Робототехніка — це міждисциплінарна галузь техніки та інформатики, яка включає проектування, конструювання, роботу та використання роботів. Метою робототехніки є створення машин, які можуть допомагати людям і доповнювати їх у повсякденних завданнях, починаючи від промислового виробництва і закінчуючи персональною допомогою тощо.
Робот — це програмована машина, яка може виконувати серію дій автономно або напівавтономно. Роботи бувають різних форм, але всі вони мають спільну здатність маніпулювати об’єктами, орієнтуватися в середовищі та виконувати завдання на основі вхідних даних від датчиків і попередньо запрограмованих інструкцій.
Роботи зазвичай складаються з трьох основних компонентів:
Роботи використовуються в широкому спектрі застосувань, зокрема:
В основі робототехніки лежить програмування. Саме це дозволяє роботам розумно виконувати завдання. Програмування робота передбачає створення алгоритмів, які дозволяють йому обробляти сенсорну інформацію, приймати рішення та виконувати відповідні дії.
Простим прикладом може бути програмування робота для проходження лабіринтом. Алгоритм може передбачати, що робот рухається вперед, доки не зустріне перешкоду, потім повертається, доки шлях не звільниться, і повторює цей процес, доки не знайде вихід. Логіку можна підсумувати за допомогою псевдокоду:
поки не на виході:
якщо шлях попереду вільний:
йти далі
ще:
обертайте, поки шлях не стане вільним
Комп’ютерний зір — це область інформатики, яка дозволяє машинам інтерпретувати та розуміти візуальну інформацію зі світу. У робототехніці комп’ютерний зір має вирішальне значення для таких завдань, як виявлення об’єктів, навігація та маніпуляції. Робот, оснащений камерою, може використовувати алгоритми для обробки зображень, ідентифікації об’єктів або перешкод, а також визначення способів взаємодії з ними або навігації навколо них.
Один зі способів ознайомитися з основами робототехніки — це прості комплекти робототехніки, наприклад ті, що призначені для навчальних цілей. Ці набори часто постачаються з програмованим мікроконтролером, двигунами, датчиками та іншими компонентами, що дозволяє створювати базових роботів. Користувачі можуть навчитися збирати робота, програмувати його для виконання завдань і розуміти принципи роботи датчиків і виконавчих механізмів.
Сфера робототехніки швидко розвивається, завдяки прогресу в області штучного інтелекту, матеріалознавства та комп’ютерного зору, що призводить до більш потужних і універсальних роботів. Майбутні розробки можуть включати роботи з розширеними можливостями прийняття рішень, покращеною автономією та здатністю вчитися в навколишньому середовищі.
Робототехніка поєднує елементи інформатики та інженерії для створення машин, які можуть виконувати різноманітні завдання. Від простих навчальних наборів до складних промислових і медичних застосувань, робототехніка має потенціал змінити багато аспектів нашого життя. У міру розвитку технологій можливості роботів продовжуватимуть розширюватися, відкриваючи нові можливості для їх використання.