Algıla, düşün, harekete geç

Bir robot süpürgesi duvar boyunca hafifçe çarparak ilerler, bir depo arabası boyanmış bir çizgiyi takip eder, bir gezgin Mars'ın yüzeyinde yavaşça ilerler. Çok farklı görünüyorlar ama aslında hepsi aynı çevrimi çalıştırır. Bu çevrimi bir kez öğrenirsen, bu laboratuvardaki her ders onunla bağlantılı olacak.

Robot, çevresini algılayan, ne yapacağını seçmek için bir program çalıştıran ve bu seçime göre hareket etmek için bir şeyi harekete geçiren; sonra da bunu tekrar tekrar yapan bir makinedir. Bunu mümkün kılan üç bölüm vardır:

• Sensörler, dünyayı ve robotun kendisini ölçer: bir duvara olan uzaklık, tekerleğin dönüşü, eğim ve ışık.
• Denetleyici, sensörlerin sayılarını komutlara dönüştüren yazılımdır (küçük bir bilgisayarda çalışır). İnsanların yazdığı bir dizi kural ve hesaplamadan oluşur.
• Eyleyiciler, hareket oluşturan parçalardır; çoğunlukla tekerlekleri döndüren elektrik motorlarıdır.

Çevrim. Bu üç bölüm, saniyede birçok kez tekrarlanan bir çevrimde birleşir:

1. Algıla: sensörleri oku.
2. Düşün: program, ölçtüklerini istediği durumla karşılaştırır ve bir komut belirler.
3. Harekete geç: komutu motorlara gönder.

Sonra robotun hareketi sensörlerin gördüklerini değiştirir ve çevrim yeniden başlar. Eylemin sonucu ölçülüp bir sonraki karara geri beslendiği için buna geri besleme döngüsü denir. Geri besleme, robotikteki en önemli fikirdir. Geri beslemesi olmayan bir robot, son derste göreceğin gibi, yalnızca bir kaydı yeniden oynatan bir oyuncaktan ibarettir.

Otonom mu, uzaktan kumandalı mı? Uzaktan kumandalı bir robotta döngüyü bir insan tamamlar: izlersin, karar verirsin, kumanda koluna basarsın. Otonom bir robotta döngüyü program kendi başına tamamlar. Gerçek robotların çoğu bu ikisinin arasındadır. Bir robot süpürgesi temizlik yaparken otonomdur ama onu sen başlatırsın. Bir Mars gezginine her gün insanlar tarafından bir plan verilir ve sonra gezgin bu planı kendi başına uygular (Dünya 7 bunun nedenini açıklar).

Hareketli robotlar ve robot kolları. Robot Kolu laboratuvarında bir masaya cıvatalanmış bir kol incelenir: tabanı hiç hareket etmez, bu yüzden asıl soru eklem açıları verildiğinde elin nerede olduğudur. Hareketli bir robot dünyanın içinde hareket eder. Bu da bu laboratuvarın ele aldığı yeni soruları ortaya çıkarır: Tekerlekler robotun yön değiştirmesini nasıl sağlar? Robot şu anda nerede? Ne görüyor? Diğer her şey nerede? Buradan oraya nasıl gider?