Părțile principale ale unui robot

Un robot este o mașină care funcționează automat și se poate adapta la schimbările din mediul său. Deși cuvântul „robot” a fost folosit pentru prima dată în piesa scriitorului ceh Karl Capek din 1921, „Roboții universali ai lui Rossum”. ființele umane lucrează cu mașini care funcționează fără îndrumare umană încă de pe vremea faraonilor. Un element esențial al ficțiunii științifice, roboții sunt un segment din ce în ce mai important al societății noastre, îndeplinind multe locuri de muncă care sunt prea periculoase sau obositoare pentru ființele umane.

La nivelul cel mai de bază, ființele umane și alte animale supraviețuiesc printr-un principiu numit feedback. Ființele umane simt ceea ce se întâmplă în jurul lor și reacționează în consecință. Utilizarea feedback-ului pentru a controla modul în care funcționează o mașină datează din cel puțin 1745, când proprietarul fabricii de cherestea engleză Edmund Lee a folosit principiul pentru a îmbunătăți funcția fabricii sale eoliene. De fiecare dată când vântul își schimba direcția, lucrătorii săi trebuiau să mute moara de vânt pentru a compensa. Lee a adăugat două mori de vânt mai mici la cea mai mare. Aceste mori de vânt mai mici au alimentat o axă care a rotit automat cea mai mare pentru a înfrunta vântul.

Sistemul de control al unui robot folosește feedback la fel ca și creierul uman. Cu toate acestea, în loc de o colecție de neuroni, creierul unui robot constă dintr-un cip de siliciu numit unitate centrală de procesare sau CPU, care este similar cu cipul care rulează computerul. Creierul nostru decide ce să facem și cum să reacționăm la lume pe baza feedback-ului din cele cinci simțuri ale noastre. Procesorul unui robot face același lucru pe baza datelor colectate de dispozitivele numite senzori.

Roboții primesc feedback de la senzori care imită simțurile umane, cum ar fi camerele video sau dispozitivele numite rezistențe dependente de lumină, care funcționează ca niște ochi sau microfoane care acționează ca urechi. Unii roboți au chiar atingere, gust și miros. CPU-ul robotului interpretează semnalele de la acești senzori și își ajustează acțiunile în consecință.

Pentru a fi considerat un robot, un dispozitiv trebuie să aibă un corp pe care să îl poată deplasa ca reacție la feedback-ul de la senzorii săi. Corpurile robotului constau din metal, plastic și materiale similare. În interiorul acestor corpuri sunt mici motoare numite actuatoare. Actuatorii imită acțiunea mușchiului uman pentru a mișca părți ale corpului robotului. Cei mai simpli roboți constau dintr-un braț cu un instrument atașat pentru o anumită sarcină. Roboții mai avansați se pot deplasa pe roți sau cauciucuri. Roboții umanoizi au brațe și picioare care imită mișcarea umană.

Pentru a funcționa, un robot trebuie să aibă putere. Ființele umane își obțin energia din alimente. După ce mâncăm, alimentele sunt descompuse și transformate în energie de către celulele noastre. Majoritatea roboților își obțin energia din electricitate. Brațele robotizate staționare, precum cele care funcționează în fabricile de mașini, pot fi conectate ca orice alt aparat. Roboții care se mișcă sunt de obicei alimentați cu baterii. Sondele noastre spațiale robotizate și sateliții sunt deseori proiectate pentru a colecta energia solară.

Pentru a interacționa cu mediul și a îndeplini sarcinile atribuite, roboții sunt echipați cu instrumente numite efectoare finale. Acestea variază în funcție de sarcinile pe care robotul a fost proiectat să le îndeplinească. De exemplu, muncitorii din fabricile robotizate au instrumente interschimbabile, cum ar fi pulverizatoare de vopsea sau lanterne de sudură. Roboții mobili, cum ar fi sondele trimise către alte planete sau roboții de eliminare a bombelor, au adesea clești universali care imită funcția mâinii umane.