mitkä ovat robottien pääkomponentit?

automaatit — jotka useimmat tuntevat paremmin robotteina — ovat olleet osa ihmiskollektiivia tajuttomana jo pitkään.

sekä muinaiset heprealaiset että kreikkalaiset viittasivat golemeihin ja mekaanisiin apulaisiin auttaakseen ihmisiä heidän pyrkimyksissään. Sana robotti esiintyi kirjallisuudessa vasta Karel Capekin näytelmässä “Rossum’ s Universal Robots.”Vuonna 1926 elokuvasta” Metropolis ” tuli ensimmäinen liikkuva elokuva, joka esitti ihmisen näköistä robottia valkokankaalla.

nykyään robotit ovat osa arkeamme. Vaikka emme kohtaisi teitä, robotit työskentelevät nyt varastoissamme ja kokoonpanotehtaissamme, tutkivat kaukaisia planeettoja, auttavat meitä tarkastamaan infrastruktuurikohteitamme ja jopa rakentamaan upouusia.

mutta miten robotit oikeasti toimivat? Mitkä ovat robotin pääkomponentit ja miten ne edistävät sen yleistä toimivuutta? Tässä pikakurssi niihin osiin, jotka saavat robotit tikittämään.

1. Keskusyksikkö

yksi robotin pääkomponenteista on pääkomponentti missä tahansa tietokonepohjaisessa teknologiassa: keskusyksikkö (CPU). Suoritin toimii robotin “aivoina”. Toisin sanoen suoritin on robottikomponentti, joka antaa palautetta ulkopuolisille ärsykkeille.

kaikki eliöt toimivat ja selviävät palautteen avulla. Se saa meidät piiskaamaan kätemme pois kosketettuamme kuumaa liettä. Suorittimen robotti ottaa ympäristödatan antureiden avulla ja sitten kutsuu sen ohjelmointi suorittaa tarvittavat toimet.

yksi varhaisimmista esimerkeistä palautteen käyttämisestä koneen ohjaamiseen on vuodelta 1745, jolloin Edmund Lee keksi automaattifantailin. Laite koostui suuremman tuulimyllyn akseliin kiinnitetyistä pienemmistä siipistä, jotka muuttivat tuulimyllyn suuntaa tuulen mukaan. Tämä yksinkertainen järjestelmä saattaa olla kaukana nykypäivän suorittimista, mutta ydinajatus, joka toimii ulkopuolisen palautteen mukaan, pysyy samana.

suorittimet toimivat samalla tavalla kuin ihmisaivot. Data tulee sensorien kautta aivan kuten tieto tulee aivojen neuroneihin kehon aistien kautta, sitten suoritin tulkitsee ja toimii sen mukaisesti.

2. Anturit

, jotka vievät meidät jokaisen robotin seuraavaan avainkomponenttiin: sensoreihin. Sensorit ovat robotin palautemekanismin voimanpesä. Ne toimivat kuin “silmät” ja “korvat” auttaakseen robottia ottamaan tietoa ympäristöstään. Robotit sisältävät tyypillisesti monenlaisia anturityyppejä, joiden avulla ne voivat suorittaa työnsä. Näitä ovat:

• valoanturit
• Äänianturit
• Lämpötila-anturit
• kosketusanturit
• etäisyysanturit
• paineanturit
• Paikannusanturit
• Paikannusanturit
• Paikannusanturit

kosketus-ja läheisyysanturit auttavat robotteja suunnistamaan varmemmin ja turvallisemmin, varsinkin kun niitä käytetään ihmistyöntekijöiden rinnalla. Paineanturit voivat ohjata robottikäden pitovoimaa, jotta se ei murskaisi käsittelemäänsä tavaraa.

Paikannusantureita ovat GPS, digitaaliset magneettikompassit ja muut työkalut robotin sijainnin arvioimiseksi joko sisällä tai ulkona. Jotkut robotit myös suunnistavat ympäristöään näköantureiden avulla, jotka toimivat silmien tavoin. Kamerat syöttävät visuaalista informaatiota, minkä jälkeen konenäköksi kutsuttu tekoälyprosessi (AI) analysoi videomateriaalia esineiden tunnistamiseksi ohjaten robottia.

uudempi, mutta yhä suositumpi robottisensorityyppi on proprioseptiset sensorit. Nämä komponentit tarkkailevat robotin sisäisiä tekijöitä, kuten lämpöä, sähkövirtaa ja akun käyttöikää. Koska robotit ovat usein kalliita, yritysten on pidettävä huolta niiden ylläpidosta,ja tämä tieto auttaa niitä siinä.

3. Toimilaitteet

jos anturit ovat robotin silmiä ja korvia, sen toimilaitteet toimivat lihasten tavoin. Toimilaitteet ovat suoraan robotin rakenteeseen kiinnitettyjä pieniä moottoreita, jotka helpottavat liikkumista. Yleisimpiä ovat:

• hydraulinen: käyttää öljyä liikkumisen helpottamiseksi.
• pneumaattinen: Käyttää ilmaa liikkumisen helpottamiseksi.
• Sähkö: käyttää sähkövirtaa ja magneetteja helpottamaan liikkumista.

hydraulisia akuaattoreita esiintyy tyypillisesti raskaissa koneissa, kuten kaivos-ja maarakennuskoneissa, koska ne tuottavat paljon voimaa ja ovat suhteellisen helppoja huoltaa. Pneumaattisilla toimilaitteilla on monia samoja etuja ja ne ovat usein halvempia, mutta ne ovat herkkiä tärinälle. Ne ovat suosittu valinta valmistukseen ja muihin vakaisiin sisätiloihin.

Sähkökäyttöiset toimilaitteet ovat nykyisin ylivoimaisesti yleisin tyyppi. Ne tarjoavat enemmän valvontaa, on vähemmän ympäristöriskejä, tehdä vähän melua ja on helppo ohjelmoida.

jotkut yksinkertaisimmista roboteista koostuvat vain käsivarresta, toimilaitteesta ja työvälineestä. Monimutkaisemmat robotit saattavat potkia toimilaitteilla askelmia, pyöriä tai jopa jalkoja liikkeelle.

kun robotit lähetetään suorittamaan hienovaraisuutta ja tarkkuutta vaativia tehtäviä, voidaan käyttää askelmoottoreita. Nämä ovat erillisiä moottorimalleja, jotka tarjoavat liikettä tietyissä intervalleissa erittäin toistettavalla tavalla.

kyky toteuttaa jatkuvasti laadukkaita tuloksia robottien ja askelmoottoreiden avulla on yksi syy siihen, miksi robottien kokoonpano lähti niin valtavaan nousuun 1960-luvulla eikä koskaan hidastunut.

4. Päätetyövälineet

toinen ominaisuus, joka useimmilla roboteilla on yhteistä, on päätetyövälineet. Termejä “effector” ja “end-effector” käytetään joskus keskenään. Molemmat termit viittaavat robotin kyydissä oleviin työkaluihin-eli työkaluihin, jotka suorittavat varsinaisen työn ja ovat vuorovaikutuksessa ympäristön tai työkappaleen kanssa. Tässä muutama esimerkki:

• Tehdasroboteissa voi olla päätetyövälineitä, kuten hitsaussoihtuja, ruuvimeisseleitä, niittipyssyjä ja maaliruiskuja.
• liikkuvissa roboteissa on yleensä käsittelijät ja tarttujat esineiden nostamiseen tai vaarallisten määräysten hävittämiseen.
• muille planeetoille lähetetyt robotit voivat kantaa mukanaan lapioita, Poria, vasaroita, kameroita, valoja ja muita analyyttisiä työvälineitä.

yksinkertaisista monimutkaisiin efektoreiden avulla robotit voivat suorittaa erityistehtävänsä tarkasti. Esimerkiksi osa uusimmasta robottitekniikasta käyttää leikkaukseen pieniä skalpelleja, käsiä ja kameroita käsivarsiensa päässä. Nämä tarkat työkalut yhdessä robottien vakauden ja liikeradan kanssa tekevät leikkauksesta turvallisemman ja vähemmän invasiivisen. Jotkut robotit voivat suorittaa operaatioita vain 25 mm: n viillolla, joka olisi aivan liian pieni ihmisen operoitavaksi.

5. Virransyöttö

aivan kuten ihmiset kuluttavat ruokaa tarvitessaan energiaa, robotitkin tarvitsevat energiaa toimiakseen. Lähes kaikki robotit saavat voimansa sähköstä.

Virtalähteet voivat kuitenkin vielä olla monessa eri muodossa. Paikallaan pysyvät robotit, kuten tehtaiden robotit, saavat suoraa virtaa siinä missä muutkin laitteet. Mobiiliroboteissa käytetään tyypillisesti suuritehoisia akkuja, kun taas robottiluotaimissa ja satelliiteissa on yleensä aurinkopaneelit, joilla kerätään energiaa auringosta.

koska energiansäästöstä on tullut polttavampi kysymys, monissa roboteissa on nykyään virransäästöominaisuuksia. Jotkut siirtyvät automaattisesti pienitehoiseen tilaan käyttönsä mukaan, toiset käyttävät ainutlaatuisia malleja mekaanisen liikkeen minimoimiseksi ja toiset käyttävät vihreitä energialähteitä. Kun tämä suuntaus jatkuu, uusia tapoja vähentää robottien virrankulutusta tulee esiin.

6. Ohjelma

robotin ohjelmointi ei ole fyysinen komponentti, mutta se on silti olennainen osa kokonaisuutta. Jokainen osa robotit olemme tarkastelleet tänään joko ottaa ärsykkeitä tai antaa eräänlaista palautetta. Robotin ohjelma tarjoaa logiikan, joka ohjaa näitä käyttäytymismalleja.

saatat tuntea automaatioreseptit, mukaan lukien” Jos tämä niin se ” – toiminnallisuuden. Se on käsite, johon kuka tahansa voi tutustua älypuhelimillaan ja älykodeillaan. Robotit sisältävät myös “logiikkapuita”, jotka keräävät ja analysoivat tehtävä-ja ympäristötietoa ja valitsevat sitten sopivan vastauksen tämän ärsykkeen perusteella.

esimerkiksi — jos robotti lähestyy jyrkkää pudotusta, se perääntyy automaattisesti. Robottiluotain, joka tutkii toista maailmaa, saattaa aktivoida eri työkalun riippuen siitä, mitä sen kamerat ja sensorit havaitsevat sen ympärillä.

muut robottiohjelmoinnin esimerkit ovat kehittyneempiä. Uusin robottiteknologia käyttää koneoppimista, joka jäljittelee sitä, miten ihmiset oppivat. Nämä robotit ottavat jatkuvasti huomioon erilaiset tilanteet ja oudot tilanteet, joita ne kohtaavat, ja oppivat niistä. Mitä kauemmin he toimivat, sitä enemmän he oppivat ja tulevat yhä tarkemmiksi ja avuliaammiksi.

itseajavat autot ovat esimerkki koneoppimista hyödyntävistä robottijärjestelmistä. Kun yritykset testaavat näitä ajoneuvoja tiellä, ne kohtaavat enemmän esteitä useammissa olosuhteissa ja oppivat tunnistamaan ne paremmin. Ilman koneoppimista nämä autot eivät välttämättä tunnista jokaista kohtaamaansa esinettä, joka voi olla vaarallinen.

inhimillinen päätöksenteko tapahtuu sen verran nopeasti, ettemme yleensä ole tietoisia päätösten tekemisestä hetkessä. Sama yleiskäsite pätee siihen, että robotit saadaan suorittamaan tiettyjä tehtäviä epävarmoissa olosuhteissa, kaikki ilman paljon tai mitään ihmisten vuorovaikutusta.

robotit ja edistys kietoutuivat yhteen

robotit ovat jo pitkään olleet kellonsoittaja teknologisen kehityksen marssille. Varhaiset robottiyritykset näyttävät nyt pysäyttäviltä ja kömpelöiltä, kun ajatellaan vaikkapa Boston Dynamicsin robottikoiran “Spotin ketteryyttä.”Kaukana lelu, tämä $74,500 robotti pystyy” lähes rajaton ” sovelluksia, mukaan Boston Dynamics tiedottajat, vaihtelevat vetää raskaita kuormia suorittaa automaattisen valvonnan yksityisomaisuuden.

marssi jatkuu. Tulevina vuosina näemme pian robottien ottavan entistä laajemman muodon ja suorittavan paljon enemmän tehtäviä kuin nykyään. Pienyritysten tehtävistä maailman vaikuttavimpien rakenteiden rakentamiseen ja ylläpitoon, jos on jotain tarkastettavaa, valmistettavaa tai kuljetettavaa, sitä varten on luultavasti robotti.

Post Views:
990
Mainokset