یک گربه روباتی دُمش را می جنباند. یک شطرنج باز روباتی حرکت خود را انجام می دهد. یک روبات کارگر با مته حفاری می کند. هرچند همه این حرکات متفاوت از یکدیگرند اما در طراحی و مهندسی روبات ها از اصول و قواعد یکسان برای حرکت در روبات ها پیروی می شود.
موتورهای روباتی
یک روبات فقط زمانی می تواند حرکاتش را انجام دهد که دارای سیستم های کارانداز (وسایلی که منجر به حرکت می شوند) باشد. اینها مکانیسم های حرکتی اغلب موتورهای الکتریکی اند. موتور الکتریکی یک روبات اسباب بازی کوچک ممکن است به بزرگی یک نخود باشد، اما در یک روبات صنعتی بزرگ موتور الکتریکی آن شاید از هیکل یک انسان نیز بزرگ تر باشد.
ریزتراشه های رایانه روبات مدت زمان کار موتور الکتریکی را از طریق ارسال جریان الکتریسیته به آن کنترل می کنند. بنابراین زمانی که یک جانور روباتی عروسکی چشم هایش را می بندد در واقع موتور الکتریکی کلید حرکت پلک های آن را به کار می اندازد که خم می شود و روی چشم ها را می پوشاند.
مفصل های حرکت دهنده و حرکت در روبات ها
دست ها و بازوهای انسان قابلیت انعطاف پذیری شگفت آوری دارند زیرا درون هر یک از بازوها و دست های ما حدود ۳۰ استخوان و بیش از ۵۰ مفصل وجود دارد. ساختمان بازوی هیچ روباتی به پیچیدگی بازوی انسان نیست. مهندسان روبات ساز میزان قابلیت های حرکتی یک روبات را که در اصطلاح «درجه آزادی» نامیده می شود می سنجند و مورد ارزیابی قرار می دهند.
بازوی یک روبات ممکن است فقط دارای یک مفصل باشد و در نتیجه فقط می تواند به سمت راست یا چپ حرکت کند. این حرکت محدود «درجه آزادی یک» نامیده می شود.
اگر مهندسان، مفصل و بخش دیگری را به این بازو اضافه کنند در آن صورت می تواند به سمت بالا و پایین هم حرکت کند و دارای «درجه آزادی دو» می شود.
افزوده شدن مفصل سوم به بازو امکان حرکت به جلو و عقب را نیز فراهم می کند و روبات از لحاظ مختصات حرکتی دارای «درجه آزادی سه» می شود.
یک مفصل لولایی به یک بخش امکان حرکت چرخشی یا دورانی را می دهد و از «درجه آزادی چهار» برخوردار می شود. اگر دو مفصل لولایی دیگر به بازو افزوده شود مجموعه مختصات حرکتی آن دارای «درجه آزادی شش» می شود. در همه روبات ها این تعداد درجات آزادی لازم است زیرا در این شرایط بازوی روبات تقریبا می تواند هر نوع حرکتی را که برایتان قابل تصور است انجام دهد.
از کتاب: روبات ها در خانه ها و دنیای سرگرمی
نویسنده: استیو پارکر
مترجم: مجید عمیق
