La robotica è una branca interdisciplinare dell'ingegneria e dell'informatica che coinvolge la progettazione, la costruzione, il funzionamento e l'uso di robot. L’obiettivo della robotica è creare macchine in grado di assistere e integrare gli esseri umani nelle attività quotidiane, che vanno dalla produzione industriale all’assistenza personale e oltre.
Un robot è una macchina programmabile in grado di eseguire una serie di azioni in modo autonomo o semi-autonomo. I robot sono disponibili in varie forme, ma condividono tutti la capacità di manipolare oggetti, navigare negli ambienti ed eseguire compiti basati su input provenienti da sensori e istruzioni preprogrammate.
I robot sono tipicamente costituiti da tre componenti principali:
I robot vengono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, tra cui:
Al centro della robotica c’è la programmazione. Questo è ciò che consente ai robot di svolgere compiti in modo intelligente. Programmare un robot implica creare algoritmi che gli consentano di elaborare informazioni sensoriali, prendere decisioni ed eseguire azioni di conseguenza.
Un semplice esempio può essere programmare un robot per navigare in un labirinto. L’algoritmo potrebbe comportare che il robot si muova in avanti finché non incontra un ostacolo, poi si giri finché il percorso non sia libero e ripeta questo processo finché non trova l’uscita. La logica può essere riassunta con pseudo-codice:
mentre non all'uscita:
se la strada da percorrere è chiara:
andare avanti
altro:
girare finché il percorso non è libero
La visione artificiale è un campo dell'informatica che consente alle macchine di interpretare e comprendere le informazioni visive provenienti dal mondo. Nella robotica, la visione artificiale è fondamentale per attività come il rilevamento di oggetti, la navigazione e la manipolazione. Un robot dotato di telecamera può utilizzare algoritmi per elaborare immagini, identificare oggetti o ostacoli e determinare come interagire con essi o aggirarli.
Un modo per esplorare le basi della robotica è attraverso semplici kit di robotica, come quelli progettati per scopi didattici. Questi kit vengono spesso forniti con un microcontrollore programmabile, motori, sensori e altri componenti, consentendo la costruzione di robot di base. Gli utenti possono imparare come assemblare il robot, programmarlo per eseguire compiti e comprendere i principi di sensori e attuatori.
Il campo della robotica è in rapida evoluzione, con progressi nell’intelligenza artificiale, nella scienza dei materiali e nella visione artificiale che portano a robot più capaci e versatili. Gli sviluppi futuri potrebbero includere robot con capacità decisionali avanzate, maggiore autonomia e capacità di apprendere dal loro ambiente.
La robotica combina elementi di informatica e ingegneria per creare macchine in grado di eseguire una varietà di compiti. Dai semplici kit didattici alle complesse applicazioni industriali e mediche, la robotica ha il potenziale per trasformare molti aspetti della nostra vita. Con l’avanzare della tecnologia, le capacità dei robot continueranno ad espandersi, aprendo nuove possibilità per il loro utilizzo.