Chapitre 1 : Robotique

L'étude de la robotique s'appuie sur une variété de domaines, notamment l'informatique et l'ingénierie. L'étude de la conception, de la construction, du fonctionnement et des applications des robots est connue sous le nom de robotique. L'objectif de la robotique est de créer des appareils qui peuvent être au service des êtres humains et les aider. La robotique est un domaine interdisciplinaire qui rassemble une variété de disciplines, y compris, mais sans s'y limiter, le génie mécanique, le génie électrique, le génie de l'information, la mécatronique, l'électronique, la bio-ingénierie, le génie informatique, le génie du contrôle, le génie logiciel et les mathématiques.

La robotique est l'étude et le développement de robots conçus pour effectuer des tâches traditionnellement effectuées par des personnes. Il existe une variété de contextes dans lesquels les robots peuvent être utilisés pour diverses raisons ; Cependant, dans le monde d'aujourd'hui, la majorité des robots sont utilisés dans des environnements dangereux (tels que l'inspection de matières radioactives et la détection et la désactivation de bombes), des processus de fabrication ou des endroits où les humains ne peuvent pas survivre (par exemple, dans l'espace, sous l'eau, dans une chaleur élevée, et pour nettoyer et confiner les matières dangereuses et les radiations). Les robots sont capables de prendre toutes les formes imaginables ; Néanmoins, certains sont conçus pour avoir un aspect humain. On espère que cela contribuera à l'acceptabilité des robots dans certaines activités de réplication qui sont généralement effectuées par les humains. Ces robots s'efforcent d'imiter les activités humaines telles que la marche, le soulèvement, la parole, la cognition et tout autre comportement humain. Un nombre important de robots d'aujourd'hui tirent leur motivation de phénomènes naturels, ce qui contribue à faire avancer le sujet de la robotique bio-inspirée.

Le fonctionnement de certains robots dépend de l'intervention de l'opérateur, tandis que d'autres robots peuvent effectuer leurs tâches de manière indépendante. Même si l'idée de construire des robots capables de fonctionner par eux-mêmes existe depuis l'Antiquité, le 20e siècle a été la première fois qu'il y a eu une augmentation significative des études sur les capacités des robots ainsi que sur leurs applications potentielles. Tout au long de l'histoire, plusieurs chercheurs, inventeurs, ingénieurs et techniciens ont répété à plusieurs reprises que les robots seraient un jour capables de se comporter de la même manière que les humains et d'effectuer des activités d'une manière analogue à la façon dont les humains le feraient. La recherche, la conception et la construction de nouveaux robots servent une variété d'objectifs pratiques, que ce soit au niveau national, économique ou militaire. La robotique est une discipline qui se développe aujourd'hui à un rythme rapide en raison des progrès technologiques continus. L'exploration de mines et d'épaves, le désamorçage d'explosifs, la recherche de survivants dans des ruines instables et la localisation de survivants dans des ruines instables sont autant d'exemples d'occupations que les humains ne devraient pas faire, mais que les robots sont censés entreprendre. En tant qu'outil pédagogique, la robotique peut également être utilisée dans les domaines d'études STEM (science, technologie, ingénierie et mathématiques).

Le terme robot est à l'origine du domaine d'étude connu sous le nom de robotique.

qui a été présenté au public par l'écrivain tchèque Karel Capek dans sa pièce R.U.R.

(Rossum's Universal Robots), (Rossum's Universal Robots), Il a été publié au public en 1920.

où il a présenté pour la première fois l'idée qui serait plus tard connue sous le nom de « Les trois lois de la robotique ».

Cependant, la première édition de « Liar ! » est sortie dix mois plus tôt que « Runaround », lors de sa première publication.

Par conséquent, la première explication est celle qui est le plus souvent utilisée.

Norbert Wiener a proposé les idées de la cybernétique en 1948. Ces principes sont à la base de la robotique pratique.

Ce n'est que dans la seconde moitié du 20e siècle que les robots entièrement autonomes ont fait leurs débuts. En 1961, l'Unimate, qui a été le premier robot à être commandé et programmable numériquement, a été mis dans un processus de moulage sous pression pour retirer les morceaux de métal chauds de la machine et les empiler. Les robots commerciaux et industriels sont monnaie courante dans le monde d'aujourd'hui et sont utilisés pour effectuer des tâches à moindre coût, avec plus de précision et avec une plus grande fiabilité que les humains. De plus, ils sont utilisés dans des professions qui sont soit trop sales, trop dangereuses ou trop ennuyeuses pour que les gens s'en sortent bien. Les robots sont largement utilisés dans une variété de domaines, y compris, mais sans s'y limiter : l'exploitation minière, le transport, l'exploration de la Terre et de l'espace, la fabrication, l'assemblage, l'emballage et l'emballage

Les robots se présentent sous une grande variété de formes et de tailles, et leurs applications et paramètres sont tout aussi variés que les tâches qu'ils effectuent. Malgré le fait qu'ils soient très différents les uns des autres en termes d'applications et de formes, ils sont tous construits à l'aide des mêmes trois composants fondamentaux :

Chaque type de robot a une sorte de structure mécanisée, telle qu'un cadre, une forme ou une forme développée spécifiquement dans le but de remplir une certaine fonction. Par exemple, les chenilles peuvent être utilisées sur un robot qui a été conçu pour traverser un terrain avec beaucoup de boue ou de boue. La composante mécanique est principalement la réponse du créateur pour accomplir le travail qui lui a été confié et faire face à la physique du monde dans lequel il se trouve. Dans ce cas, la fonction dicte la forme.

Les composants électriques des robots fournissent de l'électricité à l'engrenage et régissent son utilisation. Par exemple, le robot qui se déplace sur des chenilles aurait besoin d'un certain type d'électricité pour faire bouger les chenilles du tracker. Cette énergie est délivrée sous forme d'électricité, qui, pour fonctionner correctement, doit passer par un fil et être dérivée d'une batterie, qui constituent ensemble un circuit électrique fondamental. Même les appareils qui tirent la majorité de leur énergie de l'essence ont toujours besoin d'un courant électrique pour démarrer le processus de combustion. C'est la raison pour laquelle la majorité des équipements à essence, comme les automobiles, utilisent des batteries. Les composants électriques des robots sont utilisés pour le mouvement (par le biais de moteurs), la détection (où les impulsions électriques sont utilisées pour surveiller des éléments tels que la chaleur, le son, l'emplacement et l'état de l'énergie) et le fonctionnement. Les moteurs sont les composants mécaniques qui permettent aux robots de se déplacer (les robots ont besoin d'un certain niveau d'énergie électrique fournie à leurs moteurs et capteurs pour s'activer et effectuer des opérations de base)

Chaque robot intègre un certain degré de code informatique programmable. Un robot utilisera son logiciel pour déterminer quand et comment il effectuera une tâche. Dans le cas de la chenille, un robot qui doit se déplacer sur une route boueuse peut avoir la structure mécanique appropriée et obtenir la quantité appropriée d'énergie de sa batterie, mais il n'irait nulle part à moins qu'on ne lui ordonne de se déplacer par un logiciel. Il est possible qu'un robot ait une conception mécanique et électrique exceptionnelle, mais si son programme est mal créé, les performances du robot seraient extrêmement médiocres. Les programmes sont le composant fondamental d'un robot (ou il peut ne pas fonctionner du tout). Les programmes robotiques peuvent être divisés en trois catégories : télécommande, intelligence artificielle et hybride. Un robot programmé pour fonctionner à l'aide d'une télécommande dispose d'une liste prédéterminée d'ordres qu'il n'exécutera que s'il reçoit un signal d'une source de contrôle, qui est souvent une personne qui fait fonctionner le robot via une télécommande. Il est possible que le domaine de l'automatisation, et non de la robotique, soit le plus approprié pour appliquer le terme « robotique » à des équipements qui sont contrôlés en grande partie par des ordres humains. Les robots qui utilisent l'intelligence artificielle sont capables d'interagir avec leur environnement par eux-mêmes, sans avoir besoin d'une source de contrôle externe. Ces robots peuvent également utiliser la programmation qu'ils ont déjà pour décider comment répondre aux éléments et aux défis qu'ils rencontrent. Le terme « hybride » fait référence à un style de programmation informatique qui comprend à la fois des éléments d'intelligence artificielle et de contrôle à distance.

Ce type de catégorisation devient de plus en plus important depuis qu'il y a de plus en plus de robots conçus pour certains emplois. Par exemple, la majorité des robots sur le marché aujourd'hui sont destinés à des tâches d'assemblage, ce qui peut les rendre difficiles à modifier pour une utilisation dans différents contextes. « Robots d'assemblage » est le nom donné à ces machines. Pour le soudage à la corde, certains fournisseurs proposent des systèmes de soudage complets qui incluent le...