INFORMATICA

Ejemplificación. La robótica.

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El ser humano siempre ha deseado encontrar máquinas que trabajen por él y que lo liberen de tareas fatigosas, desagradables o peligrosas. En algún caso se han diseñado máquinas con una apariencia humana sorprendente.

Debido a los avances en la electrónica y la informática, se han ido construyendo máquinas automáticas cada vez más complejas, que pueden realizar más de una función, dando lugar a lo que denominamos robots.

Un robot es una máquina programable capaz de realizar varias funciones o tareas complejas, manipular objetos y realizar automáticamente operaciones, incluyendo diferentes tipos de movimientos, en respuesta a su entorno.

Para diseñar y construir robots es necesario combinar conocimientos de mecánica, electricidad, electrónica, informática y automática, lo que ha dado lugar a una nueva disciplina llamada robótica. Los robots se pueden clasificar, según su aplicación, en:

• Robots industriales

• Robots móviles

• Androides

• Zoomorfos

• Robots espaciales

Uno de los campos de investigación de la robótica es la Inteligencia Artificial, que se centra en el desarrollo de robots capaces de aprender y de tomar decisiones ante situaciones imprevistas, o de captar y expresar sensaciones casi humanas.

1. Explica qué es un robot y cuáles son sus componentes. ¿Crees posible conseguir una máquina con inteligencia artificial?

2. Indica las diferencias entre los tipos de robots que hemos clasificado

Elementos de un sistema de control automático:

Muchas máquinas, instalaciones y procesos tecnológicos incorporan sistemas de control automático, como el control de tráfico por semáforos, el llenado de agua de una cisterna, donde deja de entrar agua una vez alcanzado el nivel adecuado, o la expulsión de una tostada una vez transcurrido el tiempo marcado. En las máquinas y sistemas de control automático intervienen los siguientes elementos:

• Dispositivos de entrada: Formados por accionadores que ponen en marcha el sistema y por sensores que detectan valores externos o de salida que servirán para regular el sistema.

• Dispositivos de control: Formados por los programadores o procesadores (ordenadores) que reciben y ajustan las señales de los elementos de entrada, las evalúan y deciden el funcionamiento del sistema.

• Dispositivos de salida: Formados por órganos de mando que reciben las órdenes del control y ponen en marcha los órganos de trabajo oactuadores que realizan las operaciones.

Existen dos tipos básicos de control:

• Control en lazo abierto: Responde a un funcionamiento o programa predeterminado sin considerar los efectos derivados del mismo. Por ejemplo, al seleccionar un tiempo y una potencia en el microondas, este funcionará según lo indicado, al margen de si se han calentado o no los alimentos.

• Control en lazo cerrado: El funcionamiento se va modificando automáticamente para ajustar los valores o resultados obtenidos con los deseados, es decir, el sistema se retroalimenta. Por ejemplo, el motor de un frigorífico se pone en funcionamiento si su interior supera la temperatura deseada y se para una vez alcanzada esta. El proceso se repite tantas veces como sea necesario para conservar la temperatura de los alimentos.

1. Describe los principales elementos de los sistemas de control automático. Explica las diferencias entre sensores, microprocesadores y actuadores, señalando sus funciones y ejemplos de cada uno.

2. Explica las diferencias entre los dos sistemas básicos de control en lazo abierto y cerrado, y pon ejemplos de ambos.

3. Indica y explica el funcionamiento de cada uno de los dispositivos de entrada, de control y de salida de una lavadora automática.

4. Infórmate sobre diferentes aspectos de fabricación automatizada y señala algunas ventajas e inconvenientes de esta forma de producción.

Los robots necesitan percibir el medio que les rodea para desenvolverse en él. Para lograrlo, es necesario dotarlos de sensores y de programas adecuados, microprocesadores, que les permitan tener la suficiente precisión en sus estimaciones y tomar ciertas decisiones en tiempos necesariamente limitados.

Los robots tienen cuatro unidades funcionales principales denominadas: alimentación, actuadores y transmisión, sensores y controlador

1. ¿Qué características deben tener los programas robóticos?

2. ¿Cómo podemos enseñar a un robot?

3. ¿De qué forma podemos conseguir que un robot «tenga sentidos» y pueda percibir su entorno?

4. ¿Podría utilizarse un robot de una cadena de producción de automóviles para la fabricación de electrodomésticos? ¿Qué modificaciones podríamos hacer con el robot para conseguirlo?

5. Relaciona los siguientes sistemas y funciones automáticas con las variables que detectan sus sensores:

• Apertura de puertas

• Enfoque de cámara de fotos

• Encendido automático de farolas

• Alarma de un vehículo

• Sistema de refrigeración

• Presión

• Temperatura

• Distancia

• Iluminación

• Proximidad

6. Agrupa en las categorías de dispositivos de entrada, de salida y de control los siguientes componentes utilizados en sistemas automáticos: termostato, interruptor, relé, motor eléctrico, microprocesador, pantalla indicadora, cilindro neumático, electroválvula, programador,

Asimov

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