Concetti Chiave
- La robotica è un campo interdisciplinare che coinvolge meccanica, elettronica e informatica per sviluppare sistemi di controllo automatici.
- Il feedback è un principio fondamentale nei robot, permettendo il controllo in tempo reale delle azioni, come il delicato uso della pressione in una mano robotica.
- I robot industriali, inizialmente privi di controllori elettronici, hanno evoluto le catene di montaggio grazie ai programmi di controllo che automatizzano processi produttivi.
- La terza generazione di robot, inclusi gli androidi, imita le sembianze umane e interagisce con l'ambiente grazie a sensori avanzati e capacità di calcolo.
- Rover sono robot progettati per l'esplorazione spaziale, capaci di "leggere" l'ambiente circostante attraverso sensori specializzati.
Indice
Robotica
La robotica studia i robot ed è un campo pratico di utilizzo della meccatronica, la disciplina che si occupa dell'interazione tra meccanica, elettronica e informatica e delle loro applicazioni nell'ambito dei sistemi di controllo automatici. Un robot (dal ceco “robota”, lavoro pesante) è infatti una macchina automatica progettata per svolgere specifici compiti. I robot possono essere molto diversi l'uno dall'altro e svolgere le mansioni più varie, ma hanno tutti:
un'unità programmabile (la parte elettronica);
il programma di controllo (la parte informatica, che viene caricata nell'unità programmabile);
i sensori (la parte elettronica/meccanica) che permettono al robot di “leggere” ciò che lo circonda;
gli attuatori (la parte meccanica/elettronica) che permettono al robot di svolgere il proprio compito.
Meccanismo del feedback
Il feedback, o retroazione, è un principio alla base di tutti i robot. Per capirlo, consideriamo una mano robotica che riesce a tenere un uovo senza romperlo. Le dita devono esercitare una pressione sufficiente per non farlo cadere, ma non troppo alta per non danneggiarlo. Il sistema da controllare è la mano, in ingresso ci sarà la posizione dalle dita e in uscita la pressione sull'uovo. I sensori leggono la pressione man mano che le dita si stringono e la comunicano al controllore, che regola la posizione delle dita. Tutto questo avviene in tempo reale, cioè il controllore esegue i calcoli mentre la mano si stringe.
Robot industriali e catene di montaggio
Sono stati i primi robot a essere impiegati. I primi bracci robot non avevano un controllore elettronico e i loro movimenti erano imposti da vincoli meccanici. Erano quindi molto rumorosi e limitati.
Con l'avvento dei sistemi di controllo, si sono potute sviluppare le catene di montaggio, dove mediante un programma di controllo è possibile far agire in modo automatico una serie di nastri, bracci meccanici ecc. per costruire, per esempio, un'automobile.
Robot di terza generazione e androidi
Con lo sviluppo dell'elettronica e dell'informatica, è stato possibile progettare robot in grado di interagire in modo completo con ciò che li circonda.
Androidi: sono robot che imitano le sembianze, le funzioni e le azioni umane. I primi studi si sono concentrati sui sensori di vista e di tatto, sulla capacità di presa e di valutazione delle distanze.
Rover: Questi robot “leggono” l'ambiente mediante sensori e sono utilizzati per l'esplorazione spaziale.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo del feedback nei robot?
- Come sono evoluti i robot industriali nel tempo?
- Quali sono le caratteristiche dei robot di terza generazione e degli androidi?
Il feedback è un principio fondamentale nei robot, permettendo il controllo in tempo reale delle azioni, come nel caso di una mano robotica che regola la pressione per tenere un uovo senza romperlo.
I robot industriali sono passati da bracci meccanici con movimenti limitati e rumorosi a sistemi di controllo avanzati che automatizzano le catene di montaggio, migliorando l'efficienza produttiva.
I robot di terza generazione, inclusi gli androidi, sono progettati per interagire completamente con l'ambiente, imitando le sembianze e le funzioni umane, grazie a sensori avanzati per vista, tatto e valutazione delle distanze.
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