Innhold
En robot er en maskin som fungerer automatisk og kan tilpasse seg endringer i omgivelsene. Selv om ordet "robot" ble brukt første gang i den tsjekkiske forfatteren Karl Capeks fra 1921, "Rossums Universal Robots", har mennesker vært å pusle med maskiner som kjører uten menneskelig veiledning siden faraoene. Roboter er et grunnleggende element i science fiction, og er et stadig viktigere segment av samfunnet vårt, og utfører mange jobber som er for farlige eller kjedelige for mennesker.
Kontrollsystem
På det mest grunnleggende nivået overlever mennesker og andre dyr gjennom et prinsipp som kalles tilbakemelding. Mennesker fornemmer hva som skjer rundt dem og reagerer deretter. Bruken av tilbakemeldinger for å kontrollere hvordan en maskin fungerer tilbake til minst 1745, da den engelske trelastmeier Edmund Lee brukte prinsippet for å forbedre funksjonen til sin vindkraftverk. Hver gang vinden endret retning, måtte arbeiderne hans flytte vindmøllen for å kompensere. Lee la to mindre vindmøller til den større. Disse mindre vindmøllene drev en aksel som automatisk vendte den større til å møte vinden.
Et kontrollsystem for roboter bruker tilbakemeldinger akkurat som den menneskelige hjernen gjør. I stedet for en samling av nevroner, består imidlertid en robothjerne av en silisiumbrikke kalt en sentral prosesseringsenhet, eller CPU, som ligner på brikken som kjører datamaskinen din. Hjernen vår bestemmer hva vi skal gjøre og hvordan vi skal reagere på verden basert på tilbakemeldinger fra våre fem sanser. En robot-CPU gjør det samme basert på data samlet av enheter som kalles sensorer.
sensorer
Roboter mottar tilbakemeldinger fra sensorer som etterligner menneskelige sanser som videokameraer eller enheter som kalles lysavhengige motstander som fungerer som øyne eller mikrofoner som fungerer som ører. Noen roboter har til og med berøring, smak og lukt. Robotens CPU tolker signaler fra disse sensorene og justerer handlingene deretter.
aktuatorer
For å bli betraktet som en robot, må en enhet ha et organ som den kan bevege seg i reaksjon på tilbakemelding fra sensorene. Robotlegemer består av metall, plast og lignende materialer. Inne i disse kroppene er små motorer kalt aktuatorer. Aktuatorer etterligner virkningen av menneskelig muskel for å bevege deler av robotkroppen. De enkleste robotene består av en arm med et verktøy festet til en bestemt oppgave. Mer avanserte roboter kan bevege seg rundt på hjul eller slitebaner. Humanoide roboter har armer og ben som etterligner menneskelig bevegelse.
Strømforsyning
For å kunne fungere må en robot ha strøm. Mennesker får sin energi fra mat. Etter at vi spiser, blir maten brutt ned og omdannet til energi av cellene våre. De fleste roboter henter energien sin fra strøm. Stasjonære robotarmer som de som jobber i bilfabrikker kan kobles til som alle andre apparater. Roboter som beveger seg rundt drives vanligvis av batterier. Våre robotromsonder og satellitter er ofte designet for å samle solkraft.
Slutteffektorer
For å samhandle med miljøet og utføre tildelte oppgaver, er roboter utstyrt med verktøy som kalles slutteffektorer. Disse varierer i henhold til oppgavene roboten er designet for å utføre. For eksempel har robotfabrikkerne utskiftbare verktøy som malingssprøyter eller sveiselykter. Mobilroboter som sonder som sendes til andre planeter eller bomberegistreringsroboter har ofte universelle gripere som etterligner funksjonen til den menneskelige hånden.