robot
robot
Dispositivo meccanico in grado di eseguire autonomamente determinate operazioni di movimentazione. È stato concepito inizialmente come automa in grado di sostituire l’uomo in operazioni ripetitive e faticose; la voce deriva infatti dal cèco ròbot (estratto da ròbota, lavoro) indicante androidi che agiscono come operai in un dramma del 1920 di Karel Čapek. I robot industriali sono dei manipolatori meccanici azionati tramite un sistema di automazione. Quest’ultimo provvede a regolare la posizione, velocità e forza esercitata dall’estremità del robot che interagisce con l’ambiente (detto end-effector) su valori desiderati, secondo algoritmi di controllo eseguiti a bordo di un’unità di elaborazione elettronica, che rappresenta il vero e proprio cervello del robot. La struttura meccanica di un robot è tipicamente quella di una catena cinematica seriale costituita da vari membri collegati tramite giunti, al termine della quale è posto l’end-effector, in grado di afferrare e movimentare pezzi di lavorazione, oppure di compiere operazioni quali, per es., la verniciatura o il taglio. I giunti, che conferiscono gradi di libertà al robot, sono movimentati tramite alcuni attuatori, in genere motori elettrici pilotati dall’unità di controllo. Il robot industriale può essere, pertanto, visto come un tipo complesso di servomeccanismo in cui diversi motori e, nel caso di controllo in catena chiusa, diversi sensori (di posizione, velocità, forza e così via) devono essere coordinati dal sistema di automazione affinché l’end-effector riproduca le caratteristiche cinematiche e dinamiche impostate dall’operatore. Nel caso in cui il sistema di automazione sfrutti la retroazione proveniente da informazioni estratte da immagini acquisite in tempo reale si parla di robot controllato mediante asservimento visivo (visual-servoing). La teoria e la tecnica di progettazione, costruzione e operazione dei robot è detta robotica. Mentre i manipolatori meccanici tradizionalmente usati nell’industria hanno la caratteristica di avere la base fissa, e conseguentemente lo spazio di lavoro dell’end-effector è limitato, la robotica mobile riguarda robot in grado di muoversi autonomamente nell’ambiente mediante una piattaforma dotata di ruote motorizzate, o di camminare su arti meccanici automatizzati, come nel caso dei robot antropomorfi o dei robot ispirati dalla biologia.