La robotica

La robotica (robotics) si occupa dello studio delle macchine autonome (robot) che possono sostituire l'uomo nell'esecuzione di un'attività fisica e/o concettuale.

Il nome robotica deriva da robot, un sistema autonomo in grado di interagire con l'ambiente fisico.

Cosa non è un robot

Un robot non va confuso con le semplici macchine automatiche (es. lavatrice) che sostituiscono il lavoro umano ma non prendono decisioni autonome e non interagiscono con l'ambiente fisico.

Un robot non è nemmeno un programma informatico, perché i software non esistono nel mondo fisico.

Nota. La robotica è un campo di studio ingegneristico multidisciplinare. Ha forti legami con la cibernetica, la programmazione informatica, la meccanica e l'intelligenza artificale.

Cos'è un automa o robot

Un robot è un sistema autonomo che esiste nel mondo fisico, interagisce con l'ambiente in cui si trova e prende decisioni per raggiungere un obiettivo.

Nota. L'aggettivo "autonomo" è indispensabile perché il robot sostituisce il lavoro umano ma agisce senza l'intervento dell'uomo. Per distinguerlo da una lavatrice... Allo stesso modo, secondo me, è indispensabile specificare che il robot esiste nel mondo fisico per distinguerlo dai bot e dai programmi informatici che operano in ambienti operativi virtuali, ben più stabili dell'ambiente fisico reale.

Un robot percepisce l'ambiente esterno tramite dei dispositivi sensori (sensors).

Inoltre, attua delle azioni in grado di modificare l'ambiente tramite dei dispositivi attuatori (actuators).

I dispositivi attuatori sono a loro volta suddivisi in

  • Dispositivi di locomozione
    Sono i dispositivi meccanici che consentono al robot di spostarsi nell'ambiente (es. ruote, cingoli, gambe meccaniche, ecc. )
  • Dispositivi di manipolazione
    Sono i dispositivi attuatori che permettono al robot di manipolare gli oggetti (es. bracci meccanici, pinze, mani artificiali, ecc.)

Le azioni del robot derivano da un programma di controllo che elabora i dati ottenuti dall'esterno tramite i sensori.

Un sistema robotico è anche composto da sistemi di controllo e supervisione.

l'architettura di un robot

Nota. Gli obiettivi del robot sono fissati dall'uomo. A volte si tratta di obiettivi molto semplici (es. robot aspirapolvere). Altre volte, invece, sono obiettivi più complessi (es. automobile con guida autonoma, robot industriali nella catena di montaggio, ecc.).

L'origine della robotica

Il termine robot deriva dalla parola "robota".

E' stato usato per la prima volta nell'opera "Rossum's Universal Robots (RUR)" del 1920, scritta dal drammaturgo ceco Karel Čapek, per indicare un automa costruito per svolgere il lavoro umano.

Nota. Karel Čapek usava il termine "robot" per indicare degli automi biologici con fattezze umane ma prive di sentimenti, create appositamente per svolgere i lavori più duri. Pertanto, l'idea del robot non era ancora la macchina ingegneristica a cui pensiamo oggi.

Negli anni '40 lo scrittore russo Isaac Asimov riprese il termine robot per indicare degli automi elettronici programmati per soddisfare tre regole di comportamento dette leggi di Asimov.

  1. Un robot non deve fare male a un essere umano, né permettere a un essere umano di farsi del male.
  2. Un robot deve obbedire agli ordini degli esseri umani, purché non siano in conflitto con la prima legge.
  3. Un robot deve proteggere la propria esistenza, purché non vada in conflitto con la prima o la seconda legge.

Da Asimov deriva anche il termine robotica (robotics), la scienza dedicata allo studio dei robot.

Le applicazioni della robotica

Al momento la principale applicazione della robotica è industriale.

Tuttavia, è una disciplina ingegneristica in forte espansione, con grandi potenzialità di sviluppo anche in altri settori.

E così via.



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