Conţinut
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 oară în jocul scriitorului ceh Karl Capeks din 1921, „Rossums Universal Robots”, ființele umane tâmpenesc cu mașini care funcționează fără îndrumare umană încă de pe vremea faraonilor. Un element fundamental al științei ficțiunii, roboții sunt un segment din ce în ce mai important al societății noastre, desfășurând multe locuri de muncă prea periculoase sau obositoare pentru ființele umane.
Sistem de control
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. Folosirea feedback-ului pentru a controla modul în care funcționează o mașină datează de cel puțin 1745, când proprietarul englezilor de cherestea Edmund Lee a folosit principiul pentru a îmbunătăți funcția morii sale eoliene. De fiecare dată când vântul schimba direcția, muncitorii 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 alimentau un ax care îl transforma automat pe cel mai mare pentru a face față vântului.
Un sistem de control al roboților folosește feedback la fel cum face creierul uman. Cu toate acestea, în loc de o colecție de neuroni, un creier de roboți este format dintr-un cip de siliciu numit unitate centrală de procesare sau procesor, care este similar cu cipul care rulează computerul. Creierul nostru decide ce să facă și cum să reacționeze la lume pe baza feedbackului din cele cinci simțuri ale noastre. Un procesor de roboți face același lucru pe baza datelor colectate de dispozitive numite senzori.
senzori
Roboții primesc feedback de la senzori care imită simțurile umane, cum ar fi camere video sau dispozitive numite rezistențe dependente de lumină, care funcționează ca ochii sau microfoanele care acționează ca urechile. Unii roboți au chiar atingere, gust și miros. CPU robotii interpretează semnale de la acești senzori și își ajustează acțiunile în consecință.
actuatori
Pentru a fi considerat un robot, un dispozitiv trebuie să aibă un corp pe care să-l poată deplasa în reacție la feedback-ul senzorilor săi. Corpurile robotului constau din metal, plastic și materiale similare. În aceste corpuri sunt mici motoare numite actuatoare. Actuatorii imită acțiunea mușchiului uman de a muta părți ale corpului roboților. Cei mai simpli roboți constau dintr-un braț cu un instrument atașat pentru o anumită sarcină. Roboți mai avansați se pot deplasa pe roți sau trepte. Roboții umanoizi au brațele și picioarele care imită mișcarea umană.
Alimentare electrică
Pentru a funcționa, un robot trebuie să aibă putere. Ființele umane își obțin energia din hrană. După ce mâncăm, mâncarea este descompusă și transformată în energie de către celulele noastre. Majoritatea roboților își obțin energia din electricitate. Brațele robotizate fixe 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 spațiale robotizate și sateliții sunt deseori proiectate pentru a colecta energia solară.
Efecte finale
Pentru a interacționa cu mediul și pentru a îndeplini sarcinile atribuite, roboții sunt echipate cu instrumente numite efectoare finale. Acestea variază în funcție de sarcinile pe care robotul a fost proiectat să le îndeplinească. De exemplu, lucrătorii din fabricile robotice au instrumente interschimbabile, cum ar fi pulverizatoarele de vopsea sau lanterne de sudare. Roboții mobili, cum ar fi sondele trimise către alte planete sau roboții de eliminare a bombelor, au adesea prinderi universale care imită funcția mâinii umane.