La struttura di un robot è assimilabile a uno scheletro, cioè l’insieme dei pezzi che, opportunamente montati, reggono poi i motori e gli elementi speciali per la trasmissione e la trasformazione del movimento (cinghie, ingranaggi, ecc.) e per la raccolta di informazioni (sensori). La struttura deve essere resistente e indeformabile, per reggere i carichi e proteggere gli organi che contiene. Grande importanza, oltre al motore, hanno gli elementi di rilevamento, controllo e azione, collegati tra loro da sistemi di trasmissione meccanica.

Tra gli elementi principali ricordiamo:

a. Sensori - I sensori e i rivelatori sono strumenti costituiti da componenti meccanici, elettrici o elettronici, usati nei sistemi di controllo per rilevare la presenza di qualcosa e per misurare una grandezza fisica o i suoi cambiamenti. Ad esempio, un sensore
tattile informa del tocco di una superfi cie o di un oggetto.

b. Trasduttori - Per trasduttore si intende un dispositivo che trasforma una grandezza fisica in un’altra, ad esempio:
- una forza o una pressione in una tensione elettrica;
- un dato tipo di energia, come calore, luce o energia acustica, in energia elettrica;
- fotodiodi, fototransistori, fotoresistenze, per la luce;
- microfoni, per l’energia acustica;
- un’energia elettrica in energia sonora (altoparlante).

c. Rivelatori - Nell’ambito dei sistemi di misura per l’automazione si incontra anche il termine rivelatore. Per rivelatore spesso si intende uno strumento in grado di scoprire o evidenziare un evento, una sostanza, un oggetto o un essere vivente (rivelatori di fiamma, di fughe di gas, di presenza di una persona, ecc.). Un robot è quindi, in primo luogo, una macchina in grado di trasformare l’energia elettrica in altre forme di energia (per es: di movimento, sonora, luminosa, termica...). Per compiere un movimento viene utilizzato un motore che trasforma l’energia elettrica in energia meccanica. Il motore non trasmette, però, direttamente agli organi operatori il moto: a tal fine sono utilizzati gli organi di trasmissione (ruota dentata, cinghia, puleggia, ecc.). Per effettuare alcuni movimenti, però, il moto rotatorio del motore deve essere convertito in moto rettilineo. Si usano, quindi, altri meccanismi detti di trasformazione del moto (biella-manovella, vite-madrevite, ecc.).

Programmazione e controllo dei robot

A fornire al robot l’automatismo operativo necessario provvede l’informatica, attraverso un’azione di programmazione e controllo dei movimenti del robot. È necessario programmare, in un linguaggio comprensibile dalla macchina, l’ordine preciso delle operazioni da compiere, i movimenti, la quantità di potenza da applicare, ecc. Inoltre, quando il sensore rileva un’anomalia, il programma deve indicare alla macchina se segnalarla, se fermarsi o compiere un intervento per risolvere il problema.

La meccatronica

Da quanto abbiamo detto, si capisce che la meccanica è sempre più coinvolta e integrata con le parti elettroniche: è nata così la meccatronica, scienza che prepara ingegneri e tecnici che sono conoscitori delle leggi e delle tecnologie meccaniche, ma, al tempo stesso, abili programmatori e conoscitori dei circuiti elettronici. Si tratta di un ambito in pieno sviluppo, con forti e continue innovazioni, che garantiscono competitività a livello mondiale. I settori di impiego sono tutti quelli in cui è presente una integrazione tra prodotti di tipo meccanico, elettrico o elettromeccanico, e sistemi di controllo, comunicazione e gestione di tipo elettronico. Esempi tipici di prodotto meccatronico sono la centralina di una moderna automobile od un robot inserito in una catena di montaggio