Was sind die verschiedenen Arten von Robotersystemen?
Roboter enthalten eine Reihe verschiedener Systeme, die alle zusammenarbeiten müssen, um eine bestimmte Aufgabe oder eine Gruppe von Aufgaben zu erfüllen. Diese Robotersysteme ähneln den verschiedenen Teilen des menschlichen Körpers. Jede Komponente ist einzigartig, aber alle Systeme sind voneinander abhängig. Die sechs Hauptbereiche eines Roboters sind die Steuerung, der Körper, die Mobilität, die Leistung, die Sensoren und die Werkzeuge.
Die Steuerung fungiert als "Gehirn" eines Roboters. Dies ist normalerweise ein spezialisierter Computer, der die Entscheidungen und Bewegungen des Roboters steuert. Verschiedene Softwareprogramme können in die Steuerung geladen werden. Diese Programme teilen dem Roboter mit, was er unter bestimmten Umständen tun soll. Beispielsweise kann eine Steuerung so programmiert sein, dass sie den Roboter vorwärts fährt, bis ein Hindernis auftritt, und dann zum Stillstand kommt.
Alle Robotersysteme müssen einen Körper haben. Der Körper ist die Struktur, die andere wichtige Komponenten zusammenhält. Robotersysteme verwenden abhängig von der Funktion des Geräts eine Vielzahl von Grundkonstruktionen. Ein Industrieroboter hat häufig die Form eines Arms, während ein mobiler Erkundungsroboter normalerweise einen Körper hat, der einem Auto ähnelt. Einige Spezialroboter haben Körper, die Flugzeugen oder U-Booten ähneln und es ihnen ermöglichen, in einzigartigen Umgebungen zu funktionieren.
Die Mobilitätssysteme eines Roboters ermöglichen es der Einheit, sich durch ihre Umgebung zu bewegen. Roboter, die am Boden arbeiten, haben zu diesem Zweck üblicherweise Räder oder Schienen. Luftfahrt- und Unterwasserroboter verwenden Propeller und Ruder oder Querruder. Die Mobilitätssysteme eines Roboters sind mit der Steuerung verbunden und bewegen oder stoppen sich basierend auf der Programmierung des Roboters.
Jeder Roboter benötigt eine Stromquelle. Strom wird normalerweise aus Batterien geliefert und wird zur Stromversorgung wichtiger Robotersysteme wie der Steuerung und der Sensoren verwendet. Einige Roboter verwenden auch hydraulische oder pneumatische Energie. Diese Stromquellen verwenden komprimierte Flüssigkeiten, um Arme zu bewegen und schwere Gegenstände zu manipulieren. Viele Roboter, wie z. B. Space Rover, können ihre Energie mithilfe von Sonnenkollektoren oder anderen Generatortypen automatisch aufladen.
Sensoren versorgen einen Roboter mit Informationen und Rückmeldungen über die Umgebung. So wie der menschliche Körper verschiedene Sinne benutzt, verwenden Roboter oft viele verschiedene Komponenten, um wichtige Daten zu sammeln. Beispielsweise werden Abstandssensoren verwendet, um die Entfernung zu nahe gelegenen Objekten zu bestimmen, während Rotationssensoren einem Roboter Informationen darüber liefern, wie weit seine Räder gedreht haben. Einige fortschrittliche Roboter verwenden Vision-Sensoren und können den Unterschied zwischen verschiedenen Formen und Farben erkennen.
Werkzeuge sind die letzte Art von Robotersystem. Diese Komponenten werden zum Bearbeiten von Objekten und Ausführen von Aufgaben verwendet. Die Werkzeuge hängen von den Aufgaben ab, die ein Roboter ausführen soll. Ein Fertigungsroboter kann beispielsweise mit einem Schweißwerkzeug ausgestattet sein, während ein Monderkundungsroboter Werkzeuge zum Sammeln von Bodenproben aufweisen kann. Werkzeuge ermöglichen es einem Roboter, Ziele zu erreichen und nützliche Arbeit zu erledigen.