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Um robô é uma máquina que funciona automaticamente e pode se adaptar às mudanças em seu ambiente. Embora a palavra "robô" tenha sido usada pela primeira vez na peça do escritor tcheco Karl Capeks de 1921, "Rossums Universal Robots", os seres humanos têm mexido em máquinas que funcionam sem orientação humana desde a época dos faraós. Um grampo da ficção científica, os robôs são um segmento cada vez mais importante da nossa sociedade, realizando muitos trabalhos perigosos ou entediantes demais para os seres humanos.
Sistema de controle
No nível mais básico, seres humanos e outros animais sobrevivem através de um princípio chamado feedback. Os seres humanos sentem o que está acontecendo ao seu redor e reagem de acordo. O uso de feedback para controlar como uma máquina funciona remonta a pelo menos 1745, quando o proprietário inglês de uma serraria, Edmund Lee, usou o princípio para melhorar a função de sua usina eólica. Toda vez que o vento mudava de direção, seus trabalhadores tinham que mover o moinho de vento para compensar. Lee adicionou dois moinhos de vento menores ao maior. Esses moinhos de vento menores acionavam um eixo que girava automaticamente o maior para enfrentar o vento.
Um sistema de controle de robôs usa feedback da mesma forma que o cérebro humano. No entanto, em vez de uma coleção de neurônios, o cérebro de um robô consiste em um chip de silício chamado unidade central de processamento, ou CPU, que é semelhante ao chip que roda o computador. Nossos cérebros decidem o que fazer e como reagir ao mundo com base no feedback de nossos cinco sentidos. A CPU de um robô faz o mesmo com base nos dados coletados pelos dispositivos chamados sensores.
Sensores
Os robôs recebem feedback de sensores que imitam os sentidos humanos, como câmeras de vídeo ou dispositivos chamados resistores dependentes da luz que funcionam como olhos ou microfones que funcionam como ouvidos. Alguns robôs têm até toque, sabor e cheiro. A CPU do robô interpreta os sinais desses sensores e ajusta suas ações de acordo.
Atuadores
Para ser considerado um robô, um dispositivo deve ter um corpo que possa se mover em reação ao feedback de seus sensores. Os corpos dos robôs consistem em metal, plástico e materiais semelhantes. Dentro desses corpos existem pequenos motores chamados atuadores. Os atuadores imitam a ação do músculo humano para mover partes do corpo do robô. Os robôs mais simples consistem em um braço com uma ferramenta anexada para uma tarefa específica. Robôs mais avançados podem se mover sobre rodas ou degraus. Robôs humanóides têm braços e pernas que imitam o movimento humano.
Fonte de energia
Para funcionar, um robô deve ter energia. Os seres humanos obtêm sua energia dos alimentos. Depois que comemos, os alimentos são decompostos e convertidos em energia por nossas células. A maioria dos robôs obtém sua energia da eletricidade. Braços robóticos estacionários, como os que funcionam em fábricas de automóveis, podem ser conectados como qualquer outro aparelho. Os robôs que se movimentam geralmente são alimentados por baterias. Nossas sondas e satélites espaciais robóticos são freqüentemente projetados para coletar energia solar.
Efetores finais
Para interagir com o ambiente e executar tarefas atribuídas, os robôs são equipados com ferramentas chamadas efetores finais. Eles variam de acordo com as tarefas que o robô foi projetado para executar. Por exemplo, operários robóticos de fábrica têm ferramentas intercambiáveis, como pulverizadores de tinta ou tochas de solda. Robôs móveis, como as sondas enviadas a outros planetas ou robôs de descarte de bombas, geralmente possuem pinças universais que imitam a função da mão humana.