Cos'è un robot?

Una bellissima ricerca realizzata da Diletta C. della classe 3^B della scuola media Carducci (FI) ed originariamente da lei pubblicata nella community We:P all'interno del gruppo Robot@School.

Una bellissima realizzata scritta da Diletta C. della classe 3^B della scuola media Carducci (FI) ed originariamente da lei pubblicata nella community We:P all'interno del gruppo Robot@School.

ROBOT!

Cos’è un robot?
La parola robot deriva dal ceco e significa “lavoro pesante”.
Il robot è una macchina capace di svolgere quasi autonomamente un lavoro, sostituendo l’uomo, formata da un computer e una parte meccanica di forma molto variabile.
Oggi pronunciando la parola “robot” si intende un apparecchiatura artificiale che in base ai comandi assegnatagli è capace di svolgere un qualsiasi lavoro sotto la supervisione di un uomo, al fine di sostituirlo.
Le azioni che esso svolge non sono controllate dall’uomo direttamente, ma da un programma, a sua volta eseguito da computer esterno o interno al robot oppure da un microcontroller.
Per robot si intende anche un essere artificiale (automa o androide) che somigli ad un animale o all’uomo, ma che possieda in ogni caso un grado di autonomia molto alto.
Un robot per svolgere le sue azioni usa tecniche di intelligenza artificiale.

L’intelligenza artificiale
Con il termine intelligenza artificiale si intende generalmente l'abilità di un computer di svolgere funzioni e ragionamenti tipici della mente umana.
Nel suo aspetto informatico essa comprende le tecniche per lo sviluppo degli algoritmi, ovvero un metodo per la risoluzione di problemi, usando un numero finito di passi.

Che tipi di robot esistono?
Quello che oggi intendiamo per robot non è che un computer, dotato di servomeccanismi; oggi sono numerosissime le tipologie che questi robot possono assumere.
Si possono catalogare in due categorie: “autonomi” e “non autonomi”.
I robot “non autonomi” sono quei robot che vengono utilizzati specialmente per lavori che sono capaci di affrontare meglio dell’uomo, spesso lavori meccanici. Un esempio molto noto si robot “non autonomo” è quello mandato su Marte al posto di un uomo per l’ambiente pieno di gas tossici. Questo genere di robot è comandato da un software o dall’uomo direttamente.
I robot “autonomi” sono quelli che al contrario dei primi sono capaci di elaborare delle risposte a situazioni impreviste, e che prendono decisioni autonomamente, come il robot-giardiniere che decide quando partire, dove tagliare e quando è il momento di tornare alla base per ricaricarsi. Questo tipo è comandato da meccanismi che si rifanno al concetto di intelligenza artificiale. Un altro impiego di questi macchinari è nell’industria cinematografica dove il loro utilizzo e applicato nella realizzazione degli effetti speciali.
Inoltre c’è un altro modo di classificare i robot, prendendo in considerazione le caratteristiche fisiche di essi.
• L'androide è un essere artificiale, un robot, con sembianze umane (il termine deriva dal greco anèr, andròs, "uomo", e quindi può essere tradotto "a forma d'uomo" presente soprattutto nell'immaginario fantascientifico. In alcuni casi l'androide può risultare indistinguibile dall'essere umano.
• Il cyborg o organismo cibernetico (anche organismo bionico) è un unione costituita da elementi artificiali e un organismo biologico. Nasce dalla contrazione dell'inglese cybernetic organism, per l'appunto organismo cibernetico. Il confine tra essere umano e cyborg è sempre più sfumato, basti pensare ai progressi delle tecnologie applicate alle protesi e agli organi artificiali: una persona dotata di un pace-maker potrebbe infatti già corrispondere alla definizione di cyborg. A seconda della loro origine, è tuttavia possibile distinguere i cyborg in due categorie:
1.    Esseri umani potenziati. Può trattarsi di un essere umano che ha subito consistenti modificazioni artificiali ed innesti. Esempio: il protagonista del film RoboCop è un poliziotto che, ucciso in servizio, viene fatto resuscitare trasformato in cyborg. Il protagonista di “Io, Robot”, l'agente di polizia Del Spooner, ha un braccio e altri organi cibernetici.
2.    Androidi, cioè robot umanoidi, provvisti di apporti biologici, spesso allo scopo di aumentare la loro somiglianza con l'essere umano. È il caso del cyborg assassino protagonista del film “Terminator” (1984) e dei suoi seguiti.
• Il ginoide. Nella medicina l’aggettivo ginoide significa: “tipico della donna” oppure di un soggetto che presenta caratteri femminili. Nell'ambito della fantascienza il termine ginoide indica invece un essere artificiale (robot) dalle sembianze femminili. È scarsamente utilizzato e ad esso viene preferito il più comune termine androide, usato per entrambi i sessi.
• I mecha o mech sono robot presenti in numerose opere di fantasia, dalla letteratura ai manga e agli anime, che si caratterizzano per le dimensioni straordinarie, sempre superiori a quelle umane e solitamente più che mastodontiche, e per il fatto di essere comandati da almeno un pilota presente all'interno della struttura metallica di tali veicoli.
• Un robot industriale è un tipo di robot utilizzato nella produzione industriale, per renderla più rapida e di qualità.
I robot di oggi sono impiegati in un’ampia varietà di applicazioni industriali. Qualsiasi lavoro che necessiti ripetitività, precisione, resistenza, velocità e affidabilità, può essere eseguito in miglior modo da un robot industriale.
Negli ultimi anni i robot industriali hanno ripreso sempre di più le linee di produzione automobilistica, dove si ha un telaio di un veicolo, che passa su un nastro trasportatore e viene via via completato attraverso una successione di operazioni compiute da un robot.
• Robot mobili tipo di robot che si muove tramite delle ruote.Sono utilizzati per il trasporto di materiali di dimensioni molto grandi. Questi robot hanno la capacità di svolgere compiti non sequenziali e non ripetitivi, per questo sono considerati robot intelligenti.
• Il rover (vagabondo) è un veicolo costruito dall'uomo adibito al trasporto su un corpo celeste. Il rover viene portato sul pianeta o sul satellite dal lander. L'atterraggio deve essere quindi morbido per non danneggiarsi.
• Il robot agricoltore è un robot in grado di raccogliere frutti, trapiantare gli ortaggi e svolgere tutti i compiti necessari nell’agricoltura.
• Una sonda spaziale è una piccola navicella spaziale senza equipaggio, carica di strumenti di osservazione, in parte autonoma, e con a bordo il minimo indispensabile dei motori e carburante necessario per svolgere la sua missione.
• Il telescopio robotico (o robotizzato) è un telescopio che è in grado di svolgere dei compiti di sorveglianza e individuazione in automatico, senza l'intervento umano.
• I telerobot sono usati in luoghi pericolosi per l’uomo, infatti vengono comandati a distanza. Questo particolare tipo di robot è utile anche nelle centrali nucleari, dove può gestire materiale pericoloso senza procurarsi danni.
I telerobot sono usati anche per scopi militari, e alcuni di loro sono in grado di prendere decisioni autonome, per esempio su dove volare o decidere quale arma usare contro il nemico.

Le leggi della robotica
Le tre leggi della robotica, formulate da Isaac Asimov,  furono quelle leggi a cui tutti i robot di cui scrisse obbedivano. 
Le leggi erano le seguenti:
1. Un robot non può recar danno a un essere umano né può permettere che, a causa del proprio mancato intervento, un essere umano riceva danno.
2. Un robot deve obbedire agli ordini impartiti dagli esseri umani, purché tali ordini non contravvengano alla Prima Legge.
3. Un robot deve proteggere la propria esistenza, purché questa autodifesa non contrasti con la Prima o con la Seconda Legge.

Dopo di queste c’è una quarta  legge, formulata dopo le altre ma la più importante, proprio per questo fu chiamata legge 0, e in basa a questa tute le altre leggi dovevano recitare “purchè non contrasti con la legge 0”.
La legge è la seguente:
0. Un robot non può recare danno all'umanità, né può permettere che, a causa del proprio mancato intervento, l'umanità riceva danno.

Pericoli della robotica
A volte applicare le tre leggi di Asimov non è così semplice, Asimov stesso ha basato molti dei suoi racconti e romanzi sull'applicabilità e sufficienza delle Tre Leggi, i robot possono trovarsi in situazioni dove applicando una legge non se ne rispetta un’altra e viceversa.
Infatti, nella narrativa era molto comune l’argomento della ribellione dei robot, e dello sterminio degli esseri umani.
Le macchine che attualmente chiamiamo robot, sono semplici meccanismi automatici, privi di forza di volontà, capaci di muoversi solo grazie alle indicazioni fornitegli.
Quindi, gli incidenti precedentemente accaduti, (nel 1984 un robot industriale schiacciò un operaio contro una sbarra di sicurezza) sono accaduti per caso. Infatti una rivolta dei robot, non è impossibile, ma bisognerà aspettare che diventino più sofisticati di come sono oggi.

Campi di applicazione della robotica e i suoi usi.
La robotica ha trovato applicazione in tanti campi, così da far nascere tante sotto-discipline.
• Arte robotica ovvero la robotica utilizzata  per nuove forme di espressione artistica, me anche per copiare quelle già esistenti (esempi: robot capaci di dipingere e di suonare uno strumento)
• Biorobotica applicazione in campo medico
• Domotica robot utilizzati per i lavori domestici, che si riveleranno molto utili per le persone portatrici di un handicap.
• Microrobotica per la diffusione di piccoli robot a basso costo.
• Robotica Biomedicale si occupa di robot capaci di assistere un medico durante le varie operazioni.
• Robotica di intrattenimento robotica utilizzata intrattenere ed educare un pubblico in luoghi comuni, come musei.
• Robotica industriale campo in cui, la robotica ha avuto una diffusione maggiore, uno degli impieghi più importanti è stato quello nella catena di montaggio dove, grazie a dei bracci robotici si riusciva a verniciare, a saldare e a mantare prima durando meno fatica.
• Robotica militare robot utilizzati per ricognizione e vigilanza come i dronie i robot artificeri.
• Robotica sociale cerca di sviluppare tecnologie che rendano il robot capace di interagire autonomamente con altre persone.
• Robotica spaziale robot che vengono impiegati all’esterno dell’atmosfera terrestre, spesso sonde esplorative in missione su pianeti del sistema solare.
• Robotica umanoide branca della robotica che si occupa degli “Androidi”.

Sensore.
Un sensore è un dispositivo che trasforma una grandezza fisica che si vuole misurare in un segnale di natura diversa (solitamente elettrico) più facilmente misurabile.
Esistono due tipi di sensori:
– Sensori incorporati nel computer
– Sensori connessi al computer

Cortocircuito
Il corto circuito è una connessione a bassa resistenza tra due punti di un circuito elettrico, che provoca un eccessivo e dannoso passaggio di corrente.  In queste condizioni l’intensità di corrente può essere elevatissima tale da provocare la fusione del circuito (mandare un impianto in cortocircuito).

Polipirrolo
Il polipirrolo è un materiale plastico in grado di condurre corrente elettrica (polimero conduttore), costituito da una lunga catena di anelli di pirrolo. E’ un materiale che esiste in natura o può essere sintetizzato chimicamente.

Lo Spin-off
Spin-off è un termine inglese che può indicare diversi concetti a seconda dell’ambito in cui viene usato.
Nel gergo tecnologico indica l’applicazione di una nuova tecnologia per generare un nuovo prodotto.

Le generazioni dei robot
Le generazioni dei robot sono quattro:
• Generazione Universal Robots-First
• Generazione Universal Robots-Second
• Generazione Universal Robots-Third
• Generazione Universal Robots-Fourth