ロボットは、ロボットの設計、構築、操作、および使用です。 しかし、この定義はむしろ魅力的ではありません。 ロボットとは何ですか？ あなたはロボットで何ができますか？ そして、どのようにあなた自身を構築することができますか？

この記事はあなたを表示します:

• ロボット工学を始める方法
• アイデア、チュートリアル、用品を見つけることができます
• ロボット工学コミュニティに積極的に参加する方法。

ロボットの簡単な歴史

“ロボット”という言葉は、1920年にJosef Capekによって造語されました。 弟のカレルは、1920年の戯曲”R.U.R”で架空のヒューマノイドを指すためにこの用語を使用した。

ロボットは、アクション（または一連のアクション）を自動的に実行できるマシンです。 この用語は、広範囲のデバイスを包含するが、一般的に、それらは、次のことができる。:

• 彼らの行動を制御する
• 感覚フィードバックを受け取る
• プロセス情報。

これらは、外部またはロボット自体に埋め込まれた制御装置で誘導することができます。 ロボットは完全に自律的であるか、またはその制御機構に完全に従属することができます。

時間の経過とともに、ロボットはますます複雑になってきています。 今日のロボットは、かつては人間によって行われていた仕事を任されていますが、宇宙空間や海底など、人間に敵対的な環境で過度に反復的、危険、ま

ロボットは何ができますか？

ロボットのための多くのアプリケーションがあり、すべてが複雑ではありません—いくつかは単に幼児のためのおもちゃです。 ここでは、彼らが実行するタスクのほんの一部の例を示します:

• 極端な環境での作業：戦争や核地帯、海底地域、宇宙空間は、人々が働くにはあまりにも危険です。 ロボットは、危険なタスクの多くを実行することができます。 例えば、無人偵察機は戦争の時に敵占領地域で偵察を可能にし、好奇心は火星を探索していない、そしてウォーリーは床や海の上を這っている。
• 家の周りのヘルプ: モップや掃除機などのロボット家電製品は、その所有者に代わって作業を行います。
• 自動運転車の制御：自動運転車は1920年代から試作されていますが、現代の自動運転車研究の最も一般的に知られているファシリテーターはおそらくGoogle 自分自身を運転する車は賢くなっており、主流にはなっていませんが、すでに道路に連れて行っている人もいます。
• 読んで学ぶ：オックスフォード大学の研究者は、新聞を読んで自分自身に事実を教えることができる”識字”ロボットMargeを作成しました。 マージの”知性”は彼女のソフトウェアから派生しており、彼女を担当する研究者は彼女に人間に見られる推論スキルを教えようとしています。
• 健康状態や障害を持つ人々を支援する：ロボットは、身体障害を持つ人々が日常のタスクを実行するのを助けることができます。 例えば、車椅子は電動式の多目的機械に進化しました;例えば、彼らは彼らの腕の限られた使用を持つユーザーが冷蔵庫のドアを開け、食事を取り出すのを助 義手や脚のようなアイテムは、単純なペグのようなデバイスから、人間の脳と通信できる”スマートな”手足になっています。

ロボット企業

ロボット企業が今日何をしているのかを見ることで、ロボットの未来のための良いアイデアを得ることができます。

Robotics Business Reviewは、ロボット工学のニュースや情報の主要なオンラインソースであり、RBR50を発行しています。 これは、ロボット業界で最も注目すべき企業のリストです。 このリストの企業は、革新、画期的なアプリケーション、および商業的成功と可能性に基づいて選択されました。 彼らは医療、物流、航空の問題に取り組んでいます。

RBR50のより有名な会社のいくつかは下記のものを含んでいます:

• Honda Robotics
• Googleのアルファベット
• Intel
• LEGO A/S.

ロボット入門

すべてのロボットが非常に複雑な機械であるわけではありません。 いくつかは、このような子供のためのこの入門ロボット工学のおもちゃのように、非常に簡単なことができます。 それは基本的なロボット工学のプロジェクトに来るとき空は限界ですので、ここでは、アイデアのために相談することができますいくつかのリソー:

• あなたの最初のロボット：Instructablesは、太陽ゴキブリVirbobotとロボットレーサーを含む、試してみるための15の簡単なロボットプロジェクトのリストを提供しています。
• シンプルなロボットを構築する方法：このRobotShopのチュートリアルでは、わずか十ステップでカスタムロボットを作る方法を教えています。
• シンプルなロボットを作る：日常のもので最先端のロボットを探る：キャシー Ceceriによるこの入門書は、非エンジニアが理解する言語で書かれています。 それはあなたがおそらく既に所有している材料を使用して簡単なロボットを構築する方法を教えています。
• 10ドルのロボットを構築する方法：アフリカのロボットネットワークは2012年に挑戦を発表しました：構築に10ドル以下のロボットを設計します。 すべてが超シンプルではありませんが、これらのプロジェクトは始めるための安価な方法です。

材料の調達

アイデアが得られたら、電子部品やマイクロコントローラなどの追加の材料を購入する必要があるかもしれません。 あなたはあなたの地元のハードウェア、趣味、または電気店でこれらを得ることができます、またはあなたはAmazon、Maker Shed、Parallax、Robot Shopのような小売業者からオンラ

ロボットの設計と構築

ロボットの見た目には標準が設定されていないので、設計に関しては空が限界です。 ロボットの設計は、超機能（自動車製造ラインで使用されるものなど）から、機能を犠牲にすることなくできるだけ審美的に喜ばれる洗練された機械（iRobotの掃除機のラインなど）までの範囲に及ぶことができます。

あなたのロボットを設計しているとき、あなたは識別する必要があります:

• あなたのロボットの目的
• あなたのロボットの要件（サイズ、形状、エネルギー源など）。

ニーズに最適なロボットを設計する方法についての詳細な治療については、ロボット設計プロセスを参照してください。

あなたが識別するパラメータは、それが構築された後、あなたのロボットの最終的な設計に影響を与えます。

ロボットの制御

制御は、ロボットを設計し、構築する際に作業する必要があります最大のものの一つです。

ロボットを制御するには多くの方法があり、それぞれがロボット自体に異なる程度の自律性を提供します:

• スペクトルの一端では、明示的な指示（リモコンなど）が与えられた場合にのみロボットを移動させることで、ロボットの完全な制御を維持できます。
• もう一方の端では、受信した感覚入力（光や音など）に基づいて、ロボットが次の動きを自分で決定するようにプログラムすることができます。

両方のアプローチのバランスを見つけることもできます。

リモートおよびラジオコントロール

外部コントローラをロボットに接続するのが最も簡単な方法です。 コントローラを使用して、あなたはあなたのコマンドに応答しますロボットに指示を発行します。 このように制御されたロボットは、通常、ほとんど、あるいは全く知性を持

これをさらに一歩進めるために、テザリング制御からワイヤレス制御に切り替えることができます。 このような実装は、通常、赤外線送信機と受信機を含み、両者の間の視線を必要とする。

ただし、このような制限を望まない場合は、リモコン（R/C）ユニットやBluetoothなどの他の通信方法を利用することができます。 後者はまた、双方向通信のために提供しています。

リソース

• Instructableの有線制御ロボットマニュアル
• RobotShopは、無線リモコンの選択を販売しています
• ロボットの社会は、リモート制御ロボットを構築する

ロボットのプログラミング

ロボットにマイクロコントローラとモータコントローラを含めることにより、特定のタスクを実行するようにロボットをプログラミングすることができます。

マイクロコントローラは、プログラムを読み込んで実行できる小さなコンピュータと考えてください。 モータコントローラは、ロボットのモータに十分な電力を供給することができないため、マイクロコントローラとロボットの間の仲介者として機能します。

ロボットをプログラミングすることで、ますます自律的な機械を構築することができます。 自律制御は、感覚フィードバック、限られた感覚フィードバック、または複雑な感覚フィードバックを受け入れないように事前にプログラムすることができます。

リソース

• レゴのマインドストーム製品ラインでプログラムすることを学びます。
• Raspberry Piは、ロボットと一緒に使用できる小型で手頃な価格のコンピュータです。 それは非常に人気があるので、有用なチュートリアルのすべての種類を見つけるのは簡単です。 ラズベリーパイのメーカーはまた、開始するのに最適な場所である固体カリキュラムを持っています。
• Robocodeは、Javaまたは.NET frameworkを使用してロボットをプログラミングすることを学ぶことができるプログラミングゲームです。
• Toptalの入門ロボットプログラミングチュートリアルには、有用なヒントがたくさんあります。

若者のために（そして若者の心のために）

子供を対象としたロボットがたくさんあります。 ロボットを優しく紹介する大人のための優れた製品です:

• Engino:Enginoはロボット部品を組み込むモジュラー建物のキットを作り出す;ロボット工学、レゴおよびk’nex間の十字として項目について考えることができる。
• レゴ：同社はロボット分野で多くの製品を提供しています。 確立されたMindstormsラインに加えて、LEGOは子供のプログラミングと基本的なロボット工学を教えるために設計されたBoostプログラムを開始しています。
• Ozobot:6-14歳の子供にロボット工学を教えるために設計されたポケットサイズのロボット。
• : 趣味やSTEMの専門家からのロボットやロボットキットのメーカー。 それらにロボットの複数のラインがある;いくつかはロボット競技のための最も一般的なキットであるBioloidシリーズがあるが、五歳若い子供のために適

会議、ミートアップ、トレードショー

ロボット工学は単独の活動である可能性がありますが、そうである必要はありません。 会議やトレードショーは、志を同じくする愛好家、研究者、および他の愛好家と会うための素晴らしい方法です。 彼らはまた、技術革新に関する情報を得るための素晴らしい方法です:

• Robots for Roboticistsは、今後開催されるすべてのロボット会議やイベントのカレンダーを維持していますが、イベントの大部分は学術やプロの聴衆を対象としています
• お近くの愛好家や愛好家に会うために、Meetup、Eventbrite、またはFacebook
• 地元のクラブに参加することもできます。

大会

ロボット競技で手を試してみたい場合は、RoboCup、SparkFunの自律走行車競技、RoboGames、SRS Robothonに作品を入力することができます。

学生のためのロボット工学に関するよくある質問