Le rôle d'un bras humain est de déplacer la main vers différentes positions. De même, le rôle d'un bras de robot est de déplacer un effecteur terminal. Vous pouvez attacher différents types d'effecteurs terminaux à un bras de robot pour des scénarios d'application spécifiques. Un type courant d'actionneur non terminal qui saisit et déplace différents objets est une version simplifiée d'une main humaine.
Les bras robotisés sont souvent dotés de capteurs de pression intégrés qui permettent d'indiquer à l'ordinateur la force avec laquelle le robot saisit un objet particulier. Cela empêche l'objet dans la main du robot de tomber ou d'être écrasé. Parmi les autres actionneurs non terminés, on trouve les chalumeaux, les perceuses et les pulvérisateurs de peinture.
Les robots industriels sont spécialisés pour effectuer exactement la même tâche à plusieurs reprises dans un environnement contrôlé. Par exemple, un robot particulier peut être chargé de visser les couvercles des pots de beurre de cacahuètes transportés sur une chaîne de montage. Pour apprendre au robot comment effectuer cette tâche, un programmeur utiliserait un contrôleur portatif pour guider le bras robotique tout au long de l'ensemble des actions. Le robot stocke la séquence exacte de mouvements en mémoire et exécute ensuite l'ensemble des mouvements à plusieurs reprises chaque fois qu'un nouveau pot est transféré sur la chaîne de montage.
La plupart des robots industriels travaillent sur les chaînes de montage automobile, où ils sont chargés d'assembler les voitures. Lorsqu'ils effectuent une grande partie de ce type de travail, les robots sont beaucoup plus efficaces que les humains car ils sont très précis. Peu importe le nombre d'heures qu'ils ont passées à travailler, ils peuvent toujours percer des trous aux mêmes endroits et visser des clous avec la même force. Les robots de fabrication jouent également un rôle important dans l'industrie informatique, où leurs mains incroyablement précises peuvent assembler une minuscule puce électronique.
Les bras robotisés sont relativement faciles à construire et à programmer car ils fonctionnent dans une zone limitée. Si vous envoyez un robot dans le vaste monde, les choses se compliquent un peu.
Le premier défi consiste à fournir au robot un système de locomotion fonctionnel. Si le robot doit se déplacer uniquement sur un terrain plat, les roues ou les chenilles sont souvent le meilleur choix. Si les roues et les chenilles sont suffisamment larges, elles conviennent également aux terrains plus accidentés. Mais les concepteurs de robots préfèrent souvent utiliser des structures à pattes, car elles sont plus adaptables. La construction de robots à pattes permet également d'informer les chercheurs sur la cinématique naturelle, une pratique utile dans le domaine de la recherche biologique.
Les jambes d'un robot sont généralement entraînées en avant et en arrière par des pistons hydrauliques ou pneumatiques. Les pistons individuels sont attachés à différentes parties des jambes, comme des muscles attachés à différents os. Faire fonctionner tous ces pistons ensemble de la bonne manière est un défi ; dans la petite enfance, le cerveau humain doit déterminer quels muscles doivent se contracter en même temps pour marcher debout sans tomber. De même, le concepteur d'un robot doit déterminer la bonne combinaison de mouvements de piston associés à la marche et programmer cette information dans l'ordinateur du robot. De nombreux robots mobiles disposent d'un système d'équilibrage intégré (tel qu'un ensemble de gyroscopes) qui indique à l'ordinateur quand les mouvements du robot doivent être corrigés.