Hva Er De Viktigste Komponentene I Roboter?

Automater-bedre kjent av de fleste som roboter – har lenge vært en del av det menneskelige kollektive ubevisste.

De gamle Hebreerne og Grekerne gjorde begge referanser til golemer og mekaniske assistenter for å hjelpe mennesker i deres sysler. Ordet robot dukket ikke opp i litteraturen Til Karel Capeks 1921-spill “Rossum’ S Universal Robots. I 1926 ble filmen “Metropolis” det første bevegelige bildet for å skildre en menneskelignende robot på sølvskjermen .

i Dag er roboter en del av vårt daglige liv. Selv om vi ikke krysser veier, jobber roboter nå i lagrene og monteringsanleggene våre, utforsker fjerne planeter, hjelper oss med å inspisere infrastrukturstedene våre og til og med bygge helt nye.

men hvordan fungerer roboter egentlig? Hva er hovedkomponentene til en robot, og hvordan bidrar de til den generelle funksjonaliteten? Her er et lynkurs i delene som gjør roboter kryss.

1. Central Processing Unit

en av hovedkomponentene i en robot er en hovedkomponent i enhver datamaskindrevet teknologi: den sentrale prosessorenheten (CPU). CPU fungerer som” hjernen ” av roboten. MED ANDRE ord, EN CPU er robotkomponenten som gir tilbakemelding til ytre stimuli.

alle organismer fungerer og overlever ved hjelp av tilbakemelding. Det er det som får oss til å piske vår hånd bort etter at vi har rørt en varm komfyr. CPUEN i en robot tar inn miljødata ved hjelp av sensorer og kaller deretter programmeringen for å utføre riktig handling.

Et av de tidligste eksemplene på å bruke tilbakemelding til å kontrollere en maskin dateres tilbake til 1745 Da Edmund Lee oppfant den automatiske fantail. Denne enheten besto av mindre skovler festet til akselen til en større vindmølle som endret vindmøllens retning avhengig av vinden. Dette enkle systemet kan være langt fra dagens Cpuer, men kjerneideen, som fungerer i henhold til ekstern tilbakemelding, forblir den samme.

Cpuer fungerer på samme måte som den menneskelige hjerne. Data kommer inn gjennom sensorer akkurat som informasjon kommer til nevronene i hjernen din gjennom kroppens sanser, så TOLKER CPUEN og virker tilsvarende.

2. Sensorer

som tar oss til neste nøkkelkomponent til hver robot: sensorer. Sensorer er drivkraften i en robot feedback mekanisme. De fungerer som “øyne” og “ører” for å hjelpe roboten til å ta inn informasjon om omgivelsene. Roboter inneholder vanligvis et bredt spekter av sensortyper for å hjelpe dem med å utføre sitt arbeid. Disse inkluderer:

• lyssensorer
• Lydsensorer
• Temperatursensorer
• Kontaktsensorer
• Avstandssensorer
• Trykksensorer
• Posisjoneringssensorer

kontakt-og nærhetssensorer hjelper roboter med Å navigere Mer Trygt og Sikkert, spesielt når de brukes sammen med menneskelige arbeidere. Trykksensorer kan kontrollere grepstyrken til en drevet robotarm, slik at den ikke knuser varene den behandler.

Posisjoneringssensorer inkluderer GPS, digitale magnetiske kompasser og andre verktøy for å tilnærme plasseringen av en robot, enten innendørs eller utendørs. Noen roboter navigerer også sine omgivelser gjennom synssensorer, som fungerer som øyne. Kameraer feed i visuell informasjon, deretter en kunstig intelligens (AI) prosess kalt machine vision analyserer videoopptak for å gjenkjenne objekter, guiding roboten.

en nyere, men stadig mer populær type robotsensor er proprioceptive sensorer. Disse komponentene overvåker robotens interne faktorer som varme, elektrisk strøm og batterilevetid. Siden roboter ofte er dyre, må selskapene holde seg på toppen av vedlikeholdet, og denne informasjonen hjelper dem med å gjøre det.

3. Aktuatorer

hvis sensorer er robotens øyne og ører, fungerer aktuatorene som muskler. Aktuatorer er små motorer festet direkte til robotens struktur som letter bevegelsen. Noen av de vanligste typene inkluderer:

• Hydraulisk: bruker olje for å lette bevegelsen.
• Pneumatisk: Bruker luft for å lette bevegelsen.
• Elektrisk: Bruker elektrisk strøm og magneter for å lette bevegelsen.

Hydrauliske acuatorer vises vanligvis i tunge maskiner, inkludert gruvedrift og anleggsutstyr, siden de produserer mye kraft og er relativt enkle å vedlikeholde. Pneumatiske aktuatorer har mange av de samme fordelene og er ofte billigere, men de er følsomme for vibrasjoner. De er et populært valg for produksjon og andre stabile, innendørs innstillinger.

Elektriske aktuatorer er langt den vanligste typen i dag. De gir mer kontroll, har færre miljøfarer, gjør liten eller ingen støy og er enkle å programmere.

Noen av de enkleste robotene består av lite mer enn en arm, en aktuator og et verktøy for å utføre arbeid. Mer komplekse roboter kan bruke aktuatorer til å sparke løpebaner, hjul eller til og med ben i bevegelse.

når roboter distribueres for å fullføre delikate oppgaver som krever finesser og nøyaktighet, kan trinnmotorer brukes. Disse er forskjellige motordesign som gir bevegelse i bestemte intervaller på en svært repeterbar måte.

evnen til å realisere gjennomgående resultater av høy kvalitet gjennom roboter og trinnmotorer er en av grunnene til at robotmontering tok av på en så stor måte på 1960-tallet og aldri bremset ned.

4. End-Effectors

en annen kvalitet som de fleste roboter har til felles er end-effectors. Begrepene “effektor ” og” end-effector ” brukes noen ganger om hverandre. Begge begrepene refererer til verktøyene ombord på roboten — det vil si verktøyene som utfører det faktiske arbeidet og samhandler med miljøet eller et arbeidsstykke. Her er noen eksempler:

• Fabrikkroboter kan ha endeeffekter som sveisepistoler, skrutrekkere, naglepistoler og malingssprøyter.
• Mobile roboter har vanligvis manipulatorer og grippere for å løfte gjenstander eller avhende farlig ordinans.
• Roboter som de som sendes til andre planeter, kan bære spader, øvelser, hammere, kameraer, lys og andre analytiske redskaper.

fra enkle til komplekse, effektorer tillate roboter å utføre sine spesifikke oppgaver med presisjon. For eksempel bruker noen av de nyeste robotteknologiene små skalpeller, hender og kameraer i enden av armene for å utføre kirurgi. Disse presise verktøyene kombinert med robotens stabilitet og bevegelsesområde gjør operasjonen tryggere og mindre invasiv. Noen roboter kan utføre operasjoner med bare et 25 mm snitt, noe som ville være altfor lite for et menneske å operere i.

5. Strømforsyning

akkurat som mennesker bruker mat når de trenger energi, trenger roboter energi for å fungere også. Nesten alle roboter får sin kraft fra elektrisitet.

Strømforsyninger kan likevel ta mange forskjellige former. Stasjonære roboter, som de i fabrikker, får direkte strøm akkurat som alle andre apparater. Mobile roboter har vanligvis batterier med høy kapasitet, mens robotprober og satellitter generelt er utstyrt med solcellepaneler for høsting av energi fra solen.

ettersom energisparing har blitt et mer presserende problem, inkluderer mange roboter i dag strømsparingsfunksjoner. Noen bytter automatisk til lavspenningsmodus i henhold til bruken, andre bruker unike design for å minimere mekanisk bevegelse og andre bruker grønne energikilder. Etter hvert som denne trenden fortsetter, vil flere nye måter å redusere robotenes strømforbruk dukke opp.

6. Et Program

en robots programmering er ikke en fysisk komponent, men det er fortsatt en viktig del av helheten. Hver av komponentene i roboter vi har sett på i dag, tar enten stimuli eller gir en form for tilbakemelding. Programmet i en robot gir logikken som driver disse atferdene.

du kan være kjent med automatiseringsoppskrifter, inkludert” Hvis Dette Da ” – funksjonalitet. Det er et konsept alle kan utforske med sine smarttelefoner og smarte hjem. Roboter inneholder også “logiske trær” som samler og analyserer oppgave – og miljødata, og deretter velger et passende svar basert på den stimulansen.

for eksempel-hvis en robot nærmer seg en bratt avgang, vil den automatisk trekke seg tilbake. En robotsonde som utforsker en annen verden, kan aktivere et annet verktøy avhengig av hva kameraene og sensorene oppdager rundt den.

Andre robotprogrammeringseksempler er mer avanserte. Den nyeste robotteknologien bruker maskinlæring, som etterligner hvordan mennesker lærer. Disse robotene legger stadig merke til forskjellige situasjoner og ouctomes de møter og lærer av dem. Jo lenger de opererer, jo mer de lærer, blir stadig mer nøyaktig og nyttig.

Selvkjørende biler er et eksempel på robotsystemer som bruker maskinlæring. Som selskaper teste disse kjøretøyene på veien, møter de flere hindringer under flere forhold, lære å identifisere dem bedre. Uten maskinlæring kan disse bilene ikke gjenkjenne hvert objekt de møter, noe som kan være farlig.

Menneskelig beslutningstaking skjer raskt nok til at vi vanligvis ikke er klar over å ta beslutninger i øyeblikket. Det samme generelle konseptet gjelder å få roboter til å utføre bestemte oppgaver under usikre omstendigheter, alt uten mye eller noen menneskelig interaksjon.

Roboter Og Fremgang Sammenflettet

Roboter har lenge vært en bellwether for mars av teknologiske fremskritt. Tidlige forsøk på roboter ser ut til å stoppe og klumpete nå når du vurderer smidigheten til Noe Som Boston Dynamics ‘robothund,” Spot.”Langt fra et leketøy, er denne $ 74,500 roboten i stand til “nesten ubegrensede” applikasjoner, ifølge Boston Dynamics-talspersoner, alt fra å trekke tunge belastninger til å gjennomføre automatisert overvåking av privat eiendom.

marsjen fortsetter. I løpet av de kommende årene vil vi snart se roboter ta på seg et enda bredere utvalg av former og utføre mange flere oppgaver enn de gjør i dag. Fra å utføre oppgaver for små bedrifter til å bygge og vedlikeholde noen av de mest imponerende strukturer i verden, hvis det er noe å inspisere, dikte eller bære, er det sannsynligvis en robot for det.