs obtém sua energia da eletricidade. Braços robóticos fixos, como os que funcionam em fábricas de automóveis, podem ser conectados como qualquer outro eletrodoméstico. Os robôs que se movem geralmente são alimentados por baterias. Nossas sondas espaciais robóticas e satélites são freqüentemente projetados para coletar energia solar.

Para interagir com o ambiente e realizar as tarefas atribuídas, os robôs são equipados com ferramentas denominadas efetores finais. Eles variam de acordo com as tarefas para as quais o robô foi projetado. Por exemplo, os trabalhadores robóticos de uma fábrica têm ferramentas intercambiáveis, como pulverizadores de tinta ou tochas de soldagem. Robôs móveis, como as sondas enviadas a outros planetas ou robôs de eliminação de bombas, muitas vezes têm garras universais que imitam a função da mão humana.