Robot

Cos'è un robot

Un robot (o automa) è un sistema autonomo che sostituisce il lavoro umano, ha uno scopo (obiettivo) ed è in grado di interagire con l'ambiente fisico in cui si trova.

Questa breve definizione, secondo me, mette in evidenza le proprietà più importanti che un robot deve avere

• Autonomia
  Un robot è autonomo dall'uomo. E' in grado di decidere e attuare le proprie azioni.
  

  Nota. Questa proprietà distingue il robot da qualsiasi altra macchina automatica (es. lavatrice, automobile, ecc. ) che dipende dall'uomo.

• Mondo fisico
  Un robot si trova nell'ambiente fisico. Lo stesso in cui viviamo noi. Non si trova in un ambiente operativo virtuale.

  Nota. Questa proprietà lo distingue da un programma informatico, dai bots e dall'intelligenza artificiale.

• Interazione
  Un robot è in grado di interagire con l'ambiente esterno. Percepisce lo stato dell'ambiente e, almeno in parte, può provare a modificarlo. Dopo qualsiasi azione analizza i feed-back provenienti dall'ambiente e si adatta alla nuova situazione.
• Obiettivo
  Un robot persegue degli obiettivi fissati dall'uomo. Pur avendo autonomia decisionale, il robot decide e agisce per raggiungere uno scopo deciso dall'uomo. Del resto... il robot nasce per sostituire il lavoro umano.
• Sostituisce il lavoro umano
  Un robot nasce per sostituire il lavoro dell'uomo in un particolare compito o attività pericolosa o pesante. Non a caso la parola "robot" significa "lavoro" in Slovacchia, la patria di Karel Čapek, uno primi a usarlo per indicare degli automi.

Cosa non è un robot

I robot sono l'evoluzione tecnologica dell'automazione meccanica.

Pertanto, è facile che qualche dispositivo o sistema automatico sia chiamato robot senza esserlo.

Spesso le apparenze ingannano...

Esempio

Un drone telecomandato dall'uomo non è sicuramente un robot perché non è autonomo.

Nota. Un sistema comandato a distanza dall'uomo per raggiungere un obiettivo non è un robot (es. drone). Lo stesso sistema in grado di agire autonomamente per raggiungere il medesimo obiettivo, senza la guida umana, è un robot.

D'altra parte un sistema autonomo potrebbe non essere un robot se non interagisce con l'ambiente fisico.

Esempio

Un software di intelligenza artificiale è indipendente dall'uomo.

Tuttavia, non è un robot perché non esiste nell'ambiente fisico reale, bensì in un ambiente operativo virtuale.

Per questa ragione spesso chiamiamo alcuni programmi autonomi con il nome bot (e non robot).

Nota. L'intelligenza artificiale può comunque essere una componente importante di un robot.

Esempio

Il robot-aspirapolvere di casa è, invece, un robot.

Pur non essendo "intelligente" ha tutte le proprietà fondamentali di un robot.

• Ha un obiettivo.
• Esiste nel mondo fisico.
• Interagisce con l'ambiente
• E' indipendente con l'uomo
• Sostituisce il lavoro umano

Le componenti di un robot

Un robot è composto principalmente da tre elementi:

• Sensori (Sensors)
  Sono i dispositivi che permettono al robot di percepire l'ambiente esterno. Ad esempio, una fotocamera o una videocamera.
• Attuatori (Actuators)
  Sono i dispositivi meccanici che consentono al robot di spostarsi o modificare l'ambiente in cui si trova. Ad esempio, delle ruote o cingoli, un braccio meccanico, ecc. I dispositivi attuatori sono a loro volta suddivisi in
  • Dispositivi di locomozione
    Permettono al robot di spostarsi nell'ambiente fisico, sulla terra, in aria o nell'acqua. Questi dispositivi sono oggetto di studio della robotica mobile (mobile robotics).
    Dispositivi di manipolazione
    Permettono al robot di afferrare, manipolare e spostare gli oggetti presenti nell'ambiente. Ad esempio, i bracci robotici usati nelle industrie.
• Unità di controllo e supervisione
  Nell'unità di controllo sono memorizzati gli algoritmi e i dati che permettono al robot di prendere le decisioni. In genere è composta da controllers, microprocessori programmati con un linguaggio di basso livello per svolgere determinate azioni.

Ecco l'architettura tipica di un robot

Questo schema generale può rappresentare sia un semplice robot domestico (es . aspirapolvere robot) e sia un robot molto più complesso (es. automobile driverless, robot industriali, ecc.).

Lo stato del robot

Lo stato di un robot è la descrizione di tutti i parametri in un determinato momento.

Ad esempio, lo stato del robot nell'ambiente è l'elenco di tutti i dati rilevati dall'esterno tramite i sensori (es. temperatura, posizione degli altri oggetti, pendenza del terreno, ecc.).

E così via.