April 20
Robotics è lo studio degli usi, progettazione e produzione di robot. Mentre non vi è alcuna universalmente concordato definizione, i robot sono generalmente considerati di essere agenti meccanici artificiali. Ci sono molti diversi tipi di robot, come bracci robotici impiegati nella produzione, robot di servizio che spesso sono mobili, robot chirurgici, robot mobili su ruote, veicoli senza equipaggio e giocattoli robotici.
Idee di robot appaiono in tutta la storia della civiltà umana, dalle automi del mondo antico, a robot umanoide corazzata di Leonardo da Vinci, agli strumenti automatizzati per migliorare la produzione di tessitura durante la rivoluzione industriale. Diversi gli orologi automatici e macchine musicali sono state costruite. Mentre non è chiaro quanti dei disegni sono stati anche tentato, è evidente che l'uomo aveva sempre sognato di macchine automatiche.
La parola "robot" è stato coniato dal drammaturgo ceco, Karel Capek, nel suo dramma RUR (Rossum di Universal Robots). L'idea si è diffuso ancora di più da fantascienza Isaac Asimov. Con l'avvento dei computer digitali nel 1950, i robot sono diventati sempre più complessi. Il primo robot braccio industriale, Unimate, è stato introdotto nel 1962 per eseguire operazioni ripetitive su una linea di assemblaggio General Motors. Nel 1966, la Stanford Research Institute ha creato Shakey, il robot prima automatizzato mobile. Giocattoli robot, come RB5X e la serie HERO, è diventato popolare nel 1980 e hanno ottenuto sempre più complessa, che porta alla Furby, il Sony Aibo e Lego Mindstorms. La letteratura e film hanno spesso caratterizzato robot come principali punti della trama, come Johnny 5 in corto circuito, i replicanti di Blade Runner e la serie Transformers.
I robot possono essere semplici bracci meccanici, tenuti a posto, e progettati per eseguire le attività ripetitive, come il lavoro catena di montaggio. Un esempio di questo è il robot PUMA, inventato da Victor Scheinman. Possono anche essere mobili, robot a ruote, come la Dante I e II Dante, e rover su Marte della NASA. Ci sono robot chirurgici, come ad esempio il sistema Da Vinci; veicoli automatici, come gli aerei senza pilota; robot di servizio di telefonia mobile, come nursebot e ASIMO; e gli animali robotici come robot formica e Aibo di Sony. I robot della fantascienza tendono ad essere umanoide, come C3PO della serie Star Wars, o dati di Star Trek. Un altro tipo popolare di robot immaginario è il nanorobot, un robot microscopici in grado di eseguire compiti a livello microscopico, come ad esempio la cura delle malattie, attaccando i microbi invasori.
I robot possono essere fatti da una grande varietà di materiali e condotte in molti modi diversi. Essi possono essere costruiti da pesanti, robusto acciaio o plastica leggera, o una combinazione di materiali. bracci robotici e robot chirurgici possono avere giunti rotazionali semplici, azionati da motori elettrici o idraulici, o giunti longitudinali mossi da viti rotanti. Alcuni robot mobili hanno numerosi ruote in grado di operare su piani diversi, mentre alcuni possono camminare su vari terreni su più gambe. Alcuni robot sono dotate di meccanismi di rilevamento, come ad esempio le macchine fotografiche per operare come gli occhi, o toccare i sensori di essere in grado di sentire l'ambiente. azionamento Robotic può verificarsi in una catena seriale o collegamenti paralleli.
Gran parte del design del robot si basa sulla matematica applicata, in particolare algebra lineare. Rappresentando le orientazioni relative articolazioni successive in un braccio robotico seriale come matrici 4x4, è una semplice questione di moltiplicare le matrici per determinare la posizione e l'orientamento di ogni giunto. La progettazione di robot dipende molto matematica coinvolti nella pianificazione percorso, spazio di lavoro del robot e le relative velocità ed accelerazioni delle articolazioni. matrici Jacobiane e determinanti sono utilizzati anche per aiutare con questi problemi.
I robot sono spesso utilizzati al giorno d'oggi per attività ripetitive, o attività pericolose o sporchi, che sarebbe auspicabile per un essere umano a fare. Essi possono essere utilizzati per la ricerca e mappare le aree inaccessibili per gli esseri umani, come campi di battaglia o di altri pianeti. I robot possono essere utilizzati anche per eseguire operazioni umani con maggiore precisione. Come risultato, i robot vengono sempre più utilizzati in chirurgia e ora sono stati utilizzati nel cuore, ginecologica, urologica, vascolare e chirurgia ortopedica. Robot del futuro potrebbero essere in grado di eseguire queste operazioni con poco o nessun controllo umano. Alcuni immaginano eserciti fatti interamente di robot automatizzati mobili.