Роботиката е клон на техниката, машиностроенето, електроинженерството и информатиката, в който са включени дизайна, строежа, управлението и приложението на роботи, както и компютърните системи, нужни за техния контрол, приемане на данни от сензори и обработка на информацията. Приложението на тези технологии са например в промишлеността и в заместването на хора за опасни дейности като обезвреждане на бомби, изследване на корабокрушения и мини. Класифицира се според средата/състоянието на роботите: неподвижни, наземни, подводни, въздушни, космически и полярни.
Етимология Думата роботика произлиза от думата робот, която от своя страна е използвана за пръв път от чешкия писател Карел Чапек в пиесата му R.U.R. (), която е изнесена през 1920 г. Думата робот идва от славянската дума „robota“ (работа, труд). Пиесата започва в една фабрика, която прави изкуствени хора, наречени роботи – същества, които могат да бъдат объркани с хората – много подобни на съвременната идея за андроиди. Всъщност Карел не измисля думата. Той е написал кратко писмо към етимологията на думата в Oxford English Dictionary, в която той посочва брат си Йозеф Чапек като реален създател на думата.
Според Оксфордския английски речник думата „роботиката“ се използва за първи път от Айзък Азимов в неговия научнофантастичен разказ „Liar!“, публикуван през май 1941 г. в Astounding Science Fiction. Азимов не е знаел, че създава нов термин; тъй като науката и технологията за електрически устройства е електрониката, той предположил, че роботиката по своята същност се отнася към науката и технологиите за роботи. Азимов заявява, че първата употреба на думата роботиката е в разказа му „Runaround“ (Astounding Science Fiction, март 1942 г.) Въпреки това първоначалната публикация на „Liar!“ предшества тази на „Runaround“ с десет месеца, така че първата обикновено се цитира като творбата, в която се крие произходът на думата.
История на роботиката През 1942 г. писателят на научна фантастика на Айзък Азимов създава трите закона на роботиката.
През 1948 г. Норберт Винер формулира принципите на кибернетиката, практически на базата на роботиката.
Напълно автономни роботи се появяват едва през втората половина на 20 век. Първият цифрово управляван и програмируем робот – The Unimate, е инсталиран през 1961 г., за повдигане на горещи парчета метал от машина за леене и натрупване. Търговските и промишлените роботи са широко разпространени днес и се използват за по-евтино, по-точно и по-надеждно извършване на работа в сравнение с човешкия труд. Те също се използват в работни места, които са твърде мръсни, опасни или мрачни, за да бъдат подходящи за хора. Роботите са широко използвани в производството, монтажа, опаковане и пакетиране, транспорт на стоки, изследване на Земята и космоса, хирургия, оръжейната индустрия, лабораторни изследвания и масовото производство на потребителски и индустриални стоки. ДатаПриносИме на роботСъздател7000 пр.н.е.В Мохенджо-Даро, дравидианската цивилизация са използвали стрели-свредел в стоматологията си. Наскорошни разкопки повдигат въпроса защо им е била нужна стоматология на ранните тамили. Отговорът може да се крие в нишестето в храната, която консумирали.Зъболекарска стрела-свределРанните тамили3 век пр.н.е. и по-раноЕдин от най-ранните описания на автомати се появява в текста на Lie Zi, относно много по-ранната среща между цар Mu на Джоу (1023 – 957 г. пр.н.е.) и машинен инженер, известен като Ян Ши, един „майстор“. Той представил на краля ръчно-изработени фигури в реален размер и човешка форма.1 век пр.н.е. и по-раноОписания на повече от 100 машини и автомати, включително огнехвъргачка и парен двигател.Ктесибий, Филон Византийски, Херон от Александрия и други420 пр.н.е.Дървена птица, задвижвана с пара, която е в състояние да лети.Архит от Тарентум1206 г.Създаден е първият автомат, с настройваема лента.1495 г.Проект на човекоподобен робот.Механичен рицарЛеонардо Да Винчи1738 г.Механична патица, която е в състояние да се храни, размахва криле и отделя.Механична патицаЖак дьо Вокансон1898 г.Никола Тесла представя първия радиоуправляем кораб.ТелеаутоматонНикола Тесла1921 г.Първи измислени автомати, наречени „роботи“, се появяват в играта R.U.R.Карел Чапек~1930 г.Хуманоиден робот представен на панаирите през 1939 и 1940 г.Електро1946 г.Първият цифров компютърповече от един човек1948 г.Просто устроени роботи, показващи биологично поведение.Елзи и ЕлмерУилиам Грей Уолтар1956 г.Първият комерсиален робот, произведен от компанията Unimation.UnimateДжордж Девол1961 г.Първият инсталиран индустриален роботUnimateДжордж Девол1973 г.Първи промишлен робот с шест електромеханично задвижвани осиFamulusKUKA1974 г.Първият в света микрокомпютър. Доставен е на малка машиностроителна компания в южната част на Швеция. Дизайнът на този робот е бил вече патентован (1972).IRB 6ABB Robbot Group1975 г.Програмируема универсална машина, продукт на компанията Unimation.PUMAВиктор Шейнман
Направления в роботиката Има много видове роботи; те се използват в много различни среди и с много различни цели, като въпреки различията в приложението и конструирането им, те все пак имат общи особености от гледна точка на построяването им. Всички роботи имат механична конструкция, рамка или форма, предназначени за постигане на конкретната задача. Например един робот, предназначен да пътува през тежка мръсотия и кал, най-вероятно използва гъсенични вериги. Механичният аспект е решението на създателя как роботът да изпълни възложената задача от една страна, и това как роботът се справя с особеностите на заобикалящата го околна среда. Формата следва предназначението. Роботите имат електрически компоненти, които захранват и контролират механичната част. Така например роботът с гъсенични вериги ще се нуждае от някакъв вид енергия, за да се движат веригите на тракера. Тази енергия идва под формата на електричество, което ще трябва да пътува през проводник. Дори и машини, които черпят своята енергия от петрол, все още се нуждаят от електричество, за да започне процеса на горене, което обяснява защо повечето бензиново задвижвани машини, като коли, имат източник на електричество. Електрическият аспект на роботите се използва за движение (чрез мотори), наблюдение (където електрически сигнали се използват за измерване на неща като топлина, звук, позицията и енергиен статус) и операции (роботите се нуждаят от някаква степен на електрическа енергия, доставена за техните двигатели и сензори, за да се активират и изпълнят основни операции). Всички роботи съдържат някакво ниво на програмен код. Програмният код определя как един робот да реши кога и как да направи нещо. В примера с гъсеничната верига, един робот, който трябва да премине през кален път, може да има правилна механичната конструкция и да получи необходимото количество енергия от батерията си, но няма да може да се придвижви без програма, която да определи как точно той да се движи. Програмите са от основно значение за един робот, защото той би могъл да има отлично механично и електрическо строителство, но ако програмата му е зле направена изпълнението на поставените му задачи ще бъде много лошо (ако се изпълнят изобщо). Има три различни вида роботизирани програми: дистанционно управление, изкуствен интелект и хибрид. Един робот с дистанционно управление има предварително зададен набор от команди, с които ще работи само ако и когато ги получи като сигнал от източника на контрол – устройството за дистанционно управление. Роботи, които използват изкуствен интелект, взаимодействат с околната среда самостоятелно (без източник на контрол) и могат да определят реакциите си към обекти и проблеми, които те срещат, използвайки тяхното предшестващо програмиране. Хибрид е форма на програмиране, която включва и двете функции.
Етимология Думата „робот“ произлиза от чешката дума „robota“, означаваща работа, но и ангария – изморителен труд (робски труд). Тя е използвана за първи път от писателя Карел Чапек в пиесата му „R.U.R.“ (Росумски универсални роботи), публикувана през 1920 година.
Думата „роботика“ е измислена от американския писател от руско-еврейски произход Айзък Азимов. Със световна слава се ползва неговата поредица за роботи „Аз, роботът“.
Приложение Този тип класификация става необходима, понеже все повече и повече роботи се създават за определени цели. Например много роботи са създадени за монтажна работа, която не може да се адаптира към други приложения. Те се определят като монтажни роботи. За шевно заваряване някои снабдители предоставят цялостна заваръчна система с робота, т.е. заваръчното оборудване заедно с останалата обработваща апаратура, като една интегрирана единица. Такава интегрирана роботизирана система се нарича заваръчен робот, въпреки че може да се адаптира да прави различни неща. Някои роботи са специално проектирани за работа с тежък товар. Те са наречени тежкотоварни роботи.
Роботи за битка – хоби или спортно събитие, където два или повече робота се бият на арена, докато се извадят извън строя. Това се развива от хоби през 1990-те до поредица от телевизионни серии.
Друга приложна област за роботите, която предизвиква все по-голям интерес, е усилието да се деактивират и извеждат от експлоатация на излишни и/или ненужни съоръжения в енергийния департамент на САЩ. Много от тези съоръжения са опасни и не могат да се ползват традиционните техники за промишлено разрушаване. Такива опасности са излагане на радиоактивни, химически и други опасни материали, които са разлагащи или структурно нестабилни. За ефикасното и безопасно деактивиране и извеждане от експлоатация на такива съоръжения почти винаги се използват дистанционно управлявани технологии, за да се предпази персонала и околната среда. База данни, съдържаща информация за почти 500 съществуващи роботизирани технологии, може да се види на D&D Knowledge Management Information Tool.
Компоненти Източник на енергия Най-много се използват (оловно-киселинни) акумулатори като източник на енергия. Различни видове батерии могат да послужат като източник на енергия за роботите. Оловно-киселинните батерии са безопасни и имат сравнително дълъг живот, но са твърде тежки в сравнение със сребърно-кадмиевите батерии, които са по-малки на обем, но по-скъпи. При проектирането на робот, задвижван от батерии, трябва да се вземат предвид фактори като безопасност, продължителност на живот и тегло на батериите. Също така могат да се използват и генератори, най-често някакъв вид двигател с вътрешно горене. Обикновено такива разработки често са механично комплексни, нуждаят се от гориво, изискват разсейване на топлината и са сравнително тежки. Директното свързване на робота със захранването ще премахне необходимостта от източник на енергия в самия робот. Предимството е намаленото тегло и заето пространство, като се премести целия източник на енергия някъде другаде. Въпреки това недостатък на този дизайн е постоянно свързания кабел към робота, който трудно се управлява. Потенциални източници на енергия могат да бъдат: Пневматичен (сгъстени газове) Слънчева енергия (използването на слънчевата енергия и превръщането ѝ в електрическа) Хидравлика (течности) Махово колело за съхранение на енергия Органичен боклук (чрез анаеробно разграждане) Ядрен
Задвижващо устройство Задвижващите устройства са „мускулите“ на робота, частите, които преобразуват съхранената енергия в движение. Най-популярните задвижващи механизми са електрически двигатели, които въртят колело или предавка и линейните механизми, които контролират промишлените роботи в заводите. Има скорошни постижения в сферата на алтернативните типове задвижващи механизми, захранвани от електричество, химикали или компресиран въздух.
Електрически мотори