ロボットの主な構成要素は何ですか？

オートマトン—ロボットとして最もよく知られている—長い間、人間の集合的無意識の一部となってきました。

古代ヘブル人とギリシャ人はどちらも、ゴーレムと機械的助手に言及し、人間の追求を支援しました。 ロボットという言葉は、カレル-カペックの1921年の戯曲”ロッサムの普遍的なロボット”まで文学に登場しなかった。”1926年、映画”メトロポリス”は、銀幕に人間に見えるロボットを描いた最初の映画となりました。

今日、ロボットは私たちの日常生活の一部です。 私たちは道を横断しない場合でも、ロボットは今、私たちの倉庫や組立工場で働いている、遠くの惑星を探索し、私たちは私たちのインフラサイトを検

しかし、ロボットは実際にどのように動作しますか？ ロボットの主なコンポーネントは何ですか、そしてそれらはその全体的な機能にどのように貢献しますか？ ここでは、ロボットがダニを作る部品のクラッシュコースです。

1. 中央処理装置

ロボットの主要な構成要素の一つは、任意のコンピュータ駆動技術の主要な構成要素です: 中央処理装置(CPU)。 CPUはロボットの”脳”として機能します。 言い換えれば、CPUは外部の刺激にフィードバックを提供するロボットコンポーネントです。

すべての生物は、フィードバックを使用して機能し、生き残ります。 それは私達が熱いストーブに触れた後私達が私達の手を鞭打つ原因となるものがである。 ロボットのCPUは、センサを使用して環境データを取り込み、適切なアクションを実行するためにそのプログラミングを呼び出

機械を制御するためにフィードバックを使用した最も初期の例の一つは、Edmund Leeが自動fantailを発明した1745年にさかのぼります。 この装置は、風に応じて風車の方向を変える大きな風車の車軸に取り付けられた小さな羽根で構成されていました。 この単純なシステムは、今日のCpuからは程遠いかもしれませんが、コアアイデアは、外部のフィードバックに従って機能し、同じままです。

Cpuは人間の脳と同様に機能します。 情報があなたの体の感覚を通してあなたの頭脳のニューロンに来るのと同じようにデータはセンサーを通して入って来、そしてCPUはそれに応じて解釈し、

2. センサー

それはすべてのロボットの次の重要なコンポーネントに私たちを連れて行きます：センサー。 センサーはロボットのフィードバック機構の原動力です。 彼らはロボットがその周囲に関する情報を取り込むのを助けるために”目”と”耳”のように行動します。 ロボットは、一般的に、彼らが自分の仕事を行うのを助けるためにセンサータイプの広い範囲を組み込 これらは次のとおりです:

• 光センサー
• 音センサー
• 温度センサー
• 接触センサー
• 近接センサー
• 距離センサー
• 圧力センサー
• 位置決めセンサー

接触センサーと近接センサーは、ロボットがより自信を持って安全にナビゲートするのに役立ちます。 圧力センサーは、動力を与えられたロボットアームの握力を制御して、処理している商品を粉砕しないようにすることができます。

測位センサーには、GPS、デジタル磁気コンパス、および屋内または屋外のロボットの位置を近似するためのその他のツールが含まれています。 いくつかのロボットはまた、目のように機能するビジョンセンサーを介して周囲を移動します。 カメラは視覚情報を入力し、マシンビジョンと呼ばれる人工知能（AI）プロセスがビデオ映像を分析して物体を認識し、ロボットを誘導します。

より新しいが、ますます普及している種類のロボットセンサーは固有受容センサーです。 これらの部品は熱、電流および電池の寿命のようなロボットの内部要因を監察する。 ロボットは高価なことが多いので、企業はメンテナンスの上に滞在する必要があり、この情報は彼らがそれを行うのに役立ちます。

3. アクチュエータ

センサがロボットの目と耳であれば、そのアクチュエータは筋肉のように機能します。 アクチュエータは、ロボットの構造に直接取り付けられた小さなモータで、動きを容易にします。 最も一般的なタイプには、次のものがあります:

• 油圧：動きを容易にするためにオイルを使用します。
• : 動きを容易にするために空気を使用します。
• 電気：電流と磁石を使用して動きを容易にします。

油圧acuatorは、多くの力を生成し、維持するのが比較的容易であるため、通常、鉱業や建設機械を含む重機に現れます。 空気圧アクチュエータは、同じ利点の多くを持っており、多くの場合、安価ですが、彼らは振動に敏感です。 それらは製造業および他の安定した、屋内設定のための普及した選択です。

電動アクチュエータは、今日最も一般的なタイプです。 それらはより多くの制御を提供し、少数の環境の危険があり、騒音に少しを作り、そしてプログラムし易い。

最も単純なロボットのいくつかは、アーム、アクチュエータ、作業を行うためのツールよりも少しで構成されています。 より複雑なロボットは動きに踏面、車輪また更に足を蹴るのにアクチュエーターを使用するかもしれません。

細かさと精度を必要とする繊細な作業を完了するためにロボットを配備する場合は、ステップモータを使用することができます。 これらは非常に反復可能な方法の特定の間隔の動きを提供する明瞭なモーター設計である。

ロボットとステップモータによって一貫した高品質の結果を実現する能力は、1960年代にロボット組立がこのような巨大な方法で離陸し、減速しなかった理由の一つである。

4. エンドエフェクター

ほとんどのロボットが共通して持っているもう一つの品質はエンドエフェクターです。 用語「エフェクター」および「エンドエフェクター」は、互換的に使用されることがある。 両方の用語は、ロボットに搭載されているツール、つまり実際の作業を実行し、環境またはワークピースと対話するツールを指します。 以下にいくつかの例を示します:

• 工場のロボットは、溶接トーチ、ドライバー、リベット銃、塗料噴霧器などのエンドエフェクタを備えている場合があります。
• 移動ロボットは、通常、物体を持ち上げたり、危険な条例を処分するためのマニピュレータとグリッパを持っています。
• 他の惑星に派遣されたロボットのようなロボットは、シャベル、ドリル、ハンマー、カメラ、ライト、その他の分析器具を運ぶことができます。

単純なものから複雑なものまで、エフェクタはロボットが正確に特定のタスクを実行することを可能にします。 例えば、最新のロボット技術のいくつかは、手術を行うために彼らの腕の終わりに小さなメス、手やカメラを使用しています。 ロボットの動きの安定性そして範囲と結合されるこれらの精密な用具は外科をより安全およびより少なく侵略的にさせる。 いくつかのロボットは、人間が操作するには小さすぎる25mmの切開だけで操作を実行することができます。

5. 電源

人間がエネルギーを必要とするときに食べ物を消費するのと同じように、ロボットも機能するためにエネルギーを必要とします。 ほぼすべてのロボットは電気から電力を受け取ります。

電源は、しかし、まだ多くの異なる形態を取ることができます。 静止したロボットは、工場のそれらのように、他のどの電気器具のような直接力をちょうど受け取る。 移動ロボットは、通常、大容量の電池を搭載し、ロボットのプローブや衛星は、一般的に太陽からのエネルギーを収穫するための太陽電池パネルを備えて

省エネルギーが喫緊の課題となっている現在、多くのロボットには省電力機能が含まれています。 一部は使用法に従って低電力モードに自動的に転換します、他は機械動きを最小にするのに独特な設計を使用し、他は緑のエネルギー源を使用します。 この傾向が続くにつれて、ロボットの消費電力を削減するためのより新しい方法が登場します。

6. プログラム

ロボットのプログラミングは物理的な構成要素ではありませんが、それはまだ全体の不可欠な部分です。 私たちが今日見てきたロボットの各コンポーネントは、刺激を取るか、フィードバックの形を提供します。 ロボット内のプログラムは、これらの動作を駆動するロジックを提供します。

“If This Then That”機能など、自動化レシピに精通している可能性があります。 それは誰もが自分のスマートフォンやスマートホームで探索することができます概念です。 同様に、ロボットには、タスクや環境データを収集して分析し、その刺激に基づいて適切な応答を選択する”ロジックツリー”が含まれています。

例えば-ロボットが急な降下に近づくと、自動的に後退します。 別の世界を探索するロボット探査機は、そのカメラやセンサーがその周りで検出するものに応じて、異なるツールを起動することができます。

他のロボットプログラミングの例は、より高度です。 最新のロボット技術は、人間がどのように学ぶかを模倣する機械学習を使用しています。 これらのロボットは絶えず遭遇し、それらから学ぶ異なった状態およびouctomesのノートを取る。 彼らが長く動作するほど、より多くの彼らは学び、ますます正確で有用になってきています。

自動運転車は、機械学習を使用するロボットシステムの一例です。 企業は、道路上でこれらの車両をテストするように、彼らはより多くの条件の下でより多くの障害物に遭遇し、より良いそれらを識別するために学 機械学習がなければ、これらの車は遭遇するすべてのオブジェクトを認識しない可能性があり、危険です。

人間の意思決定は、私たちが通常、その瞬間に意思決定を行うことを認識していないほど迅速に行われます。 同じ一般的な概念は、ロボットが不確実な状況で特定のタスクを実行するようにすることに適用されます。

ロボットと進歩が絡み合っている

ロボットは長い間、技術進歩の行進の鐘を鳴らしてきました。 ロボットの初期の試みは、Boston Dynamicsのrobotic dogのような敏捷性を考えると、今は停止して不器用に見えます」とSpot。”おもちゃから遠く離れて、このrobot74,500ロボットは、重い荷物を引っ張ることから私有財産の自動監視を行うことまで、Boston Dynamicsのスポークスマンによると、”ほぼ無

行進は続く。 今後数年間で、我々はすぐにロボットは、フォームのさらに多種多様に取って、彼らは今日よりも多くのタスクを実行するのが表示されます。 中小企業のためのタスクを実行することから、世界で最も印象的な構造のいくつかを構築し、維持することまで、検査、製造、または運ぶために何かがあ