
Робототехника — это область, связанная с проектированием, созданием и использованием машин для выполнения задач автономно или под руководством.Робот не обязательно человекоподобен. Это любое устройство, способное воздействовать на физический мир по программе. Кухонный комбайн — простейший робот: у него есть мотор (актуатор) и кнопка (команда). Современный роботизированный комплекс — оркестр под управлением дирижёра-процессора: каждый сустав-музыкант играет свою партию с идеальным таймингом.
Слово «робот» ввел Карел Чапек в пьесе R.U.R. (1920). Инженерно же направление началось с телемеханических манипуляторов для работы с радиоактивными материалами в 1940-х. Переломной точкой стал Unimate Джорджа Девола — первый программируемый манипулятор, запатентованный в 1954 году и установленный в цех GM в 1961-м. В 1970-х появились микропроцессоры, позволившие управлять движением по сложным траекториям. Сегодня робототехника стремительно сливается с искусственным интеллектом, порождая самообучающихся роботов.
Управление роботом строится на иерархии: стратегический уровень планирует задачу (например, взять деталь со стола), тактический уровень разбивает её на цепочку движений, а исполнительный уровень генерирует управляющие сигналы для приводов. Важнейшим инструментом является замкнутый контур с обратной связью: датчики (энкодеры, моментомеры, камеры) непрерывно сообщают положение и усилия, блок управления сравнивает фактические значения с заданными и корректирует токи моторов. Для сложных задач, например ходьбы, используют предсказательное управление на модели (Model Predictive Control), просчитывающее поведение системы на несколько шагов вперёд.
Роботизированные руки на конвейере, хирургические ассистенты da Vinci, роверы на Марсе.
Самый быстрый промышленный робот укладывает до 200 конфет в минуту в три смены без перерыва, а его точность повторения позиции меньше толщины человеческого волоса.


