Innehåll
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 1921, "Rossums Universal Robots", har människor vittnat med maskiner som körs utan mänsklig vägledning sedan faraonernas tid. Robotar är ett häftklammer i science fiction och är ett allt viktigare segment i vårt samhälle och utför många jobb som är för farliga eller tråkiga för människor.
Kontrollsystem
På den mest grundläggande nivån överlever människor och andra djur genom en princip som kallas feedback. Människor känner vad som händer omkring dem och reagerar i enlighet därmed. Användningen av feedback för att kontrollera hur en maskin fungerar går tillbaka till minst 1745, då den engelska timmerbruksägaren Edmund Lee använde principen för att förbättra sin vindkraftsfabriks funktion. Varje gång vinden ändrade riktning var hans arbetare tvungna att flytta vindkraftverket för att kompensera. Lee lade till två mindre väderkvarnar till den större. Dessa mindre vindkraftverk drivde en axel som automatiskt vände den större mot vinden.
Ett robotkontrollsystem använder feedback precis som den mänskliga hjärnan gör. Istället för en samling neuroner består dock en robothjärna av ett kiselchip som kallas en central behandlingsenhet, eller CPU, som liknar det chip som kör datorn. Våra hjärnor bestämmer vad vi ska göra och hur vi ska reagera på världen baserat på feedback från våra fem sinnen. En robot CPU gör samma sak baserat på data som samlas in av enheter som kallas sensorer.
sensorer
Roboter 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.
Actuators
För att betraktas som en robot måste en enhet ha en kropp som den kan röra sig i reaktion på feedback från dess sensorer. Robotkroppar består av metall, plast och liknande material. Inuti dessa kroppar finns små motorer som kallas ställdon. Ställdon efterliknar människans muskelverkan för att flytta delar av robotkroppen. 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. Humanoida robotar har armar och ben som efterliknar mänsklig rörelse.
Strömförsörjning
För att fungera måste en robot ha ström. Människor får sin energi från mat. När vi har ätit bryts maten ned och omvandlas till energi av våra celler. De flesta robotar får sin energi från el. Stationära robotarmar som de som arbetar i bilfabriker kan anslutas som alla andra apparater. Roboter som rör sig drivs vanligtvis med batterier. Våra robotutrymme och satelliter är ofta utformade för att samla solenergi.
Sluteffekter
För att interagera med miljön och utföra tilldelade uppgifter är robotar utrustade med verktyg som kallas sluteffektorer. Dessa varierar beroende på vilka uppgifter roboten har utformats för att utföra. Till exempel har robotfabriksarbetare utbytbara verktyg som färgsprutor eller svetsfacklor. Mobila robotar som sönder som skickas till andra planeter eller bombarderingsroboter har ofta universella gripare som efterliknar människans hand.