Robot
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Robot je samostatně pracující stroj, vykonávající určené úkoly. Jméno poprvé použil český spisovatel Karel Čapek v divadelní hře R.U.R. Samotné slovo však vymyslel jeho bratr Josef Čapek, když se ho Karel ptal, jak umělou bytost pojmenovat. Původně zamýšlený labor zněl autorovi příliš papírově. Slovo robot nečekaně rychle zdomácnělo v různých světových jazycích.
Pro některé druhy robotů se používá přesnější označení:
- Manipulátor – stroj nemající vlastní inteligenci. Je dálkově řízen.
- Kuchyňský robot - kombinace mixéru, hnětače, a dalších kuchyňských strojů, obvykle provedený jako motorová jednotka s nástavci
- Droid – jakýkoliv inteligentní a samočinný robot.
- Android – robot podobný člověku – obvykle se očekává biologické složení. Roboti v R.U.R. byly vlastně androidi.
- Humanoid – robot podobný člověku – principielní stavbou těla a zejména způsobem pohybu.
- Kyborg (kybernetický organismus) – robot nebo android mající implantovaný mozek živé bytosti. (Tato bytost musela předtím existovat. Stroj s biologickým mozkem není kyborg.)
Termín robot se používá též pro počítačové programy, který za svého majitele provádí opakované činnosti (viz robot (počítačový program)).
V češtině bylo původně slovo robot výhradně neživotné (podle vzoru hrad; množné číslo roboty). Pro inteligentní roboty (podobné člověku) se (obvykle ve vědeckofantastické literatuře) dnes běžně používá životné skloňování podle vzoru pán (množné číslo roboti). Neživotné skloňování se stále používá pro průmyslové a jiné člověku nepodobné roboty (též jako tzv. kuchyňský robot).
Obsah |
[editovat] Dělení robotů
Podle jejich schopnosti pohybovat se na:
- stacionární – například průmyslové manipulátory
- mobilní – na rozdíl od stacionárních se mohou přemisťovat
[editovat] Stacionární roboty
Podle způsobu programování:
- přímé programování
- vedením robotova ramena
- zadáváním povelů z ovládacího panelu
- nepřímé programování (off-line) – zadáváme prostorové křivky (získané z výkresů)
- přímé plánování (on-line) – obdobně jako předchozí, ale robot se přizpůsobuje měnícím se vnějším podmínkám (pomocí čidel)
Zadávání pozice ramena může principielně probíhat 2 způsoby:
- spojitá trasa (continuos path) – zadání přesné pozice ramena ve všech okamžicích činností robotu (vedení ramena, nepřímé programování, přímé plánování)
- bod po bodu (point-to-point) – zadání konkrétních pozic, v nichž se rameno musí v konkrétních časech činnosti nacházet (zadávání z ovládacího panelu)
[editovat] Mobilní roboti
- autonomní – na základě instrukcí samostatně vykoná nějakou úlohu, často využívá prvků umělé inteligence
- dálkově ovládané – pracuje podle průběžných pokynů operátora, který získává zpětnou vazbu například pomocí virtuální reality
[editovat] Podvozky mobilních robotů
- diferenciální podvozek – dvě hnaná kola, rovnováha udržována opěrnými body, nebo pasivním kolem (koly)
- synchronní podvozek – často 3 kola, každé se 2 stupni volnosti (může se otáčet i natáčet)
- trojkolový podvozek s řízeným předním kolem – 2 hnaná kola a jedno motoricky natáčené
- ackermanův podvozek – 4 kola, 2 hnaná a 2 natáčená kola (každé mírně jinak, protože každé při zatáčení opisuje jinou dráhu); tyto podvozky mají běžné automobily
- podvozky se všesměrovými koly
- pásové podvozky
- kráčející podvozky
Nejen pro pohon se mobilní robotice využívají různé druhy elektomotorů. Patří mezi ně:
- stejnosměrný motor (DC motor) – nejjednodušší použití
- komutátorové
- bezkomutátorové
- krokové – umožňuje přesné natáčení s definovaným rozlišením
- střídavý motor (AC motor) – oproti DC motorům mají menší rozměry při dosažení stejného výkonu
- synchronní
- asynchronní
- servomotor – integrovaná převodovka a inkrementální enkodér
Zdrojem energie pro mobilního robota bývá nejčastěji baterie (primární zdroj, nelze jej nabít a znovu použít) nebo akumulátor (sekundární zdroj, lze jej nabít a opětovně využít).
[editovat] Způsoby navigace mobilních robotů
- Dead reckoning – matematická procedura pro určování současné pozice vozidla pomocí postupného přičítání díky známému kurzu a rychlosti v průběhu času (nejjednodušší implementací této metody je odometrie)
- Sledování vodicí čáry (guidepath following) – robot opticky či pomocí magnetometrů (či halových sond) sleduje vodicí čáry; pro svou spolehlivost je to v průmyslu nejpoužívanější metoda
- Inerciální navigace – využívá gyroskopů a akcelerometrů pro měření zrychlení a následně tak určuje výslednou pozici
- *inerciální snímače otočení
-
- primárně snímající úhlovou rychlost
- primárně snímající úhlovou polohu
- mechanické gyroskopy
- snímající jeden stupeň volnosti (single-degree-of-freedom gyroscopes, SDFG)
- snímající dva stupně volnosti (two axis, free gyros – dvouosé, volné gyroskopy, 2DFG)
- optické gyroskopy – využívají Sagnacův efekt (rozdílná doba letu 2 paprsků světla v důsledku pohybujícího-se senzoru)
- akcelerometry – využívají setrvačnosti hmoty
-
- GPS
- navigace pomocí taktilních (dotykových) a proximitních (bezdotykových) senzorů
Pro získání informací o okolí využívají roboti různé senzory.
[editovat] Reference
- Šolc F., Žalud L.: Robotika. VUT Brno 2002
[editovat] Podívejte se také na
- Zákony robotiky vytvořené Isaacem Asimovem
