Sisältö
Robotti on kone, joka toimii automaattisesti ja pystyy sopeutumaan ympäristön muutoksiin. Vaikka sanaa "robotti" käytettiin ensimmäistä kertaa tšekkiläisessä kirjailija Karl Capeksin 1921 -pelissä "Rossums Universal Robots", ihmiset ovat kihlautuneet koneilla, jotka toimivat ilman ihmisen ohjausta faaraoiden ajoista lähtien. Tieteiskirjallisuuden katkotut robotit ovat yhä tärkeämpi osa yhteiskuntamme, ja ne suorittavat monia ihmisille liian vaarallisia tai työlääitä töitä.
Ohjausjärjestelmä
Perustasolla ihmiset ja muut eläimet selviävät periaatteella, jota kutsutaan palautteeksi. Ihmiset ymmärtävät heidän ympärillään tapahtuvan ja reagoivat vastaavasti. Palautteen käyttö koneen toiminnan ohjaamiseen juontaa juurensa ainakin vuoteen 1745, kun englantilainen sahatavaran omistaja Edmund Lee käytti periaatetta parantaakseen tuulivoimalaitoksensa toimintaa. Aina kun tuuli muutti suuntaa, hänen työntekijöidensä piti siirtää tuulimyllyä korvauksena. Lee lisäsi kaksi pienempää tuulimyllyä suurempaan. Nämä pienemmät tuulimyllyt toimivat akselilla, joka automaattisesti kääntyi isommalla vastaamaan tuulta.
Robottien ohjausjärjestelmä käyttää palautetta samoin kuin ihmisen aivot. Neuronikokoelman sijaan robotit aivot koostuvat silikrosirusta, jota kutsutaan keskusprosessoriyksiköksi (CPU), joka on samanlainen kuin siru, joka käyttää tietokonettasi. Aivomme päättävät mitä tehdä ja miten reagoida maailmaan viiden aistimme palautteen perusteella. Robottien suoritin suorittaa saman asian anturien nimien laitteiden keräämän tiedon perusteella.
anturit
Robotit saavat palautetta antureilta, jotka matkittelevat ihmisen aisteja, kuten videokameroita tai laitteita, joita kutsutaan valoherkiksi vastuksiksi ja jotka toimivat kuten silmät tai korvat toimivat mikrofonit. Joillakin roboteilla on jopa kosketus, maku ja haju. Robotti-prosessori tulkitsee näiden anturien signaalit ja säätää toimintaansa vastaavasti.
toimilaitteet
Jotta robotti voidaan katsoa robotiksi, siinä on oltava runko, jota se voi liikuttaa vastauksena anturiensa palautteeseen. Robottirungot koostuvat metallista, muovista ja vastaavista materiaaleista. Näiden runkojen sisällä ovat pienet moottorit, joita kutsutaan toimilaitteiksi. Toimilaitteet matkivat ihmisen lihaksen vaikutusta robotin rungon osien liikuttamiseen. Yksinkertaisimmat robotit koostuvat varresta, jonka työkalu on kiinnitetty tiettyä tehtävää varten. Kehittyneemmät robotit voivat liikkua pyörillä tai kulutuspinnoilla. Humanoidroboteilla on käsivarret ja jalat, jotka matkivat ihmisen liikettä.
Virtalähde
Jotta robotti toimisi, sillä on oltava voimaa. Ihmiset saavat energiansa ruoasta. Syömisen jälkeen ruoka hajoaa ja muuttaa solujemme energiaksi. Useimmat robotit saavat energiansa sähköstä. Autotehtaissa työskentelevien kiinteät robottivarret voidaan kytkeä pistorasiaan kuten mikä tahansa muu laite. Robotit, jotka liikkuvat, saavat yleensä virtansa akkuista. Robottiset avaruusanturit ja satelliitit on usein suunniteltu keräämään aurinkovoimaa.
Lopputulokset
Ympäristön kanssa vuorovaikutuksessa ja määritettyjen tehtävien suorittamiseksi robotit on varustettu työkaluilla, joita kutsutaan päätefektoreiksi. Ne vaihtelevat riippuen tehtävistä, jotka robotti on suunniteltu suorittamaan. Esimerkiksi robotitehtaan työntekijöillä on vaihdettavat työkalut, kuten maalisuihkeet tai hitsauspolttimet. Liikkuvissa roboteissa, kuten muille planeetoille lähetetyissä koettimissa tai pommin hävittämisroboteissa, on usein yleisiä tarttujia, jotka matkivat ihmisen käden toimintaa.