Hacia 1772, después de seis años de duro trabajo, el virtuoso relojero suizo Pierre Jaquet-Droz dio por terminada la que sería su obra más perfecta: un pequeño autómata capaz de escribir sobre el papel con una apariencia casi humana. Compuesto por más de 6.000 piezas, el autómata asombró a los más importantes mandatarios del momento y recorrió las cortes europeas durante meses, hasta el punto de que llegó a encargarse una réplica para el emperador chino.
El Museo de Neuchâtel (Suiza) abriga desde 1909 tres de los más hermosos androides que ya existen hoy en día. Construidos a partir de 1770 por Pierre Jaquet-Droz, su hijo, Henri-Louis, y algunos obreros hábiles, fueron presentados al público de La Chaux-de-Fonds en 1774.
El Escritor
El primer autómata realizado fue un niño de unos tres años capaz de escribir un texto corto con una pluma de oca.
Alto de unos 70 cm, instalados, con una pluma de oca en la mano, delante de una mesilla de caoba, tiene la cabeza y los ojos móviles.
Tan pronto como su mecanismo funcione, moja la pluma en tinta, la agita dos veces, pone la mano arriba de la página y se detiene. Entonces, hace falta que apoyar en una palanca para que empece a escribir, observando los trazos gruesos y los perfiles. Respeta los espacios, cambia de línea, pone un punto final y se detiene ".
se compone de un " programa " y de una " memoria ". El " programa ", una rueda, permite elegir las palabras que queremos que el androide escriba, y la " memoria ", constituada por el conjunto de las levas, permite formar las letras.
El dibujante La segunda figura representa un (otro) niño de dos a tres años, sentado en un taburete, y que está dibujando, en un pupitre situado delante de él, diferentes pequeños sujetos. | |||||
El " dibujante" Foto: Jean-J. Luder | Ese autómata ejecuta limpiamente varios dibujos,por los que, en primer lugar, esboza al lápiz los primeros trazos, observando los trazos gruesos y los perfiles, después las sombras y finalmente mejora y correcta su obra. |
El " dibujante" Foto: Jean-J. Luder | |||
Mecanismo interno del dibujanteFoto : Jean-J.Luder | Por eso aleja de vez en cuando la mano como para ver mejor lo que está haciendo. Los varios movimientos de los ojos y de la mano imitan con exactitud la naturaleza ". Añadimos a esta descripción el hecho de que el androide sopla de vez en cuando en su dibujo para eliminar el polvo del lápiz. |
El dibujanteFoto : Jean-J.Luder | |||
Ejecutado principalmente por Henri Louis Jaquet-Droz, que fue ayudado por el hábil mecánico Jean Frédéric Leschot, es hoy capaz de realizar 4 dibujos diferentes : | |||||
Animaciones Flash : dibujo del perro, Los monarcas, Luis XV. | |||||
La música Al fin, el tercer androide es una música realizada principalmente por Henri-Louis que estudió la música."Esta autómata cuyos cuerpo, cabeza, ojos, brazos y dedos tienen varios movimientos naturales, toca ella misma un órgano independiente, 5 fragmentos de música con mucha precisión : como la cabeza y los ojos están móviles por todas partes, dirige la mirada alternativamente hacia la música y hacia los dedos, y al fin de cada melodía, hace una reverencia hacia la compañía, con una inclinación del cuerpo y un movimiento con la cabeza. El pecho se levanta y se baja alternativamente con tan regularidad que creeríamos verla respirar". La música de los Jaquet-Droz es el único autómata entre los tres que produce música. En efecto, si por la mayor parte de los autómatas posteriores a esa época, la música que |
La música de los Jaquet-DrozFoto: Jean-J. Luder | ||||
Detalle de la Música | les caracteriza viene de la entrada en vibración de las láminas del teclado de una caja de música – invención que viene de Antoine Favre de Ginebra en 1796 – el órgano, que contiene flautas, fuelles y prácticos etc… en el que toca la música, había estado ejecutado por el especialista Jean-Philippe Matiatek, un húngaro establecido en la Chaux-de-Fonds. |
Cuando el revés vale el derechoFoto Jean-J. Luder | |||
Detalle de la MúsicaFoto : Jean-J.Luder | Henri-Louis Jaquet-Droz, influenciado por el éxito de los tres primeros autómatas, construyó dos copias del escritor y del dibujante así como una copia de la música.[2] |
Mecanismo interno de la música | |||
Hosokawa Hanzo-Yorinao
(1741-1796)
El señor Hosokawa vivió en el Japón del siglo XVIII, en pleno período Edo Era maestro artesano de karakuris, autómatas mecánicos para el entretenimiento de las clases acomodadas, capaces de servir el té, escribir con pincel o jugar a juegos de mesa. Los karakuris tenían su origen, primero, en las transferencias culturales naturales entre China y Japón (antes de que los japoneses tuvieran escritura, China ya era un imperio centralizado), y luego en los contactos con comerciantes europeos -portugueses y holandeses, sobre todo- a partir del siglo XVI, que solían navegar cargados de relojes que ofrecían como regalos y sobornos a los mandatarios asiáticos. Además, tengo entendido que la era Edo fue bastante pacífica en comparación a lo anterior, por lo que se pudo desarollar una burguesía que no estuviera pensando constantemente en incendiar el castillo del vecino y encontrara gusto a observar cómo una especie de persona en miniatura con tripas de relojería ejecutaba tareas sencillas.
Karakuri que sirve té, de principios del siglo XIX.
Henry Maillardet
(1745 – ????)
Fue un mecánico suizo del siglo XVIII que trabajaba en Londres fabricando relojes y otros mecanismos. Pasó un periodo de tiempo en las tiendas de Pierre Jaquet-Droz, quien estaba en el negocio de la producción de relojes y autómatas.
Con sus hermanos Jacques-Rodolphe y Jean David Maillardet, Henri produjo una serie de autómatas llamados magos.
En 1805 Henri Maillardet construyó un autómata que hace dibujos y escribe versos en francés y en inglés.
Muñeca capaz de dibujar
En noviembre de 1928, un camión se detuvo en el Instituto Franklin de Filadelfia y descargo las piezas de una máquina de bronce interesante, complejo, pero totalmente en ruinas. La familia que donó la mantuvo durante muchos años porque entendieron que había sido capaz de escribir y dibujar. La máquina, sin embargo, había estado en un incendio y que necesitaba mucho trabajo. Después de un cuidadoso estudio y restauración por parte del personal, el Instituto Franklin comenzó a darse cuenta del tesoro que había sido dado.
Mecánica de la Memoria
Durante el siglo XVIII, la gente estaba en un estado de asombro sobre el mecanismo. Las primeras máquinas complejas producidas por el hombre fueron llamados "autómatas". Los mecanismos más grandes y más fascinantes eran los que podían hacer las cosas en la imitación de los seres vivos. Este autómata, conocido como el "dibujante-escritor," es una máquina de ellas.
El uniforme jirones de un niño soldado francés fue descartado y la muñeca estaba vestido en traje de una mujer del siglo XVIII. (Hoy en día, la muñeca es una vez más, vestido con ropa masculina.) Una pluma estilográfica sustituye el instrumento de la escritura original, que puede haber sido una pluma o un pincel.
Cuando las reparaciones fueron completadas y los motores que accionan se pusieron en marcha, el Autómata volvió a la vida. Se bajó la cabeza, coloca su pluma y comenzó a producir dibujos elaborados. Cuatro dibujos y tres poemas, más tarde, en el borde que rodea el poema final, el Autómata claramente escribió, "L'écrit par de automatizar Maillardet". Esto se traduce en "Escrito por el autómata de Maillardet". Sorprendentemente, la primera pista de la verdadera historia y la identidad de la máquina habían venido de su propia memoria mecánica.
Se cree que Maillardet construyó estos Autómatas alrededor de 1800. Hizo sólo otro autómata que podía escribir, sino que escribió en chino y fue nombrado por el emperador de China como un regalo del rey Jorge III de Inglaterra.
El Autómata del Instituto Franklin tiene la mayor "memoria" de cualquier máquina jamás construida por ejemplo, cuatro dibujos y tres poemas (dos en francés y otra en inglés). Maillardet logrado mediante la colocación de la maquinaria de conducción en un cofre grande que forma la base de la máquina, en lugar de en el cuerpo del autómata.
La memoria está contenida en las "cámaras", o (a la izquierda) los discos de bronce se ve a continuación.
Como las cámaras están activadas por el motor de un reloj, (abajo a la derecha), tres dedos de acero siguen sus bordes irregulares. Los dedos trasladan los movimientos a las cámaras de lado a lado, adelante y atrás, arriba y abajo, los movimientos de la mano de la escritura de la muñeca a través de un complejo sistema de palancas y varillas que producen las marcas en el papel.
Maillardet expuso su Autómata en Inglaterra, pero después de 1833, no se sabe qué pasó con la máquina hasta su aparición en Filadelfia. Algunos piensan que es posible que la P.T. Barnum llevó la máquina a los Estados Unidos, el conocía a Maelzel pudo haber adquirido una serie de objetos mecánicos a través de él. Barnum coloco estas maravillas, incluyendo autómatas en sus museos, uno de los cuales se estableció en las calles Séptima y la castaña en Filadelfia. En 1851, este museo fue destruido por el fuego. Tal vez ese fue el incendio que dejó al Autómata de Maillardet en la necesidad de dicha reparación.
El papel de los autómatas en el progreso tecnológico es considerablemente importante. Los esfuerzos por imitar la vida por medios mecánicos fomentados en el desarrollo de los principios mecánicos, lo que llevó a la producción de mecanismos más complejos. De la misma manera que el Autómata de Maillardet fue construido y programado para deleitar con sus poemas e imágenes, así que hoy podemos construir y programar las computadoras para realizar tareas aún más asombrosas. En su propio tiempo, el Autómata de Maillardet fue un milagro que ayudó a allanar el camino para las mayores y más grandes maravillas tecnológicas que nos sorprenden hoy en día.[3]
BIBLIOGRAFÍA
http://www.automates-anciens.com/automatas-cajas-musica/automata-caja-musica/vaucanson-automatas-automata.htm
http://www.obsoletos.org/category/iniciativas/page/3/
es.wikipedia.org/wiki/Friedrich_von_Knauss
http://www.fi.edu/learn/sci-tech/automaton/automaton.php?cts=instrumentation
CAPÍTULO V
Época Moderna
Leonardo Torres Quevedo
(1852 – 1936)
Gran científico e ingeniero español, desarrolló numerosos inventos reconocidos internacionalmente, sobre todo en el campo de la automática, considerándosele como precursor de la informática.
En 1894 presentó a la Real Academia de Ciencias una memoria sobre las máquinas algebraicas, incorporando el diseño de una, que más adelante construyó. Una máquina analógica que resolvía ecuaciones algebraicas, y para la que inventó un "husillo sin fin".
En 1903, Torres Quevedo diseñó y construyó el primer aparato de radiocontrol del mundo, el telekino, presentándolo en la Academia de Ciencias de Paris.
Otros de los inventos de Torres Quevedo fueron los jugadores ajedrecistas, que se consideran como precursores de la inteligencia artificial. Construyó dos, el primero en 1912 que fue expuesto en Paris, y el segundo en 1920 con la ayuda de su hijo.
Máquina ajedrecista
El Científico español D. Leonardo Torres Quevedo construyó a principios del siglo XX varias máquinas calculadoras electromecánicas que jugaban al ajedrez. El "primer ajedrecista" lo construyó en 1912 y se le considera la primera computadora de ajedrez. La máquina jugaba automáticamente el final de una partida entre un rey y una torre (blancos) contra otro rey (negro) que es controlado por un contrincante humano y podía alcanzar jaque mate desde cualquier posición inicial en pocos movimientos. Las reglas impuestas por Torres Quevedo en la construcción de esta máquina fueron deducidas partiendo de los principios sobre sistemas de conmutación, que él mismo enunció en su célebre Memoria sobre Automática.
En líneas generales, el movimiento de las piezas blancas es función del movimiento del rey negro. Las 64 casillas del tablero de ajedrez (8 filas x 8 columnas) están formadas por tres piezas metálicas, separadas por un material aislante; la parte central es circular (conectada al terminal positivo) y las laterales son triangulares, conectadas respectivamente a un conductor eléctrico horizontal y a otro vertical. El rey negro tiene en su base una malla de plata que pone en contacto la parte central de la casilla con las triangulares, lo que cierra dos circuitos eléctricos que mueven sendas correderas, una horizontal y otra vertical, hasta que alcanzan dos posiciones que definen la del rey en el tablero.
Análogamente, las posiciones del rey y la torre blancas quedan definidas por cuatro correderas, dos para el primero y otras dos para la segunda. Cuando el rey negro se mueve una posición, las correderas correspondientes se mueven y mediante contactos adecuados se cierran los circuitos que, a su vez, actúan sobre las piezas blancas situándolas en las casillas oportunas de acuerdo con la estrategia del juego. Las piezas blancas llevan unas bolas de acero disimuladas, que son movidas por electroimanes móviles situados debajo del tablero y activados convenientemente para cada posición del rey negro.
Cuando se produce una situación de jaque, un disco fonográfico pronuncia la frase "jaque al rey". Cuando se llega al jaque mate, también suena el disco, pero además aparece un rótulo luminoso que indica "mate". En estas condiciones, un electroimán quita la tensión aplicada al tablero con lo que la partida no puede continuar. El autómata ha ganado.
Aunque la función del ajedrecista se limitaba a los finales de las partidas de ajedrez, Torres Quevedo probó que el adelanto en automática era posible, en un momento en que la información sobre la "inteligencia artificial" era muy limitada. En el momento de su invención Torres Quevedo era el Presidente de la Academia de Ciencias de Madrid.
En 1922, Torres Quevedo construyó el segundo ajedrecista que fue presentado en París, su programación no difería mucho de la original.
Torres Quevedo fue influenciado directamente por el trabajo del matemático inglés Charles Babbage (1791- 1871) y su máquina analítica.[4]
El telekino
El nombre Telekino fue elegido por Torres Quevedo como una combinación de las palabras griegas: "tele" y "kino" que significan respectivamente "a distancia" y "movimiento", por lo que ambas palabras juntas significan "movimiento a distancia", que era lo que Torres Quevedo quería conseguir. En 1903, D. Leonardo Torres Quevedo presentó el telekino a la Academia de Ciencias de Paris, haciendo una breve demostración experimental (Comptes Rendus de l´Academie des Sciences, 3 agosto de 1903).
Ese mismo año obtuvo las patentes del telekino en Francia, España, Gran Bretaña y Estados Unidos (patente nº 327.218, 1º de Diciembre de 1903 y 12 de Febrero de 1904).
El Telekino tiene tres partes diferenciadas: un receptor de radio, un conmutador rotativo multi-posición y, finalmente, dos servomotores que se pueden utilizar para mover un sistema mecánico. La señal de radio se recoge con una antena y se transforma en impulsos eléctricos por medio de un cohesor. Cada impulso acciona un electroimán que cierra sus contactos haciendo que el conmutador rotativo gire un paso hacia delante. Esta operación se repite automáticamente tantas veces como impulsos tenga la señal transmitida. Cuando el conmutador rotativo llega a su posición final, la batería suministra corriente al servomotor que fue elegido. Entonces, el servomotor se pone en movimiento, haciendo que se produzca una acción predefinida de antemano. Torres Quevedo se dio cuenta que para conseguir un número finito pero no limitado juego de acciones basado en un sistema binario como era el sistema telegráfico (con dos estados conexióndesconexión), era necesario crear un número limitado de palabras código mediante una secuencia de estados binarios. Se sabe que con dos estados binarios se pueden lograr cuatro palabras código diferentes. El problema en esa época, era la imposibilidad de tener un mecanismo de sincronización que fuera capaz de detectar el final de un símbolo o carácter y el comienzo del siguiente. En esta situación, el único modo de resolver esta dificultad era usando un método de sincronización asíncrona, basado en el estado de la señal telegráfica. La propuesta final de Torres Quevedo fue utilizar un código basado en el número de impulsos transmitidos; de este modo, a un impulso le corresponde la acción número 1, a dos impulsos la acción número 2, a tres impulsos la acción número 3, etcétera.
La primera función del Telekino fue la de controlar dirigibles aerostáticos sin peligro de perder vidas humanas. Constituyó el primer aparato de radio control que se inventó en el mundo y fue el pionero en el campo del control remoto. En 1905, en presencia del rey Alfonso XIII, D. Leonardo Torres Quevedo realizó una demostración en Bilbao (ría del Nervión) dirigiendo un barco desde tierra.
El barco tenía dos servomotores: uno actuaba sobre la hélice y el otro sobre el timón. Más tarde intentó aplicar el telekino a torpedos y submarinos.[5]
Máquina algebraica
Largo tiempo estuvo Leonardo Torres Quevedo estudiando las máquinas de calcular, que era un campo de investigación en el que habían trabajado otros científicos. Torres Quevedo presentó a la Academia de Ciencias de Madrid su "Memoria sobre máquinas algébricas" para raíces de polinomios en 1893.
Una máquina importante que Torres Quevedo construyó servía para resolver ecuaciones algebraicas y calcula el valor a = (A1 xa + A2 xb + A3 xc + A4 xd + A5 xe ) / (A6 xf+A7 xg+A8 xh) para los distintos valores de x y de los diversos coeficientes. Si los números se expresan en escala logarítmica, cada vez que el valor de la fracción es 1, el correspondiente de x es una raíz real de la ecuación A1 xa+ A2 xb + A3 xc + A4 xd + A5 xe – A6 xf – A7 xg – A8 xh = 0 La máquina consta de un "aritmóforo" para pasar los números a escala logarítmica, unos trenes exponenciales y un "husillo sin fin". El aritmóforo está formado por dos discos, uno principal V cuya graduación es logarítmica y otro auxiliar V´ dividido en partes iguales y que se mueve accionado por el primero, y cada vez que éste da una vuelta completa, adelanta una división. El disco V tiene escala logarítmica de 10 a 100 y el disco V´ tiene 16 divisiones positivas y 16 negativas, por lo que mediante el conjunto de ambos discos se pueden inscribir los números comprendidos entre 10-16 y 1016. El tren exponencial consta de dos ruedas que giran en torno a sendos ejes y que están conectadas entre sí mediante una combinación de engranajes, de tal forma que la relación de sus velocidades es igual al exponente de la variable x. Los dos mecanismos anteriores eran análogos a los de otras máquinas, sin embargo, el husillo sin fin fue una invención propia y completamente revolucionaria y estableció la siguiente relación entre los desplazamientos de dos ruedas, r y q: rd= log (10q +1) Si se considera por ejemplo, una suma de dos términos u=Am xm y v= Ap xp se trata de ligar mecánicamente dos aritmóforos en que están representadas estas variables u y v con otro en que se halle inscrito u+v, y así se tiene log (u+v) = log v (u/v+1) = log v + log (u/v+1) por consiguiente, todo el problema reside en la mecanización de log (u/v + 1), pero esto es fácil si se tiene en cuenta que, si log(u/v)=V; 10V =u/v, y podemos poner aquella expresión de este modo V´ = log (u/v + 1) = log (10V + 1) que relaciona las variables V=log (u/v) y V´. Si se tiene un aritmóforo que representa u/v, es decir, cuyos desplazamientos angulares sean los valores de V y se puede ligar con otro aritmóforo que dé V´, se tendrá resuelto el problema. El husillo sin fin que hace esta operación tiene una forma de botella de cuello alargado (Figura 2). La máquina de la Figura 1 tiene seis husillos, uno para cada signo +, los cuatro del numerador y los dos del denominador.
Husillo sin fin creado por Leonardo Torres Quevedo
BIBLIOGRAFÍA
http://www.ciccp.es/revistait/textos/pdf/08-Leonardo%20Torres-Quevedo.pdf
http://www.torresquevedo.org/LTQ10/images/TelekinoMilestone2007.pdf
http://www.photocalcul.com/Calcul/Machines/Torres%20Quevedo.pdf
http://www.upm.es/institucional/UPM/MuseosUPM/MuseoTorresQuevedo
Conclusión
Es interesante ver que estos inventos fueron realizados, en su mayoría, solamente con el fin de entretener a la sociedad. Su complejidad es elevada para cada época en la que fueron realizados, por eso cada día nos sorprendemos de ver hasta donde la humanidad puede llegar en cuestiones tecnológicas.
También conocer los antecedentes de la Robótica nos da una idea de la importancia que tiene el desarrollo de las maquinas autómatas a través de la historia, y como sin ello el ser humano no estaría donde esta hoy.
Participantes de la investigación:
Andazola Acevedo Luis Jesel
Armendáriz Márquez Cecilia Gabriela
Baeza Terrazas Omar Alejandro
Bucio Guevara Edgar Antonio
Domínguez Quezada Fernando Humberto
Esparza Benavides Arturo
García González Víctor Hugo
García Núñez Hilario
Gutiérrez Legarda Alfredo
Hernández Mendoza Oscar Luis
López Valles Rubén Alonso
Meléndez Araujo Mario Alberto
Mendoza Tarango Armando Alan
Pando Caballero Osiris Alfredo
Tovar Ledezma Rafael Arturo
Enviado por:
Asesor:
Ing. Bardo Eugenio Flores Domínguez
[1] Véase video anexo.
[2] Véase video anexo.
[3] Véase video anexo
[4] Véase video anexo
[5] Véase video anexo
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