Robotics är studiet av användningsområden , konstruktion och tillverkning av robotar . Även om det inte finns någon allmänt överenskomna definition , är robotar i allmänhet vara artificiella mekaniska medel . Det finns många olika typer av robotar , t.ex. robotarmar används vid tillverkningen , hjul servicerobotar som ofta är mobila , kirurgiska robotar , mobila robotar , obemannade och robotiserade leksaker . Antikens historia
Idéer av robotar visas hela mänskliga civilisationens historia , från automater i den antika världen , till Leonardo da Vincis bepansrade humanoid robot , till de automatiserade verktyg för att förbättra vävning produktion under den industriella revolutionen . Flera automatiska klockor och musikaliska maskiner byggdes också . Även om det är oklart hur många av de mönster var även försökt , är det uppenbart att man alltid hade drömt om automatiserade maskiner .
Modern History
Ordet " robot " myntades av den tjeckiske dramatikern , Karel Capek i sin pjäs RUR ( Rossum s Universal Robots ) . Idén populariserades ännu mer av science fiction-författaren Isaac Asimov . Med intåget av digitala datorer i 1950-talet , har robotarna blivit allt mer komplexa . Den första industriella armen robot , Unimate , infördes 1962 för att utföra repetitiva uppgifter på en General Motors löpande bandet . År 1966 skapade Stanford Research Institute Shakey , den första automatiska mobil robot . Robot leksaker, såsom RB5X och Hero-serien , blev populär på 1980-talet och har blivit allt mer komplexa , vilket leder till Furby , Sony Aibo och LEGO MINDSTORMS . Litteratur och filmer har ofta presenterat robotar som huvudsakliga täppan punkter, till exempel Johnny 5 i Short Circuit de replikanter av Blade Runner och Transformers serien .
Typer av robotar
Robotar kan vara enkla mekaniska armar , som hålls på plats , och syftar till att utföra repetitiva uppgifter , såsom löpande bandet arbete . Ett exempel på detta är PUMA robot , uppfanns av Victor Scheinman . De kan också vara mobil, hjulförsedda robotar , såsom Dante I och Dante II , och NASA: s Mars rovers . Det finns kirurgiska robotar , som Da Vinci -systemet , automatiserade fordon såsom obemannade flygplan , mobila tjänster robotar, som Nursebot och ASIMO samt robotiserade djur som ant robotar och Sonys Aibo . Robotarna av science fiction brukar vara humanoid , såsom C3PO i Star Wars-serien , eller Data i Star Trek . En annan populär typ av fiktiv robot är nanorobot , en mikroskopisk robot som kan utföra uppgifter på en mikroskopisk nivå, t.ex. bota sjukdomar genom att angripa invaderande mikrober .
Komponenter och struktur
< p> Robotar kan göras från en mängd olika material och drivs på många olika sätt . De kan vara konstruerade av tung och hållbar stål eller lätt plast , eller någon kombination av material . Robotarmar och kirurgiska robotar kan ha enkla roterande leder, som drivs av elektriska motorer eller hydraulik , eller längsgående fogar flyttas genom att vrida skruvarna . Vissa mobila robotar har många hjul som kan fungera på olika plan , medan vissa kan gå om varierande terräng på flera ben . Vissa robotar har avkänningsmekanismer , såsom kameror att fungera som ögon , eller sensorer touch för att kunna känna miljön . Robotic påverkan kan uppstå i en seriell kedja eller i parallella kopplingar . Addera tillämpad matematik
Mycket av robotens konstruktion bygger på tillämpad matematik , speciellt linjär algebra . Genom att representera de relativa orienteringarna av successiva lederna i en seriell robotarm 4x4 matriser , är det en enkel sak att multiplicera de matriser för att bestämma positionen och riktningen för alla given led . Utformningen av robotar beror mycket på den matematik som i vägplanering , robot arbetsutrymme och de relativa hastigheter och accelerationer i lederna . Jacobian matriser och determinanter används också för att hjälpa till med dessa problem .
Framtidsutsikter
Robotar används ofta idag för repetitiva uppgifter , eller farliga eller smutsiga uppgifter , som skulle vara oönskade för en människa att göra. De kan användas för att söka och kartlägga områden otillgängliga för människor, såsom slagfält eller andra planeter. Robotar kan också användas för att utföra mänskliga arbetsuppgifter med större precision . Som ett resultat , är robotar används alltmer i operationer och har nu använts i hjärta, gynekologiska, urologiska , kärl-och ortopedisk kirurgi. Robotar i framtiden skulle kunna utföra dessa uppgifter med liten eller ingen mänsklig kontroll . Vissa föreställa arméer helt i automatiserade mobila robotar .
