La Robotica

LA ROBOTICA:

La robótica es la ciencia de ingeniería y la tecnología de los robots (entendiendo al robot como una máquina capaz de realizar tareas de manera autónoma o semi autónoma), relacionada con la electrónica, la mecánica y el software. Es una ciencia cada vez más popular por desarrollar verdaderas inteligencias capaces de realizar muchas labores humanas o simplemente facilitarlas. La robótica se encarga no sólo de diseñar robots, sino también de fabricarlos, aplicarlos y disponerlos estructuralmente.

HISTORIA.

El término robot como concepto fue introducido por el escritor checo Karel Capek en su obra R.U.R publicada en 1920. En los años treinta se comenzó a difundir por Europa y luego por el resto del mundo, alcanzando gran popularidad. Hoy, el robot es descrito como una máquina programable, que puede ser móvil o articulada. El primero de ellos, llamado Unimate, fue instalado en 1961para levantar piezas calientes de metal y apilarlas.

Un robot puede funcionar con energía hidráulica, eléctrica o neumática. Los que utiliza la industria son casi todos de la primera generación de robots y su funcionamiento está totalmente limitado a la programación, sin poder realizar ningún tipo de decisión propia. Los movimientos que realizan están codificados en un programa elaborado matemáticamente o a partir de los movimientos de un instructor que se almacenan en la memoria de un ordenador. La siguiente generación de robots, salidos de laboratorios, poseen algún grado de inteligencia artificial, con la que pueden tomar decisiones lógicas. Por ejemplo, pueden encontrar el camino más corto para realizar sus tareas, luego de analizar la situación. Hoy, los robots con inteligencia artificial pueden sostener juegos de ajedrez reñidos con los grandes maestros, incluso retener más información que un médico y así ayudarle a establecer diagnósticos.

El robot, de manera práctica (llevado del concepto a la acción), nació en los años sesenta y desde entonces se ha desarrollado de manera increíble, sin presentar ningún indicio de estancamiento, lo que sugiere el increíble potencial de la robótica. Los primeros fueron desarrollados para aplicaciones industriales, espaciales y submarinas, pero de a poco fueron ganando terrenos hasta realizar tareas humanas en servicios y oficinas e incluso algunos que pueden realizar tareas del hogar. Los robots representan una opción más barata, precisa y confiable que los humanos en numerosos trabajos. Además, son ideales en las labores que representan un riesgo para una persona. Sus usos más frecuentes son en fabricación, ensamblaje, empaquetamiento, transporte, exploraciones espaciales y terrestres, cirugía, armamento, investigación de laboratorio, seguridad y producción masiva de productos industriales y de consumido.

CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS:

A) SEGÚN SU CRONOLOGÍA

La que a continuación se presenta es la clasificación más común:

• 1ª Generación.

Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.

• 2ª Generación.

Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.

• 3ª Generación.

Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.

• 4ª Generación.

Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.

B) SEGÚN SU ARQUITECTURA:

La arquitectura, es definida por el tipo de configuración general del Robot, puede ser metamórfica. El concepto de metamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un Robot a través del cambio de su configuración por el propio Robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales (cambio de herramienta o de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales. Los dispositivos y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominación genérica del Robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación coherente de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los Robots, con base en su arquitectura, se hace en los siguientes grupos: poli articulados, móviles, androides, zoomórficos e híbridos.

1. Poli articulados.

En este grupo se encuentran los Robots de muy diversa forma y configuración, cuya característica común es la de ser básicamente sedentarios (aunque excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos limitados) y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas, y con un número limitado de grados de libertad. En este grupo, se encuentran los manipuladores, los Robots industriales, los Robots cartesianos y se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de simetría vertical o reducir el espacio ocupado en el suelo.

2. Móviles

Son Robots con gran capacidad de desplazamiento, basada en carros o plataformas y dotada de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando o guiándose por la información recibida de su entorno a través de sus sensores. Estos Robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricación. Guiados mediante pistas materializadas a través de la radiación electromagnética de circuitos empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas fotoeléctricamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.

3. Androides

Son Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemática del ser humano. Actualmente, los androides son todavía dispositivos muy poco evolucionados y sin utilidad práctica, y destinados, fundamentalmente, al estudio y experimentación. Uno de los aspectos más complejos de estos Robots, y sobre el que se centra la mayoría de los trabajos, es el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es controlar dinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener simultáneamente el equilibrio del Robot.

4. Zoomórficos

Los Robots zoomórficos, que considerados en sentido no restrictivo podrían incluir también a los androides, constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos. A pesar de la disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los Robots zoomórficos en dos categorías principales: caminadores y no caminadores. El grupo de los Robots zoomórficos no caminadores está muy poco evolucionado. Los experimentos efectuados en Japón basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotación. Los Robots zoomórficos caminadores multíbipedos son muy numerosos y están siendo objeto de experimentos en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos terrenos, piloteados o autónomos, capaces de evolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos Robots serán interesantes en el campo de la exploración espacial y en el estudio de los volcanes.

5. Híbridos

Corresponden a aquellos de difícil clasificación, cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentado articulado y con ruedas, es al mismo tiempo, uno de los atributos de los Robots móviles y de los Robots zoomórficos.

CARACTERÍSTICAS DE LOS ROBOTS:

Existen diversos tipos de clasificaciones de robots y cada clasificación tiene diversas características, algunas de las características que comparten estos robots son:

- Movimiento. Sistema de coordenadas en las que el robot se va a desplazar. • Cartesianas • Cilíndricas • Polares

- Energía. Un robot debe de tener una fuente de energía para poder convertirla en trabajo cada vez que efectúa algún movimiento.

- Grados de libertad. Se utilizan para conocer la posición de cada actuador y articulación del robot para que el efector final este en la posición para realizar la tarea programada.

- Captación de la información. Se refiere a los sensores que van a darle al robot la información necesaria para que desempeñe la actividad para la que está diseñado.

- Autonomía. La forma en que un robot desempeña una actividad tiene complejidad. Si esta tiene algún dinamismo es mayor es por esto que una de las ramas de la robótica muy importante es la de la inteligencia artificial (IA).

Entonces un robots es un sistema que contiene sensores, un sistema de control, manipuladores, fuentes de poder y software. Todos estos componentes juntos para realizar una tarea.

COMPONENTES DE LOS ROBOTS:

Es importante mencionar, que aunque el propósito esencial de un robot industrial es el de reemplazar al hombre en la realización

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