En robot är en maskin som fungerar automatiskt och kan anpassa sig till förändringar i sin miljö. Även om ordet "roboten" först användes i tjeckisk författare, har Karl Capeks 1921-spel, "Rossums universella robotar", huggats med maskiner som körs utan mänsklig vägledning sedan faraoernas tid. En stapel av science fiction, robotar är ett allt viktigare segment av vårt samhälle, som utför många jobb som är för farliga eller tråkiga för människor.

Kontrollsystem

På den mest grundläggande nivån varelser och andra djur överlever genom en princip som kallas feedback. Människor förstår vad som händer kring dem och reagerar i enlighet därmed. Användningen av återkoppling för att kontrollera hur en maskin fungerar går tillbaka till minst 1745, då engelsk timmerbrukare Edmund Lee använde principen att förbättra funktionen hos sin vindkraftverk. Varje gång vinden förändrades, var hans arbetare tvungna att flytta väderkvarnen för att kompensera. Lee lade till två mindre väderkvarnar till den större. Dessa mindre väderkvarnar drev en axel som automatiskt gjorde den större för att möta vinden.

En robots styrsystem använder feedback precis som människans hjärna gör. I stället för en samling neuroner består dock en robots hjärna av ett kiselchip som kallas en centralenhet eller CPU, som liknar det chip som kör din dator. Våra hjärnor bestämmer vad de ska göra och hur man ska reagera på världen baserat på feedback från våra fem sinnen. En robots CPU gör samma sak baserat på data som samlas in av enheter som heter sensorer.

Sensorer

Robotar får feedback från sensorer som efterliknar mänskliga sinnen som videokameror eller enheter som kallas ljusberoende motstånd som fungerar som ögon eller mikrofoner som fungerar som öron. Vissa robotar har även beröring, smak och lukt. Robots CPU tolkar signaler från dessa sensorer och anpassar dess handlingar i enlighet med detta.

Actuators

För att betraktas som en robot måste en enhet ha en kropp som den kan flytta i reaktion på återkoppling från dess sensorer . Robotkroppar består av metall, plast och liknande material. Inuti är dessa kroppar småmotorer som kallas aktuatorer. Aktuatorer efterliknar människans muskelverkan för att flytta delar av robotens kropp. De enklaste robotarna består av en arm med ett verktyg för en viss uppgift. Fler avancerade robotar kan flytta runt på hjul eller slitbanor. Humanoidrobotar har armar och ben som efterliknar mänsklig rörelse.

Strömförsörjning

För att fungera måste en robot ha ström. Människor får sin energi från mat. När vi äter, är maten bruten och omvandlad till energi av våra celler. De flesta robotar får sin energi från el. Stationära robotarmar som de som arbetar i bilfabriker kan anslutas som alla andra apparater. Robotar som rör sig runt drivs vanligtvis av batterier. Våra robotic rymdprober och satelliter är ofta utformade för att samla solenergi.

Slutverkare

För att kunna interagera med miljön och utföra tilldelade uppgifter är robotar utrustade med verktyg som kallas end effectors. Dessa varierar beroende på de uppgifter som roboten har utformats för att utföra. Till exempel har robotfabrikanter utbytbara verktyg som färgsprutor eller svetsbrännare. Mobila robotar, som proberna som skickas till andra planeter eller bombborttagningsrobotar, har ofta universella gripare som efterliknar den mänskliga handens funktion.