Robotyka to interdyscyplinarna dziedzina inżynierii i informatyki, która obejmuje projektowanie, budowę, obsługę i użytkowanie robotów. Celem robotyki jest tworzenie maszyn, które mogą pomagać i uzupełniać ludzi w codziennych zadaniach, począwszy od produkcji przemysłowej po pomoc osobistą i nie tylko.
Robot to programowalna maszyna, która może wykonywać szereg czynności autonomicznie lub półautonomicznie. Roboty występują w różnych postaciach, ale wszystkie mają wspólną zdolność manipulowania obiektami, poruszania się po środowisku i wykonywania zadań w oparciu o dane wejściowe z czujników i wstępnie zaprogramowane instrukcje.
Roboty składają się zazwyczaj z trzech głównych komponentów:
Roboty są wykorzystywane w szerokiej gamie zastosowań, w tym:
Sercem robotyki jest programowanie. Dzięki temu roboty mogą wykonywać zadania w inteligentny sposób. Programowanie robota polega na tworzeniu algorytmów, które umożliwiają mu przetwarzanie informacji sensorycznych, podejmowanie decyzji i odpowiednie wykonywanie działań.
Prostym przykładem może być zaprogramowanie robota do poruszania się po labiryncie. Algorytm może polegać na tym, że robot porusza się do przodu, aż napotka przeszkodę, a następnie skręca, aż ścieżka będzie wolna, i powtarza ten proces, aż znajdzie wyjście. Logikę można podsumować pseudokodem:
gdy nie jesteś przy wyjściu:
jeśli droga przed tobą jest wolna:
pójść naprzód
w przeciwnym razie:
skręcaj, aż droga będzie wolna
Widzenie komputerowe to dziedzina informatyki, która umożliwia maszynom interpretację i zrozumienie informacji wizualnych ze świata. W robotyce wizja komputerowa ma kluczowe znaczenie w zadaniach takich jak wykrywanie obiektów, nawigacja i manipulacja. Robot wyposażony w kamerę może wykorzystywać algorytmy do przetwarzania obrazów, identyfikowania obiektów lub przeszkód oraz określania sposobu interakcji z nimi lub poruszania się po nich.
Jednym ze sposobów poznania podstaw robotyki są proste zestawy do robotyki, np. te przeznaczone do celów edukacyjnych. Zestawy te często zawierają programowalny mikrokontroler, silniki, czujniki i inne komponenty, umożliwiające budowę podstawowych robotów. Użytkownicy mogą dowiedzieć się, jak złożyć robota, zaprogramować go do wykonywania zadań oraz zrozumieć zasadę działania czujników i elementów wykonawczych.
Dziedzina robotyki szybko się rozwija, a postępy w sztucznej inteligencji, materiałoznawstwie i wizji komputerowej prowadzą do powstania bardziej wydajnych i wszechstronnych robotów. Przyszłe zmiany mogą obejmować roboty z zaawansowanymi możliwościami podejmowania decyzji, większą autonomią i możliwością uczenia się od otoczenia.
Robotyka łączy elementy informatyki i inżynierii, aby stworzyć maszyny, które mogą wykonywać różnorodne zadania. Od prostych zestawów edukacyjnych po złożone zastosowania przemysłowe i medyczne – robotyka może zmienić wiele aspektów naszego życia. Wraz z postępem technologii możliwości robotów będą stale się zwiększać, otwierając nowe możliwości ich wykorzystania.