Содержание
Робот - это машина, которая функционирует автоматически и может адаптироваться к изменениям окружающей среды. Хотя слово «робот» было впервые использовано в пьесе чешского писателя Карла Чапекса 1921 года «Rossums Universal Robots», люди со времен фараонов возились с машинами, которые работают без человеческого руководства. Основой научной фантастики, роботы становятся все более важным сегментом нашего общества, выполняя множество работ, которые являются слишком опасными или утомительными для людей.
Система контроля
На самом базовом уровне люди и другие животные выживают благодаря принципу, называемому обратной связью. Люди чувствуют, что происходит вокруг, и реагируют соответствующим образом. Использование обратной связи для управления работой машины восходит, по крайней мере, к 1745 году, когда английский владелец лесопильного завода Эдмунд Ли использовал этот принцип для улучшения работы своей ветряной мельницы. Каждый раз, когда ветер менял направление, его работникам приходилось перемещать ветряную мельницу, чтобы компенсировать это. Ли добавил две меньшие ветряные мельницы к большей. Эти меньшие ветряные мельницы приводили в действие ось, которая автоматически поворачивала большую ось против ветра.
Система управления роботами использует обратную связь так же, как и человеческий мозг. Однако вместо совокупности нейронов мозг робота состоит из кремниевого чипа, называемого центральным процессором, или ЦП, который похож на чип, который работает на вашем компьютере. Наш мозг решает, что делать и как реагировать на мир, основываясь на отзывах наших пяти органов чувств. Робот-процессор делает то же самое, основываясь на данных, собранных устройствами, называемыми датчиками.
датчиков
Роботы получают обратную связь от датчиков, которые имитируют человеческие чувства, такие как видеокамеры или устройства, называемые светозависимыми резисторами, которые функционируют как глаза или микрофоны, которые действуют как уши. У некоторых роботов даже есть прикосновение, вкус и запах. ЦП роботов интерпретирует сигналы от этих датчиков и соответствующим образом корректирует свои действия.
исполнительные
Чтобы считаться роботом, устройство должно иметь тело, которое оно может перемещать в ответ на обратную связь от своих датчиков. Корпуса роботов состоят из металла, пластика и подобных материалов. Внутри этих корпусов находятся небольшие двигатели, называемые исполнительными механизмами. Приводы имитируют действие человеческих мышц для перемещения частей тела робота. Простейшие роботы состоят из руки с инструментом, прикрепленным для конкретной задачи. Более продвинутые роботы могут передвигаться на колесах или ступенях. У гуманоидных роботов есть руки и ноги, которые имитируют движения человека.
Источник питания
Чтобы функционировать, робот должен иметь силу. Люди получают энергию из пищи. После того, как мы поели, наши клетки расщепляют пищу и превращают ее в энергию. Большинство роботов получают энергию из электричества. Стационарные роботизированные манипуляторы, подобные тем, которые работают на автомобильных заводах, могут быть подключены как любой другой прибор. Роботы, которые передвигаются, обычно питаются от батарей. Наши роботизированные космические зонды и спутники часто предназначены для сбора солнечной энергии.
End Effectors
Для взаимодействия с окружающей средой и выполнения поставленных задач роботы оснащены инструментами, называемыми конечными эффекторами. Они варьируются в зависимости от задач, для которых робот был разработан. Например, работники робототехнического завода имеют сменные инструменты, такие как распылители краски или сварочные горелки. Мобильные роботы, такие как зонды, отправленные на другие планеты, или роботы для обезвреживания бомб, часто имеют универсальные захваты, которые имитируют функцию человеческой руки.