תוֹכֶן
רובוט הוא מכונה שמתפקדת אוטומטית ויכולה להסתגל לשינויים בסביבתה. אף על פי שהמילה "רובוט" שימשה לראשונה בסופר הצ'כי קארל קאפקס ב -1921, "רובוטים אוניברסאליים של רוסומים", בני אדם מתעסקים במכונות הפועלות ללא הדרכה אנושית מאז תקופת הפרעונים. רובוטים הם מרכיב חשוב במדע הבדיוני, והוא חלק חשוב יותר ויותר של החברה שלנו, ומבצעים עבודות רבות מסוכנות מדי או מייגעות לבני אדם.
מערכת בקרה
ברמה הבסיסית ביותר, בני אדם ובעלי חיים אחרים שורדים באמצעות עיקרון הנקרא משוב. בני האדם חשים את המתרחש סביבם ומגיבים בהתאם. השימוש במשוב כדי לשלוט על אופן פעולתו של מכונה, נמשך לפחות בשנת 1745, כאשר בעל טחנת העצים האנגלית אדמונד לי השתמש בעיקרון כדי לשפר את תפקידה של הטחנה המונעת על רוח. בכל פעם שהרוח שינתה כיוון, נאלצו עובדיו להזיז את טחנת הרוח כדי לפצות. לי הוסיף שתי טחנות רוח קטנות יותר לזו הגדולה יותר. טחנות רוח קטנות יותר אלה הובילו ציר שהפך אוטומטית את הגדול יותר לפנים לרוח.
מערכת בקרת רובוטים משתמשת במשוב בדיוק כמו שעושה המוח האנושי. עם זאת, במקום אוסף של נוירונים, מוח רובוטים מורכב משבב סיליקון המכונה יחידת עיבוד מרכזית, או מעבד, הדומה לשבב שמריץ את המחשב שלך. המוח שלנו מחליט מה לעשות ואיך להגיב לעולם על סמך משוב מחמשת החושים שלנו. מעבד רובוטים עושה את אותו הדבר על סמך נתונים שנאספו על ידי מכשירים שנקראים חיישנים.
חיישנים
הרובוטים מקבלים משוב מחיישנים המחקים חושים אנושיים כמו מצלמות וידאו או מכשירים הנקראים נגדים תלויים באור שמתפקדים כמו עיניים או מיקרופונים הפועלים כאוזניים. יש רובוטים שיש להם אפילו מגע, טעם וריח. מעבד הרובוטים מפרש אותות מחיישנים אלה ומתאים את פעולותיהם בהתאם.
מפעילים
כדי להיחשב לרובוט, על מכשיר להיות בעל גוף שהוא יכול לנוע בתגובה לפידבק מהחיישנים שלו. גופי הרובוט מורכבים ממתכת, פלסטיק ומחומרים דומים. בתוך גופים אלה נמצאים מנועים קטנים המכונים מפעילים. מפעילים מחקים את פעולת השריר האנושי כדי להזיז חלקים מגוף הרובוטים. הרובוטים הפשוטים ביותר מורכבים מזרוע עם כלי מחובר למשימה מסוימת. רובוטים מתקדמים יותר עשויים לנוע על גלגלים או על מדרגות. לרובוטים הומנואידים יש זרועות ורגליים המחקות תנועה אנושית.
ספק כוח
על מנת לתפקד על רובוט להיות בעל כוח. בני אדם משיגים את האנרגיה שלהם מהמזון. לאחר שאנו אוכלים, המזון מתפרק והופך לאנרגיה על ידי התאים שלנו. רוב הרובוטים משיגים את האנרגיה שלהם מהחשמל. ניתן לחבר זרועות רובוטיות נייחות כמו אלה העובדות במפעלי מכוניות כמו כל מכשיר אחר. רובוטים הנעים בדרך כלל מופעלים באמצעות סוללות. בדיקות החלל והלוויינים הרובוטיים שלנו נועדו לרוב לאיסוף אנרגיה סולארית.
אפקטים סופיים
על מנת ליצור אינטראקציה עם הסביבה ולבצע משימות שהוקצו, רובוטים מצוידים בכלים המכונים אפקטורי קצה. אלה משתנים בהתאם למשימות שהרובוט תוכנן לבצע. לדוגמא, לעובדי המפעל הרובוטי יש כלים להחלפה כמו מרססי צבע או לפיד ריתוך. לרובוטים ניידים כמו הבדיקות שנשלחו לכוכבי לכת אחרים או לרובוטים לסילוק פצצות יש לרוב תפסים אוניברסליים המחקים את תפקוד היד האנושית.