I ROBOT

DI FEDERICO CALIÒ

I ROBOT

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DA DOVE VIENE LA PAROLA "ROBOT"?

Il termine robot fu introdotto per la prima volta nell'uso comune nel 1970 dallo scrittore ceco Kare Canek nell'opera teatrale RUR. La parola robota in lingua ceca significa lavoratore.

L'attività dei robot può avvenire:» in base a una supervisione diretta dell'uomo che li comanda e controlla, anche se molte delle attività una volta avviate vengono svolte in modo automatico:» in modo autonomo basandosi su linee guida generali fornite in fase di avvio, che permettono ai robot di decidere l'azione da compiere in base alla percezione che hanno dell'ambiente.

I robot nascono per supportare o sostituire l'uomo in alcune attività, per esempio:» nella costruzione e manipolazione di materiali pericolosi;» quando l'ambiente di lavoro non è adatto all'uomo (in fondo al mare o nello spazio);» nello svolgimento di operazioni pesanti o ripetitive.

Il robot è un classico sistema complesso composto da parti differenti che concorrono al suo funzionamento. In particolare possiamo individuare:» un sottosistema di governo per il controllo e la programmazione (l'unità di controllo), in genere un microprocessore;» un sottosistema sensoriale per l'acquisizione delle informazioni, che tramite i sensori rileva informazioni dall'ambiente e le invia al sottosistema di governo;» un sottosistema di attuazione per l'esecuzione dei compiti, che comanda le componenti meccaniche tramite gli attuatori;» un sottosistema meccanico per l'interazione con l'ambiente.

Un'esempio di robot è quello di MXT di Mindstorm. Il robot NXT di Mindstorm è un vero robot, semplice da montare e da programmare, ma completo in tutte le sue componenti, e in grado di svolgere qualunque lavoro. E composto da: » un microprocessore con la funzione di controllore su cui vengono caricati e memorizzati programmi da far eseguire; controlla i sensori e gli attuatori tramite delle porte, quattro per i sensori e tre per i motori; » i sensori:- sensore di contatto;- sensore di suono;- sensore di luce;- sensore a ultrasuoni; » gli attuatori:motori; altri elementi collegabili, come altoparlanti o luci.

-Prima generazione-Seconda generazione-Terza generazione

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LE GENERAZIONI DEI ROBOT

1^generazione

Si definiscono come appartenenti alla prima generazione i robot in grado semplicemente di eseguire sequenze prestabilite di operazioni, indipendentemente dalla presenza o dall'intervento dell'uomo. Le informazioni che specificano le sequenze di operazioni (programmi) che il robot deve eseguire possono essere già memorizzate nel robot all'atto della sua costruzione, oppure caricate in un momento successivo su memorie. Nel primo caso il robot è legato a un solo tipo di funzione, mentre nel secondo la riprogrammazione del robot diventa un'operazione agevole e il robot può essere utilizzato per compiti diversi (molti robot per l'automazione industriale rientrano in questa ge-nerazione).

2^generazione

Si è cercato di dotare i robot di maggiore intelligenza. Questi dispositivi hanno la capacità di costruire un'immagine (modello interno) del mondo esterno, di correggerla e di perfezionarla continuamente. Sulla base di questa capacità il robot elabora previsioni di situazioni future dell'ambiente esterno mediante simulazione sul modello interno e quindi è in grado di scegliere la strategia di controllo migliore. In questo modo il robot può portare a termine la missione assegnatagli malgrado la presenza di fenomeni di disturbo non prevedibili a priori (molti robot inviati nello spazio appartengono a questa generazione).

3^generazione

Sono dispositivi corredati di intelligenza artificiale, cioè che risultano capaci di arricchire il modello interno grazie a un rapporto dinamico con il mondo esterno. A differenza dei robot della generazione precedente, che avevano algoritmi e procedure assegnate, il robot di terza generazione è in grado di costruire nuovi algoritmi e di verificarne la coerenza da solo. La programmazione avviene attraverso rappresentazioni puramente dichiarative dei compiti da espletare: il robot appronta da solo gli algoritmi procedurali e le strategie di intervento in base alle specifiche funzionali e all'avanzamento delle operazioni.

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CHE COS'È LA ROBOTICA?

La robotica è una "scienza" di carattere interdisciplinare, articolata nelle aree della meccanica, dell'elettronica, dell'informatica e dell'automatica.

Applicazioni della robotica

I robot, intesi nel senso odierno del termine, sono comparsi attorno agli anni '70 operando quasi esclusivamente, in ambito industriale con lo scopo di agevolare il lavoro degli operai.Successivamente, sono stati introdotti anche per applicazioni di teleoperazione (manipolazione di materiale radioattivo) e nella realizzazione di protesi. Recentemente, i robot trovano sempre più utilizzo anche in altri settori, attraverso questa infografica analizzeremo alcuni esempi:

-Domotica e servizi: Robot che tardano il prato o che puiscono i pavimenti si trovano ormai nei supermercati.-Agricoltura: In agricoltura sono stati reslizzati robot per la raccolta dei frutti per irripare e cou via Non hanno avuto molta affusione, cer il costo eccessivo rispetto alla manodopera-Medicina e microchirurgia: Nelle sale operatorie semiautomatizzate il chirurgo non opera direttamente sul paziente ma muove il bisturi e le pinze indirettamente.Si stanno diffondendo anche i nano-robot, piccoli apparecchi che vengono introdotti nel corpo umano e si muovono per compiti di diagnostica.

-Training&Education: L'uso di robot per simulare situazioni particolari e permettere agli studenti di esercitarsi senza correre pericoli è un'applicazione molto utile.-Esplorazione di ambienti ostili all'uomo: Nelle missioni spaziali, così come nelle esplorazioni sottomarine, l'uso di robot è fondamentale. L'utilizzo di questi droni permette all'uomo di muoversi a grandi profondità per scattare foto e agevolare i lavori come la posa dei cavi di comunicazione transoceanica.Nella geologia si è avuto un grande sviluppo con robot in grado di scendere nei vulcani.-Intrattenimento : Giocattoli robotizzati, quali bambole, cani e così via, sono veri e propri robot.Questo settore è da sempre un ambito di sviluppo e di diffusione dei robot e degli automi.

-Sorveglinza, antiterrorismo, disinnescamento di ordini e impieghi militari: Nel settore della difesa i robot sono molto utilizzati, in particolare in zone di guerra. Vi sono aerei robot senza pilota che volano in perlustrazione in zone pericolose o carri semoventi che si muovono in campi minati per disinnescare le mine.