De viktigaste delarna av en robot

En robot är en maskin som fungerar automatiskt och kan anpassa sig till förändringar i sin miljö. Även om ordet "robot" först användes i den tjeckiska författaren Karl Capeks pjäs från 1921, "Rossums Universal Robots," människor har pratat med maskiner som körs utan mänsklig vägledning sedan faraonas tid. En häftklammer av science fiction, robotar är ett allt viktigare segment i vårt samhälle och utför många jobb som är för farliga eller tråkiga för människor.

På den mest grundläggande nivån överlever människor och andra djur genom en princip som kallas feedback. Människor känner vad som händer runt dem och reagerar därefter. Användningen av feedback för att kontrollera hur en maskinfunktion går tillbaka till minst 1745, då den engelska timmerägaren Edmund Lee använde principen för att förbättra funktionen hos sin vindkraftverk. Varje gång vinden ändrade riktning var hans arbetare tvungna att flytta väderkvarnen för att kompensera. Lee lade till två mindre väderkvarnar till den större. Dessa mindre väderkvarnar drev en axel som automatiskt vred den större mot vinden.

En robots styrsystem använder feedback precis som den mänskliga hjärnan gör. I stället för en samling neuroner består dock en robots hjärna av ett kiselchip som kallas en central processorenhet, eller CPU, som liknar det chip som kör din dator. Våra hjärnor bestämmer vad vi ska göra och hur vi ska reagera på världen baserat på feedback från våra fem sinnen. En robots processor gör samma sak baserat på data som samlas in av enheter som kallas sensorer.

Robotar får feedback från sensorer som efterliknar mänskliga sinnen som videokameror eller enheter som kallas ljusberoende motstånd som fungerar som ögon eller mikrofoner som fungerar som öron. Vissa robotar har till och med beröring, smak och lukt. Robotens CPU tolkar signaler från dessa sensorer och justerar dess åtgärder därefter.

För att betraktas som en robot måste en enhet ha en kropp som den kan röra sig som reaktion på feedback från sina sensorer. Robotkroppar består av metall, plast och liknande material. Inuti dessa kroppar finns små motorer som kallas ställdon. Ställdon efterliknar verkan av mänskliga muskler för att flytta delar av robotens kropp. De enklaste robotarna består av en arm med ett verktyg fäst för en viss uppgift. Mer avancerade robotar kan röra sig på hjul eller slitbanor. Humanoidrobotar har armar och ben som efterliknar mänsklig rörelse.

För att fungera måste en robot ha kraft. Människor får sin energi från maten. När vi äter bryts maten ned och omvandlas till energi av våra celler. De flesta robotar hämtar sin energi från el. Stationära robotarmar som de som arbetar i bilfabriker kan anslutas som alla andra apparater. Robotar som rör sig drivs vanligtvis av batterier. Våra rymdprober och satelliter är ofta utformade för att samla in solenergi.

För att kunna interagera med miljön och utföra tilldelade uppgifter är robotar utrustade med verktyg som kallas sluteffektorer. Dessa varierar beroende på de uppgifter roboten har utformats för att utföra. Till exempel har robotarbetare utbytbara verktyg som färgsprutor eller svetsbrännare. Mobila robotar som sonderna som skickas till andra planeter eller bombdeponeringsrobotar har ofta universella gripare som efterliknar den mänskliga handens funktion.