机器人技术是信息技术领域中最具变革性的分支之一，它结合了科学、工程、电子和艺术的技术。随着越来越多的公司试图在工作场所获得竞争优势，机器人技术的影响日益扩大。机器人技术由四个核心学科组成：电气工程、机械工程、计算机科学和艺术。本文将简要讨论每个核心学科，并探讨如何使用Python语言进行机器人编程。
电气工程是研究活动电子电路的专门学科，如冰箱、晶体管等，以及其他相关的电气连接。电气连接可能指的是电路、面包板、Arduinos以及任何电气连接，当它们组合在一起时形成一个功能系统。电气系统使用电流或电力来驱动输出设备，如灯泡或蜂鸣器。而电子学则进一步扩展了这些电气系统的功能，例如，通过电子学可以改变灯泡接收的电流，从而实现“调暗”或“调亮”灯泡。
机械工程是最复杂的学科之一，它结合了物理科学（物理学）、数学、材料科学和设计。机械工程专注于将对象的设计图转化为实际产品。当机械工程与电子学结合时，被称为“机电一体化”。机电一体化的主要目标是通过集成人工智能使操作系统更加复杂和流畅。
根据到目前为止的讨论，可以创建一个具有物理形态的机器人，但机器人将不会功能。这主要是因为机器人处于“静态”形态，直到接收到内部指令。计算机科学学科为机器人的每个部分提供执行特定任务的指令。这些指令必须通过编程集成到微控制器中。
每个物体都有其独特的吸引力，如果机器人未来要与人类共存，那么机器人也不例外。这个学科专注于创造一个外观上令人愉悦的机器人。机器人需要融入环境，并且需要具有娱乐性。机器人不应该停止吸引少数生物的观众。
机器人的大脑是控制它的部分。机器人可以通过外部控制，如操纵杆或控制器，被称为“无脑机器人”。相反，一些机器人可以从内部控制，使用微控制器，这是所有活动的中心。微控制器就像中央处理单元，它也负责监控和控制所有机器活动；它在大小、价格和处理能力上有所不同。微控制器专为低级硬件而建。在选择微控制器时，建议选择一个包含内部闪存或具有EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）的微控制器。为了最大化对微控制器的了解，还必须确定它基于哪种架构——可能是基于冯·诺依曼架构或哈佛架构。
Raspberry Pi是一个小型计算机，大小与银行卡相当。这个便携式计算机运行在基于Linux操作系统的Raspbian上——有趣的是，“Raspbian”是为Raspberry Pi特别设计的Linux操作系统的一个特殊版本。Raspberry Pi建立在Broadcom处理器之上。Broadcom处理器有几种类型或变体可供购买，如BCM2835、BCM2836、BCM2837等。Broadcom处理器可能被称为“片上系统处理器”。会发现，从一代到另一代，规格会有所不同，如板上的ARM处理器数量、显卡、芯片遵循的指令集等。
Raspberry Pi的主要方面将使能够涉足机器人领域，即位于Raspberry Pi上的GPIO引脚。GPIO代表通用输入输出引脚。这些GPIO引脚是与Raspberry Pi集成组件的手段。总共有40个通用输入输出引脚，每个引脚都有不同的功能。这些引脚的一般用途如下：
红色引脚用作电源引脚——这些将为任何连接的组件或设备供电。这些引脚的电源直接来自Raspberry Pi本身。
黑色引脚具有与红色引脚相同的功能，即电源引脚。
粉色引脚作为串行外设引脚。这些引脚可用于将Raspberry Pi连接到外部微控制器，如Arduino。
蓝色引脚允许将多个从设备连接到Raspberry Pi，从而建立更大的连接和通信。
# 首先，需要确保Python库已安装在Raspberry Pi上。
# 还需要确保已经建立了一个安全的互联网连接
$ sudo apt-get install python-rpi.gpio python3-rpi.gpio
# 首先导入必要的包
# 首先导入Raspberry Pi GPIO包
# 然后从time包导入sleep方法
import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep
# 配置系统和脚本暂时忽略所有警告
GPIO.setwarnings(False)
# 配置Raspberry Pi上的引脚，因此使用物理GPIO引脚编号
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# 使用编号为8的引脚，将其设置为输出引脚
# 该引脚的初始电流水平为低
GPIO.setup(8, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
# 现在，为了使灯泡闪烁，需要允许电流通过
# 暂时然后切断所有电流流动。这样做如下
# 使用while循环告诉程序将永远运行
while True:
# 第1步：打开LED灯泡
GPIO.output(8, GPIO.HIGH) # 将输出引脚编号8设置为高电流
sleep(1.5) # 停止所有活动1.5秒
# 第2步：关闭LED灯泡
GPIO.output(8, GPIO.LOW) # 将输出引脚编号8设置为低电流
sleep(1.5) # 停止所有活动1.5秒
# 因此，通过这个脚本的不断运行，将看到Raspberry Pi上的
# LED灯泡打开和关闭，从而闪烁