Ya en la década de los 80 los brazos industriales modernos incrementaron su capacidad y desempeño, mediante circuitos electrónicos más avanzados como microcontroladores y lenguajes de programación. Estos avances se lograron gracias a las grandes inversiones de las empresas automovilísticas.
Hoy en día, robots hacen una misma función cuantas veces se necesite sin cansarse ni aburrirse, siempre van a dar un mismo resultado y lo único que necesitan es una fuente de poder (electricidad). Estos robots cuentan con procesadores baratos y rápidos que hacen a estos más inteligentes y menos caros. Aunque la investigación por hacer que los robots "piensen" más eficazmente, la meta es hacer que en un futuro los robots sean suficientemente flexibles para hacer cualquier acción que un ser humano pueda hacer.
La evolución de los robots industriales desde sus principios ha sido vertiginosa. En poco más de 30 años las investigaciones y desarrollos sobre robótica industrial han permitido que los robots tomen posiciones en casi todas las áreas productivas y tipos de industria. En pequeñas o grandes fábricas, los robots pueden sustituir al hombre en aquellas áreas repetitivas y hostiles, adaptándose inmediatamente a los cambios de producción solicitados por la demanda variable.
Fuente: Robótica Practica Tecnología y Aplicaciones
Impacto de la robótica
La Robótica es una nueva tecnología, que surgió como tal, hacia 1960.Han transcurrido pocos años y el interés que ha despertado. Quizás, al nacer la Robótica en la era de la información, una propaganda desmedida ha propiciado una imagen irreal a nivel popular y, al igual que sucede con el microprocesador, la mitificación de esta nueva maquina, que de todas formas, nunca dejará de ser eso, una máquina.
A.-Impacto en la Educación.
La tecnología de la robótica y su imperiosa necesidad de establecerse en diversas áreas industriales, requiere el concurso de un buen número de especialistas en la materia. La robótica es una tecnología multidisciplinar. Hace uso de todos los recursos científicos, que se encaminan a la buena comprensión de su estructura.
Entre las ciencias relacionadas a la Robótica se destacan las siguientes:
–Física–Matemáticas.-Automática.-Electrónica.-Informática.-Visión artificial.-Sensores –Inteligencia Artificial
Realmente la robótica es una combinación de todas las disciplinas expuestas, para el conocimiento de la aplicación a la que se encamina, por lo que su estudio se hace especialmente indicado en las carreras de ingeniería Superior y en los centros de formación profesional, como asignatura práctica. También es muy recomendable su estudio en las facultades de informática, en las ramas dedicadas al procesamiento de imágenes, inteligencia artificial, lenguajes de robótica, programación de tareas, etc.
Finalmente, la robótica brinda a investigadores y doctorados, un vasto y variado campo de trabajo lleno de objetivos tecnológicos en estado inicial de desarrollo.
La abundante oferta de robots educacionales en el mercado y sus precios competitivos, permiten a los centros de enseñanza complementar un estudio teórico de la Robótica, con las prácticas y ejercicios de experimentación e investigación adecuados. ……………………………………………………………….Una formación en robótica localizada exclusivamente en el control no es la mas útil para la mayoría de los estudiantes, que de trabajar con robots lo harán como usuarios y no como fabricantes. Sin embargo, no hay que perder de vista que se esta formando a ingenieros, y que hay que proveerles de los medios adecuados para abordar, de la manera mas adecuada, los problemas que puedan surgir en el desarrollo de su profesión.
B.-Impacto en la Automatización industrial.
El concepto que existía sobre automatización industrial, se ha modificado profundamente con la incorporación del robot al mundo laboral, que introduce el nuevo vocablo "sistema de fabricación automatizada" cuya principal característica consiste en la facilidad de adaptación en este núcleo de trabajo, a tareas diferentes de producción.
Las empresas de producción se ajustan a necesidades del mercado y están constituidas, básicamente, por grupos de robots, controlados por ordenador. Los Robots Industriales disminuyen el tiempo del ciclo de trabajo en el taller de un producto y liberan a las personas de trabajos fatigantes y pesados
La interrelación de los diferentes robots a través de potentes computadores, dará lugar a la factoría totalmente automatizada, de las que ya existen algunas experiencias
Fuente: Biblioteca virtual Encarta 2004
Definición y clasificación del robot
Definición del Robot Industrial.
Existen ciertas dificultades a la hora de establecer una definición formal de lo que es un robot industrial. La primera de ellas surge de la diferencia conceptual entre el mercado japonés y el euro americano de lo que es un robot y lo que es un manipulador. Así, mientras que para los japoneses un robot industrial es cualquier dispositivo mecánico dotado de articulaciones móviles destinado a la manipulación, el mercado occidental es más restrictivo, exigiendo una mayor complejidad, sobre todo en lo relativo al control.
La definición mas comúnmente aceptada posiblemente sea la de la Asociación de Industrias Robóticas (RIA), según la cual:
Un robot es un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover materias, piezas, herramientas, o dispositivos especiales, según trayectorias variables, programadas para realizar tareas diversas.
Esta definición, ligeramente modificada ha sido adoptada por la Organización Internacional de Estándares ISO, que define al robot industrial como:
Manipulador multifuncional reprogramable con varios grados de libertad, capaz de mover materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales según trayectorias variables, programadas para realizar tareas diversas.
Por robot industrial de manipulación se entiende a una maquina de manipulación automática, reprogramable y multifuncional con tres o más ejes que pueden posicionar y orientar materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales para la ejecución de trabajos diversos en las diferentes etapas de la producción industrial, ya sea en una posición fija o en movimiento.….………………………………………………………………En esta definición se debe entender que la reprogramabilidad y multifunción se consigue sin modificaciones físicas del robot.………………………….………………………………Común en todas las definiciones anteriores es la aceptación del robot industrial como un brazo mecánico con capacidad de manipulación y que incorpora un control mas o menos complejo. Un sistema robotizado, en cambio, es un concepto más amplio. Engloba todos aquellos dispositivos que realizan tareas de forma automática en sustitución de un ser humano y que pueden incorporar o no a uno o varios robots, siendo esto ultimo lo más frecuente.
B.- Clasificación del Robot.
La maquinaria para la automatización rígida dio paso al robot con el desarrollo de controladores rápidos, basados en el microprocesador, que permiten establecer con exactitud la posición real de los elementos del robot y establecer el error con la posición deseada. Esta evolución ha dado origen a una serie de tipos de robots, que se citan a continuación:
1.-Manipuladores:Son sistemas mecánicos multifuncionales, con un sencillo sistema de control, que permite gobernar el movimiento de sus elementos, de los siguientes modos:
a. Manual: Cuando el operario controla directamente la tarea del manipulador.
b. De secuencia fija: cuando se repite, de forma invariable, el proceso de trabajo preparado previamente.
c. De secuencia variable: Se pueden alterar algunas características de los ciclos de trabajo.
2.- Robots controlados por visión, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión.
3.-Robots de repetición o aprendizaje
Son manipuladores que se limitan a repetir una secuencia de movimientos, previamente ejecutada por un operador humano, haciendo uso de un controlador manual o un dispositivo auxiliar. En este tipo de robots, el operario en la fase de enseñanza, se vale de una pistola de programación con diversos pulsadores o teclas, o bien, de joystics, o a veces, desplaza directamente la mano del robot. Los robots de aprendizaje son los mas conocidos, hoy día, en los ambientes industriales y el tipo de programación que incorporan, recibe el nombre de "gestual".
4.-Robots controlados por computador
Son manipuladores o sistemas mecánicos multifuncionales, controlados por un computador, que habitualmente suele ser un microordenador.En este tipo de robots, el programador no necesita mover realmente el elemento de la maquina, cuando la prepara para realizar un trabajo.
El control por computador dispone de un lenguaje específico, compuesto por varias instrucciones adaptadas al robot, con las que se puede confeccionar un programa de aplicación utilizando solo el terminal del computador, no el brazo. A esta programación se le denomina textual y se crea sin la intervención del manipulador.………………………………5.-Robots Inteligentes
Son similares a los del grupo anterior, pero, además, son capaces de relacionarse con el mundo que les rodea a través de sensores y tomar decisiones en tiempo real (auto-programable).……………………………….
6.-Micro-robots:Con fines educacionales, de entretenimiento o investigación, existen numerosos robots de formación o micro-robots a un precio muy asequible y, cuya estructura y funcionamiento son similares a los de aplicación industrial.
7.-Robots con capacidades sensoriales:
Aún se pueden añadir a este tipo de robots capacidades sensoriales: sensores ópticos, codificadores, etc. Los que no poseen estas capacidades sólo pueden trabajar en ambientes donde los objetos que se manipulan se mantienen siempre en la misma posición. Los robots con capacidades sensoriales constituyen la última generación de este tipo de máquinas. El uso de estos robots en los ambientes industriales es muy escaso debido a su elevado costo. Estos robots se usan en cadenas de embotellado para comprobar si las botellas están llenas o si la etiqueta está bien colocada.
8.- Robots de Servicio y Teleoperados.
En cuanto a los robots de servicio, se pueden definir como:Dispositivos electromecánicos móviles o estacionarios, dotados normalmente de uno o varios brazos mecánicos , controlados por un programa ordenador y que realizan tareas no industriales de servicio.
8.1.- Tele robots.
Los robots teleoperados son definidos por la NASA como: ……..Dispositivos robóticos con brazos manipuladores y sensores con cierto grado de movilidad, controlados remotamente por un operador humano de manera directa o a través de un ordenador.
Morfología y arquitectura de un robot
A. Características Morfológicas
Principales características de los Robots.
Se describen las características más relevantes propias de los robots y se proporcionan valores concretos de las mismas, para determinados modelos y aplicaciones.
1.-Grados de libertad.
Son los parámetros que se precisan para determinar la posición y la orientación del elemento terminal del manipulador. También se pueden definir los grados de libertad, como los posibles movimientos básicos (giratorios y de desplazamiento) independientes.
Un mayor número de grados de libertad conlleva un aumento de la flexibilidad en el posicionamiento del elemento terminal. Aunque la mayoría de las aplicaciones industriales requieren muchos grados de libertad, como las de la soldadura, mecanizado y paletizacion, otras más complejas reciben un numero mayor, tal es el caso en las labores de montaje.
2.- Zonas de trabajo y dimensiones del manipulador.
Las dimensiones de los elementos del manipulador, junto a los grados de libertad, definen la zona de trabajo del robot, característica fundamental en las fases de selección e implantación del modelo adecuado. La zona de trabajo se subdivide en áreas diferenciadas entre sí, por la accesibilidad especifica del elemento terminal (aprehensor o herramienta), es diferente a la que permite orientarlo verticalmente o con el determinado ángulo de inclinación.También queda restringida la zona de trabajo por los límites de giro y desplazamiento que existen en las articulaciones.
3.-Capacidad de carga.
El peso, en kilogramos, que puede transportar el robot , recibe el nombre de capacidad de carga. A veces, este dato lo proporcionan los fabricantes, incluyendo el peso del propio robot.
En modelos de robots industriales, la capacidad de carga del brazo, puede oscilar de entre 0.9kg. y 205Kg. La capacidad de carga es una de las características que más se tienen en cuenta en la selección de un robot, según la tarea a la que se destine. En soldadura y mecanizado es común precisar capacidades de carga superiores a los 50kg.
4.-Exactitud y Repetibilidad
· Las funciones de la exactitud y la Repetibilidad
– La resolución – el uso de sistemas digitales, y otros factores que sólo son un número limitado de posiciones que están disponibles. Así el usuario ajusta a menudo las coordenadas a la posición discreta más cercana.
– Los errores del azar – los problemas se levantan conforme el robot opera. Por ejemplo, fricción, torcimiento estructural, la expansión termal, la repercusión negativa / la falla en las transmisiones, etc. pueden causar las variaciones en la posición.
3.-La Exactitud de punto:
· El robot consigue el punto deseado
· Esto mide la distancia entre la posición especificada, y la posición real del efector de extremo de robot.
La Exactitud de punto es más importante al realizar fuera de la línea programando, porque se usan las coordenadas absolutas.
· Repetibilidad:
· El movimiento del robot es a la misma posición como el mismo movimiento hecho antes"
· Una medida del error o variabilidad al alcanzar repetidamente para una sola posición.
· Éste sólo es el resultado de errores del azar
La repetibilidad de punto es a menudo más pequeña que la exactitud.
La Resolución de punto esta basada en un número limitado de puntos que el robot puede alcanzar, para éstos se muestra aquí como los puntos negros. Estos puntos están típicamente separados por un milímetro o menos, dependiendo del tipo de robot. Esto es más complicado por el hecho que el usuario podría pedir una posición como 456.4mm, y el sistema sólo puede mover al milímetro más cercano, 456mm, éste es el error de exactitud de 0.4mm.
B. Arquitectura de un Robot
El concepto de arquitectura de un robot se refiere primordialmente al software y hardware que definen el ámbito de control de una máquina de este tipo. Una tarjeta controladora que ejecuta algún software para operar motores no constituye por sí misma la arquitectura, más bien el desarrollo de módulos de software y la comunicación entre ellos y el hardware es lo que la define realmente.
Los sistemas robóticos son complejos y tienden a ser difíciles de desarrollar, esto debido a la gran variedad de sensores que deben integrar, así como delimitar su rango de acción, por ejemplo en un brazo robot cuál va a ser el radio de giro o la altura máxima a la que puede levantar algún objeto que está manipulando.
Los desarrolladores de sistemas típicamente se han basado en los esquemas tradicionales de desarrollo para construir dispositivos robóticos pero ha quedado demostrado la ineficiencia de este proceso, es decir un diseño que ha funcionado muy bien para operaciones teledirigidas , manejo de robots submarinos por seres humanos- no ha dado los resultados esperados para sistemas autónomos –robots de exploración espacial-.
La nueva tendencia para el desarrollo de arquitectura robótica se ha enfocado en lo que podemos nombrar sistemas reactivos o bien basados en el entorno, esto quiere decir que los robots tendrán la capacidad de reaccionar sin necesidad de la intervención humana ante ciertas situaciones de eventual peligro para la máquina. Un claro ejemplo de este tipo de diseño es el robot utilizado para la exploración en Marte, el cual mediante sensores determina el ambiente que lo rodea y puede tomar la decisión más acertada acerca de la ruta u operación a realizar. Todo esto está motivado por el tiempo que tomaría en llegar a la superficie marciana las órdenes desde la Tierra.
Fuente: www.thetech.org/robotics
Automatización en robótica
A.-Introducción.
La automatización industrial está caracterizada por períodos de constantes innovaciones tecnológicas. Esto se debe a que las técnicas de automatización están muy ligadas a los sucesos económicos mundiales.
El uso de robots industriales junto con los sistemas de diseño asistidos por computadora (CAD), y los sistemas de fabricación asistidos por computadora (CAM), son la última tendencia en automatización de los procesos de fabricación y luego se cargaban en el robot. Estas tecnologías conducen a la automatización industrial a otra transición, de alcances aún desconocidos.
Aunque el crecimiento del mercado de la industria Robótica ha sido lento en comparación con los primeros años de la década de los 80´s, de acuerdo a algunas predicciones, la industria de la robótica está en su infancia. Ya sea que éstas predicciones se realicen completamente, o no, es claro que la industria de la robótica, en una forma o en otra, permanecerá.
En la actualidad el uso de los robots industriales está concentrado en operaciones muy simples, como tareas repetitivas que no requieren tanta precisión.
B.- La automatización en la industria
Esta fábrica está automatizada gracias a los avances de la tecnología y de la automatización, un único trabajador es capaz de controlar las actividades de una fábrica entera mediante un complejo panel de control. En la imagen vemos a un trabajador observando los robots de una línea de montaje mientras realizan tareas repetitivas en una planta metalúrgica. La ventana de cristal permite al operador vigilar la aparición de posibles problemas, y al mismo tiempo le protege de los ruidos, el calor y los vapores tóxicos.
Muchas industrias están muy automatizadas, o bien utilizan tecnología de automatización en alguna etapa de sus actividades. En las comunicaciones, y sobre todo en el sector telefónico, la marcación, la transmisión y la facturación se realizan automáticamente.
C.-La automatización y la sociedad
La automatización ha contribuido en gran medida al incremento del tiempo libre y de los salarios reales de la mayoría de los trabajadores de los países industrializados. También ha permitido incrementar la producción y reducir los costes, poniendo coches, refrigeradores, televisiones, teléfonos y otros productos al alcance de más gente.
Sin embargo, no todos los resultados de la automatización han sido positivos. Algunos observadores argumentan que la automatización ha llevado al exceso de producción y al derroche, que ha provocado la alienación del trabajador y que ha generado desempleo. De todos estos temas, el que mayor atención ha recibido es la relación entre la automatización y el paro. Ciertos economistas defienden que la automatización ha tenido un efecto mínimo, o ninguno, sobre el desempleo. Sostienen que los trabajadores son desplazados, y no cesados, y que por lo general son contratados para otras tareas dentro de la misma empresa, o bien en el mismo trabajo en otra empresa que todavía no se ha automatizado.
D.-Clases de automatización
Hay tres clases muy amplias de automatización industrial: automatización fija, automatización programable, y automatización flexible.
La automatización fija se utiliza cuando el volumen de producción es muy alto, y por tanto se puede justificar económicamente el alto costo del diseño de equipo especializado para procesar el producto, con un rendimiento alto y tasas de producción elevadas. Además de esto, otro inconveniente de la automatización fija es su ciclo de vida que va de acuerdo a la vigencia del producto en el mercado.
La automatización programable se emplea cuando el volumen de producción es relativamente bajo y hay una diversidad de producción a obtener. En este caso el equipo de producción es diseñado para adaptarse a la variaciones de configuración del producto; ésta adaptación se realiza por medio de un programa (Software).
La automatización flexible, por su parte, es más adecuada para un rango de producción medio. Estos sistemas flexibles poseen características de la automatización fija y de la automatización programada.
De los tres tipos de automatización, la robótica coincide mas estrechamente con la automatización programable
Fuente: Biblioteca virtual Encarta 2004
Sensores
Los robots utilizan sensores para así obtener información acerca de su entorno. En general, un sensor mide una característica del ambiente o espacio en el que está y proporciona señales eléctricas. Estos dispositivos tratan de emular los sentidos humanos, es decir el olfato, la visión, el tacto, etc. Pero estas máquinas tienen la ventaja de poder detectar información acerca de los campos magnéticos u onda ultrasónicas de su alrededor.
A.-Los sensores de luz
Para la robótica vienen en diferentes formas, fotoresistencias, fotodiodos, fototransistores, obteniendo todos estos el mismo resultado, es decir cuando un haz de luz es detectado ellos responden ya sea creando o cambiando una señal eléctrica la cual será analizada y el dispositivo tomará una decisión o bien proveerá la información. El uso de sensores de luz le permite a los robots ubicarse, muchos de ellos utilizan también sensores infrarrojos para desplazarse, emitiendo un rayo hacia un obstáculo y midiendo la distancia, es decir similar a un sonar o radar.
B.-Sensores de visión
La visión robótica es uno de los grandes retos para los ingenieros de hoy en día. Es difícil programar un robot para que sepa qué ignorar y que no. Estas máquinas tienen problemas para interpretar sombras, cambio de luces o brillo, además para poder tener percepción de la profundidad es necesario que tengan visión estereoscópica al igual que los humanos. Otro de los grandes inconvenientes es el lograr resolver imágenes tridimensionales para poder generar una imagen tridimensional a partir de dos imágenes muy similares en un tiempo corto se requiere de grandes cantidades de memoria y de un procesador muy poderoso.
B1.- Sensores de proximidad ópticos.
Los sensores de proximidad ópticos son similares a los sensores de luz en el sentido de que detectan la proximidad de un objeto por su influencia sobre una onda propagadora que se desplaza desde un transmisor hasta un receptor. Uno de los métodos mas utilizados para detectar la proximidad por medio de ópticos se muestra en la figura. Este sensor esta constituido por un diodo emisor de luz de estado sólido (led), que actúa como un transmisor de luz infrarroja y un fotodiodo de estado sólido que actúa como el receptor.
C.-Sensores de tacto
Estos sensores se utilizan en robótica para obtener información asociada con el contacto entre una mano manipuladora y objetos en el espacio de trabajo.…………………………….Cualquier información puede utilizarse, por ejemplo, para la localización y el reconocimiento del objeto, así como para controlar la fuerza ejercida por un manipulador sobre un objeto dado. Los sensores de contacto pueden subdividirse en dos categorías principales: binarios y analógicos.…………………………………………………………Los sensores binarios son esencialmente conmutadores que responden a la presencia o ausencia de un objeto. Por el contrario los sensores analógicos proporcionan a la salida una señal proporcional a una fuerza local.
Inteligencia artificial
A.-Introducción
Cuando la computación empezó a surgir como una ciencia, se empezaron a dar cuenta de que los robots podía realizar tareas mucho más complejas de lo que ellos imaginaban; se interesaron en el concepto del "razonamiento Humano"; se dieron cuenta de que si pudieran "aprender" de su medio, se podría realizar el sueño de cualquier científico de aquella época: crear vida artificial, y de esta manera hacer que los robots pensaran y pudieran razonar.
La inteligencia humana ha maravillado a los hombres desde el principio de los tiempos, siempre ha tratado de imitarla, igualar y mecanizarla para sus propios propósitos. Comenzó por desarrollar algoritmos capaces de resolver problemas específicos, se interesó en aplicar la Lógica Matemática en la resolución de dichos problemas, y es aquí donde comenzó a desarrollarse la Inteligencia artificial.
Podemos definir la Inteligencia artificial como "el estudio de las maneras en las cuales las computadoras pueden mejorar las tareas cognoscitivas, en las cuales, actualmente, la gente es mejor." De esta manera podemos ver que el entendimiento de algún lenguaje natural, reconocimiento de imágenes, encontrar la mejor manera de resolver un problema de matemáticas, encontrar la ruta óptima para llegar a una objetivo específico, etc., son parte del razonamiento humano, y que hasta ahora el hombre ha deseado poder imitarla desarrollando la Inteligencia Artificial.
La capacidad de pensar de los robots está lejos de ser una realidad, los esfuerzos para imitar el pensamiento humano se han centrando alrededor de lógica basada en reglas, es decir respuestas afirmativas o negativas y los datos son almacenados en formato binario –unos y ceros- para ser manipulado mediante reglas preprogramadas; la mayoría de los llamados "cerebros robots" están basados también en reglas y muy frecuentemente se encuentran codificadas en un único microchip.
B.-Definición de Inteligencia Artificial.
La inteligencia artificial estudia como lograr que las máquinas realicen tareas que, por el momento, son realizadas mejor por los seres humanos.. Al principio se hizo pruebas en las tareas formales como juegos y demostración de teoremas, juegos como las damas y el ajedrez demostraron interés. Sin embargo la Inteligencia artificial pronto se centró en problemas que aparecen a diario denominados de sentido común .Se enfocaron los estudios hacia un problema muy importante denominado Comprensión del lenguaje natural. No obstante el éxito que ha tenido la Inteligencia Artificial se basa en la creación de los sistemas expertos, y de hecho áreas en donde se debe tener alto conocimiento de alguna disciplina se han dominado no así las de sentido común.
C.-Aplicaciones de la inteligencia artificial
La Inteligencia artificial tiene aplicación en la Robótica cuando se requiere que un robot "piense" y tome una decisión entre dos o más opciones, es entonces cuando principalmente ambas ciencias comparten algo en común
Fuente: Robótica: Control e Inteligencia
Lenguajes de programación
A.-Introducción
En las máquinas controladas por sistemas informáticos, el lenguaje es el medio que utiliza el hombre para gobernar su funcionamiento, por lo que su correcta adaptación con la tarea a realizar y la sencillez de manejo, son factores determinantes del rendimiento obtenido en los robots industriales.
Hay varias maneras de comunicarse con un robot, y tres soluciones generales para lograrlo, que son reconocimiento de palabras separadas, enseñanza y repetición y lenguajes de programación de alto nivel.
La enseñanza y repetición, también conocido como guiado, es la solución más común utilizada en el presente para los robots industriales. Este método implica enseñar al robot dirigiéndole los movimientos que el usuario desea que realice. La enseñanza y repetición se lleva a cabo normalmente con los siguientes pasos:
1) dirigiendo al robot con un movimiento lento utilizando el control manual para realizar la tarea completa y grabando los ángulos del movimiento del robot en los lugares adecuados para que vuelva a repetir el movimiento;
2) reproduciendo y repitiendo el movimiento enseñado;
3) si el movimiento enseñado es correcto, entonces se hace funcionar al robot a la velocidad correcta en el modo repetitivo.
Guiar al robot en movimiento lento, puede ser en general llevado a cabo de varias maneras: usando un joystick, un conjunto de botones (uno para cada movimiento) o un sistema de manipulación maestro-esclavo.
La estructura del sistema informático del robot varía notablemente, según el nivel y complejidad del lenguaje y de la base de datos que requiera.
B.- CLASIFICACIÓN DE LA PROGRAMACIÓN USADA EN ROBÓTICA
La programación empleada en Robótica puede tener un carácter explícito, en el que el operador es el responsable de las acciones de control y de las instrucciones adecuadas que las implementan, o estar basada en la modelación del mundo exterior, cuando se describe la tarea y el entorno y el propio sistema toma las decisiones.
La programación explícita es la utilizada en las aplicaciones industriales y consta de dos técnicas fundamentales:
Programación Gestual.
Programación Textual.
La programación gestual consiste en guiar el brazo del robot directamente a lo largo de la trayectoria que debe seguir. Los puntos del camino se graban en memoria y luego se repiten. Este tipo de programación, exige el empleo del manipulador en la fase de enseñanza, o sea, trabaja "on-line".
En la programación textual, las acciones que ha de realizar el brazo se especifican mediante las instrucciones de un lenguaje. En esta labor no participa la máquina (off-line). Las trayectorias del manipulador se calculan matemáticamente con gran precisión y se evita el posicionamiento al ojo, muy corriente en la programación gestual.
Los lenguajes de programación textual se encuadran en varios niveles, según se realice la descripción del trabajo del robot. Se relacionan a continuación, en orden creciente de complejidad:
Lenguajes elementales, que controlan directamente el movimiento de las articulaciones del robot
Lenguajes dirigidos a posicionar el elemento terminal del robot.
Lenguajes orientados hacia el objeto sobre el que opera el sistema.
Lenguajes enfocados a la tarea que realiza el robot.
B1.-PROGRAMACIÓN GESTUAL O DIRECTA
En este tipo de programación, el propio brazo interviene en el trazado del camino y en las acciones a desarrollar en la tarea de la aplicación. Esta característica determina, inexcusablemente, la programación "on-line".
La programación gestual se subdivide en dos clases:
Programación por aprendizaje directo.
Programación mediante un dispositivo de enseñanza.
En el aprendizaje directo, el punto final del brazo se traslada con ayuda de un dispositivo especial colocado en su muñeca, o utilizando un brazo maestro o maniquí, sobre el que se efectúan los desplazamientos que, tras ser memorizados, serán repetidos por el manipulador.
La técnica de aprendizaje directo se utiliza, extensamente, en labores de pintura. El operario conduce la muñeca del manipulador o del brazo maestro, determinando los tramos a recorrer y aquellos en los que la pistola debe expulsar una cierta cantidad de pintura. Con esta programación, los operarios sin conocimientos de "software", pero con experiencia en el trabajo a desarrollar, pueden preparar los programas eficazmente.
El dispositivo de enseñanza suele estar constituido por botones, teclas, pulsadores, luces indicadoras, ejes giratorios o "joystick".
La estructura del "software" es del tipo intérprete; sin embargo, el sistema operativo que controla el procesador puede poseer rutinas específicas, que suponen la posibilidad de realizar operaciones muy eficientes.
Los lenguajes de programación gestual, además de necesitar al propio robot en la confección del programa, carecen de adaptabilidad en tiempo real con el entorno y no pueden tratar, con facilidad, interacciones de emergencia.
B2.-PROGRAMACIÓN TEXTUAL
En una aplicación tal como el ensamblaje de piezas, en la que se requiere una gran precisión, los posicionamientos seleccionados mediante la programación gestual no son suficientes, debiendo ser sustituidos por cálculos más perfectos y por una comunicación con el entorno que rodea al robot.
En la programación textual, la posibilidad de edición es total. El robot debe intervenir, sólo, en la puesta a punto final.
Según las características del lenguaje, pueden confeccionarse programas de trabajo complejos, con inclusión de saltos condicionales, empleo de bases de datos, posibilidad de creación de módulos operativos intercambiables, capacidad de adaptación a las condiciones del mundo exterior, etc.
Fuente: www.frc.ri.cmu.edu/robotics-faq
Aplicaciones
1. Industria
Los robots son utilizados por una diversidad de procesos industriales como lo son : la soldadura de punto y soldadura de arco, pinturas de spray, transportación de materiales, molienda de materiales, moldeado en la industria plástica, máquinas-herramientas, y otras más.
2. Aplicación de transferencia de material
Las aplicaciones de transferencia de material se definen como operaciones en las cuales el objetivo primario es mover una pieza de una posición a otra. Se suelen considerar entre las operaciones más sencillas o directas de realizar por los robots. Las aplicaciones normalmente necesitan un robot poco sofisticado, y los requisitos de enclavamiento con otros equipos son típicamente simples.
3.-Carga y descarga de maquinas.
Estas aplicaciones son de manejos de material en las que el robot se utiliza para servir a una máquina de producción transfiriendo piezas a/o desde las máquinas. Existen tres casos que caen dentro de ésta categoría de aplicación:
Carga/Descarga de Máquinas. El robot carga una pieza de trabajo en bruto en el proceso y descarga una pieza acabada. Una operación de mecanizado es un ejemplo de este caso.
Carga de máquinas. El robot debe de cargar la pieza de trabajo en bruto a los materiales en las máquinas, pero la pieza se extrae mediante algún otro medio..
Descarga de máquinas. La máquina produce piezas acabadas a partir de materiales en bruto que se cargan directamente en la máquina sin la ayuda de robots. El robot descarga la pieza de la máquina
4.. Laboratorios
Los robots están encontrando un gran número de aplicaciones en los laboratorios. Llevan acabo con efectividad tareas repetitivas como la colocación de tubos de pruebas dentro de los instrumentos de medición. En ésta etapa de su desarrollo los robots son utilizados para realizar procedimientos manuales automatizados. Un típico sistema de preparación de muestras consiste de un robot y una estación de laboratorio, la cual contiene balanzas, dispensarios, centrifugados, racks de tubos de pruebas, etc.
Las muestras son movidas desde la estación de laboratorios por el robot bajo el control de procedimientos de un programa.
Los fabricantes de estos sistemas mencionan tener tres ventajas sobre la operación manual: incrementan la productividad, mejoran el control de calidad y reducen la exposición del ser humano a sustancias químicas nocivas.
Las aplicaciones subsecuentes incluyen la medición del pH, viscosidad, y el porcentaje de sólidos en polímeros, preparación de plasma humano para muestras para ser examinadas, calor, flujo, peso y disolución de muestras para presentaciones espectromáticas.
5. Manipuladores cinemáticos
La tecnología robótica encontró su primer aplicación en la industria nuclear con el desarrollo de teleoperadores para manejar material radiactivo. Los robots más recientes han sido utilizados para soldar a control remoto y la inspección de tuberías en áreas de alta radiación. El accidente en la planta nuclear de Three Mile Island en Pennsylvania en 1979 estimuló el desarrollo y aplicación de los robots en la industria nuclear.. Varios robots y vehículos controlados remotamente han sido utilizados para tal fin en los lugares donde ha ocurrido una catástrofe de este tipo. Ésta clase de robots son equipados en su mayoría con sofisticados equipos para detectar niveles de radiación, cámaras, e incluso llegan a traer a bordo un mini laboratorio para hacer pruebas.
6. Educación
Los robots están apareciendo en los salones de clases de tres distintas formas. Primero, los programas educacionales utilizan la simulación de control de robots como un medio de enseñanza. Un ejemplo palpable es la utilización del lenguaje de programación del robot Karel, el cual es un subconjunto de Pascal; este es utilizado por la introducción a la enseñanza de la programación.
El segundo y de uso más común es el uso del robot tortuga en conjunción con el lenguaje LOGO para enseñar ciencias computacionales. LOGO fue creado con la intención de proporcionar al estudiante un medio natural y divertido en el aprendizaje de las matemáticas.
En tercer lugar está el uso de los robots en los salones de clases. Una serie de manipuladores de bajo costo, robots móviles, y sistemas completos han sido desarrollados para su utilización en los laboratorios educacionales. Debido a su bajo costo muchos de estos sistemas no poseen una fiabilidad en su sistema mecánico, tienen poca exactitud, no existen los sensores y en su mayoría carecen de software.
7. Espacio
La exploración espacial posee problemas especiales para el uso de robots. El medio ambiente es hostil para el ser humano, quien requiere un equipo de protección muy costoso tanto en la Tierra como en el Espacio. Muchos científicos han hecho la sugerencia de que es necesario el uso de Robots para continuar con los avances en la exploración espacial; pero como todavía no se llega a un grado de automatización tan precisa para ésta aplicación, el ser humano aún no ha podido ser reemplazado por estos. Por su parte, son los teleoperadores los que han encontrado aplicación en los transbordadores espaciales.
En Marzo de 1982 el transbordador Columbia fue el primero en utilizar este tipo de robots, aunque el ser humano participa en la realización del control.
Algunas investigaciones están encaminadas al diseño, construcción y control de vehículos autónomos, los cuales llevarán a bordo complejos laboratorios y cámaras muy sofisticadas para la exploración de otros planetas. . Un claro ejemplo de este tipo de diseño es el robot utilizado para la exploración en Marte, el cual mediante sensores determina el ambiente que lo rodea y puede tomar la decisión más acertada acerca de la ruta u operación a realizar. Todo esto está motivado por el tiempo que tomaría en llegar a la superficie marciana las órdenes desde la Tierra.
Fuente: www.robomag.com
Perspectivas futuras de la robótica
La robótica es una tecnología con futuro y también para el futuro. Si continúan las tendencias actuales, y si algunos de los estudios de investigación en el laboratorio actualmente en curso se convierten finalmente en una tecnología factible, los robots del futuro serán unidades móviles con uno o más brazos, capacidades de sensores múltiples y con la misma potencia de procesamiento de datos y de cálculo que las grandes computadoras actuales. Serán capaces de responder a órdenes dadas con voz humana. Así mismo serán capaces de recibir instrucciones generales y traducirlas, con el uso de la inteligencia artificial en un conjunto específico de acciones requeridas para llevarlas a cabo. Podrán ver, oír, palpar, aplicar una fuerza media con precisión a un objeto y desplazarse por sus propios medios.
En resumen, los futuros robots tendrían muchos de los atributos de los seres humanos. Es difícil pensar que los robots llegarán a sustituir a los seres humanos, por el contrario, la robótica es una tecnología que solo puede destinarse al beneficio de la humanidad. Sin embargo, como otras tecnologías, hay peligros potenciales implicados y deben establecerse salvaguardas para no permitir su uso pernicioso.
El paso del presente al futuro exigirá mucho trabajo de ingeniería mecánica, ingeniería electrónica, informática, ingeniería industrial, tecnología de materiales, ingenierías de sistemas de fabricación y todas las ciencias que estén relacionadas con el tema de la robótica, para que la misma no se quede estancada y mas bien siga cada día imponiendo su tecnología.
Conclusiones
El tema de robótica es una rama de todo lo que es ingeniería mecánica, y es utilizado para la ingeniería industrial. La robótica tiene muchos lados con diferentes perspectivas, por ejemplo se usa desde una máquina repetitiva en una embotelladora, hasta un informador en planetas ajenos.
La era industrial de la robótica de desarrollo se impulso en los últimos años. En el futuro, creo que la producción de la robótica se va a impulsar aún más, porque la tecnología evoluciona, nunca se queda atrás, siempre va adelante. Esto significa para nosotros que una pieza de maquinaria del año 2000, no va a ser igual de efectiva que una maquina del año 2010 ,así se va a ir produciendo una inteligencia que cumpla con las metas que el usuario le va a dar, claro que va hacer en una manera mucho más rápida y con mejor calidad.
El desarrollo de esta tecnología no pretende reemplazar al ser humano sino que trata de mejorar el estilo de vida del ser humano, ya que recordemos que, por lo menos los robots hacen que el trabajo pesado sea mas fácil de realizar, y que una maquina no se enferma, ni protestas, ni se cansa y esto puede elevar su utilidad.
Esperemos que esta tecnología no se nos vaya de las manos, y que no nos perjudique, sino que nos ayude.
La relación humano-robot es un hecho cotidiano ya que el robot es utilizado primordialmente el la industria moderna y se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y la microinformática, así como en nuevas disciplinas como el reconocimiento de formas y la inteligencia artificial.
Recomendaciones
Los conocimientos esenciales o básicos del estudio de la robótica son indispensables para cualquier estudiante de la especialidad de electrónica y el nivel que se ejerce para que pueda adquirirlos, solo requiere de un buen deseo de conocer la realidad de esta obra, mediante la debida observación e interpretación.
Debemos estudiar mucho para llegar a dominar una tecnología muy avanzada como es la robótica que necesita de muchas ciencias para ser comprendida
La robótica es una ciencia la cual debe conocer toda persona ya que la robótica a logrado satisfacer la necesidad de demanda en la producción industrial.
La persona o las personas que deseen estudiar este trabajo monográfico deben tener conocimientos básicos de electrónica, así como también tener información acerca del tema de robótica.
Anexos
Historia
La palabra robot viene de una programación. Una imitación de actividades que el ser humano pueda hacer o que aún desconoce. La definición no es tan precisa pero es una máquina que puede imitar las acciones o apariencias de inteligencia que tiene un ser humano, sean estas ya más rápidas o lentas, siempre y cuando haya una programación.
La palabra robot viene de "robota", esta significa labor del ser humano. Se dio como ejemplo en los años de 1920 cuando se publicó un libro de ciencia ficción, en este decía que un científico inventó un robot para que ayudara a la gente hacer una y otra vez un trabajo repetitivo, aunque después en el final de la historia los robots se vuelven en contra de los humanos y se apoderan del mundo. La palabra robot la dio a conocer el autor Karel Capek, y la historia se llamó "R.U.R.:Rossums`s Universal Robots".
Hoy en día, robots hacen una misma función cuantas veces se necesite sin cansarse ni aburrirse, siempre van a dar un mismo resultado y lo único que necesitan es una fuente de poder (electricidad). Estos robots cuentan con procesadores baratos y rápidos que hacen a estos más inteligentes y menos caros. Aunque la investigación por hacer que los robots "piensen" más eficazmente, la meta es hacer que en un futuro los robots sean suficientemente flexibles para hacer cualquier acción que un ser humano pueda hacer.
Definiciones
Hay varios tipos de robots, siempre cuando uno piensa en el futuro se imagina una nueva tecnología mucho más sofisticada. La gran variedad que hay de diferentes tipos y funciones programadas de un robot es impresionante. Existen robots de uso doméstico, otros para ayuda médica, otros para labores peligrosas, y bien los robots de la industria.
Los robots llevan más de 50 años de ser reconocidos por nosotros. Los verdaderos modelos de robots se dieron a conocer en los años de 1950 y de 1960, ya que un nuevo desarrollo de tecnología se presentó con la invención de los transistores y los circuitos integrados.
El proyecto elaborará las perspectivas laborales que tiene la robótica con función del ser humano, como es que estos funcionan en compatibilidad con las personas para así tener un trabajo más rápido y mejor elaborado. Ya que la relación de humano-robot es un hecho conocido como cotidiano en estos tiempos.
El término robótica procede de la palabra robot. La robótica es, por lo tanto, la ciencia o rama de la ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots…………………………………………………………………………………… Otra definición de robótica es el diseño, fabricación y utilización de máquinas automáticas programables con el fin de realizar tareas repetitivas como el ensamble de automóviles, aparatos, etc. y otras actividades. Básicamente, la robótica se ocupa de todo lo concerniente a los robots, lo cual incluye el control de motores, mecanismos automáticos neumáticos, sensores, sistemas de cómputos, etc.En la robótica se aúnan para un mismo fin varias disciplinas confluyentes, pero diferentes, como la Mecánica, la Electrónica, la Automática, la Informática, etc.El término robótica se le atribuye a Isaac Asimov.………………………………….. Los tres principios o leyes de la robótica según Asimov son:
Un robot no puede lastimar ni permitir que sea lastimado ningún ser humano.
El robot debe obedecer a todas las órdenes de los humanos, excepto las que contraigan la primera ley.
El robot debe autoprotegerse, salvo que para hacerlo entre en conflicto con la primera o segunda ley.
Los robots son dispositivos compuestos de sensores que reciben datos de entrada y que pueden estar conectados a la computadora. Esta, al recibir la información de entrada, ordena al robot que efectúe una determinada acción. Puede ser que los propios robots dispongan de microprocesadores que reciben el input de los sensores y que estos microprocesadores ordenen al robot la ejecución de las acciones para las cuales está concebido.
Otras definiciones para robot son:
Máquina controlada por ordenador y programada para moverse, manipular objetos y realizar trabajos a la vez que interacciona con su entorno. Los robots son capaces de realizar tareas repetitivas de forma más rápida, barata y precisa que los seres humanos. El término procede de la palabra checa robota, que significa "trabajo obligatorio", fue empleado por primera vez en la obra teatral de 1921 R.U.R (Robots Universales de Rossum) por el novelista y dramaturgo checo Karel Capek. Desde entonces se ha empleado la palabra robot para referirse a una máquina que realiza trabajos para ayudar a las personas o efectúa tareas difíciles o desagradables para los humanos.
Un robot es una manipulador multifuncional reprogramable diseñado para mover material, piezas, herramientas o dispositivos especializados a través de movimientos programados variables para la realización de tareas variadas. Para realizar cualquier tarea útil el robot debe interactuar con el entorno, el cual puede incluir dispositivos de alimentación, otros robots y, lo más importante, gente. Consideramos que la robótica abarca no solamente el estudio del robot en sí, sino también las interfaces entre él y sus alrededores.
Ingenio electrónico que puede ejecutar automáticamente operaciones o movimientos muy variados, y capaz de llevar a cabo todos los trabajos normalmente ejecutados por el nombre.
Manipulador multifuncional y reprogramable, diseñado para mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales, mediante movimientos programados y variables que permiten llevar a cabo diversas tareas.
En la actualidad, los avances tecnológicos y científicos no han permitido todavía construir un robot realmente inteligente, aunque existen esperanzas de que esto sea posible algún día. Hoy por hoy, una de las finalidades de la construcción de robots es su intervención en los procesos de fabricación. Estos robots, que no tienen forma humana en absoluto, son los encargados de realizar trabajos repetitivos en las cadenas de proceso de fabricación. En una fábrica sin robots, los trabajos antes mencionados los realizan técnicos especialistas en cadenas de producción. Con los robots, el técnico puede librarse de la rutina y el riesgo que sus labores comportan, con lo que la empresa gana en rapidez, calidad y precisión.
Tipos de robots
Robots impulsados reumáticamente: La programación consiste en la conexión de tubos de plástico a unos manguitos de unión de la unidad de control neumático. Esta unidad está formada por dos partes: una superior y una inferior. La parte inferior es un secuenciador que proporciona presión y vacío al conjunto de manguitos de unión en una secuencia controlada por el tiempo. La parte superior es el conjunto de manguitos de unión que activan cada una de las piezas móviles del robot. Son los más simples que existen. Hay quien opina que a este tipo de máquinas no se les debería llamar robots; sin embargo, en ellas se encuentran todos los elementos básicos de un robot: estas máquinas son programables, automáticas y pueden realizar gran variedad de movimientos.
Robots equipados con servomecanismos: El uso de servomecanismos va ligado al uso de sensores, como los potenciómetros, que informan de la posición del brazo o la pieza que se ha movido del robot, una vez éste ha ejecutado una orden transmitida. Esta posición es comparada con la que realmente debería adoptar el brazo o la pieza después de la ejecución de la orden; si no es la misma, se efectúa un movimiento más hasta llegar a la posición indicada.
Robots punto a punto: La programación se efectúa mediante una caja de control que posee un botón de control de velocidad, mediante el cual se puede ordenar al robot la ejecución de los movimientos paso a paso. Se clasifican, por orden de ejecución, los pasos que el robot debe seguir, al mismo tiempo que se puede ir grabando en la memoria la posición de cada paso. Este será el programa que el robot ejecutará. Una vez terminada la programación, el robot inicia su trabajo según las instrucciones del programa. A este tipo de robots se les llama punto a punto, porque el camino trazado para la realización de su trabajo está definido por pocos puntos.
Robots controlados por computadora: Se pueden controlar mediante computadora. Con ella es posible programar el robot para que mueva sus brazos en línea recta o describiendo cualquier otra figura geométrica entre puntos preestablecidos. La programación se realiza mediante una caja de control o mediante el teclado de la computadora. La computadora permite además acelerar más o menos los movimientos del robot, para facilitar la manipulación de objetos pesados.
Robots con capacidades sensoriales:
Aún se pueden añadir a este tipo de robots capacidades sensoriales: sensores ópticos, codificadores, etc. Los que no poseen estas capacidades sólo pueden trabajar en ambientes donde los objetos que se manipulan se mantienen siempre en la misma posición. Los robots con capacidades sensoriales constituyen la última generación de este tipo de máquinas. El uso de estos robots en los ambientes industriales es muy escaso debido a su elevado costo. Estos robots se usan en cadenas de embotellado para comprobar si las botellas están llenas o si la etiqueta está bien colocada.
El robot industrial es pues un dispositivo multifuncional, es decir, apto para muy diversas aplicaciones, al contrario de la máquina automática clásica, fabricada para realizar de forma repetitiva un tipo determinado de operaciones. El robot industrial se diseña en función de diversos movimientos que debe poder ejecutar; es decir, lo que importa son sus grados de libertad, su campo de trabajo, su comportamiento estático y dinámico.
La capacidad del robot industrial para reconfigurar su ciclo de trabajo, unida a la versatilidad y variedad de sus elementos terminales (pinzas, garras, herramientas, etc.), le permite adaptarse fácilmente a la evolución o cambio de los procesos de producción, facilitando su reconversión.
Los robots industriales están disponibles en una amplia gama de tamaños, formas y configuraciones físicas. La gran mayoría de los robots comercialmente disponibles en la actualidad tienen una de estas cuatro configuraciones básicas:
Configuración polar
Configuración cilíndrica
Configuración de coordenadas cartesianas
Configuración de brazo articulado
La configuración de brazo articulado utiliza únicamente articulaciones rotacionales para conseguir cualquier posición y es por esto que es el más versátil.
Los sensores se diseñarán de modo que puedan medir el espacio tridimensional que rodea al robot, así como reconocer y medir la posición y la orientación de los objetos y sus relaciones con el espacio. Se dispondrá de un sistema de proceso sensorial capaz de analizar e interpretar los datos generados por los sensores, así como de compararlos con un modelo para detectar los errores que se puedan producir. Finalmente, habrá un sistema de control que podrá aceptar comandos de alto nivel y convertirlos en órdenes, que serán ejecutadas por el robot para realizar tareas enormemente sofisticadas.
Paralelo al avance de los robots industriales era el avance de las investigaciones de los robots llamados androides, que también se beneficiarán de los nuevos logros en el campo de los aparatos sensoriales. De todas formas, es posible que pasen decenas de años antes de que se vea un androide con mínima apariencia humana en cuanto a movimientos y comportamiento.
El Trabajo
Hay muchos trabajos que las personas no les gusta hacer, sea ya por ser aburrido o bien peligroso, siempre se va a tratar de evitar para no hacerlo. La solución más práctica era obligar a alguien para que hiciera el trabajo, esto se le llama esclavitud y se usaba prácticamente en todo el mundo bajo la política de que el fuerte y el poder dominan al débil. Así se dio una explotación como en la producción militar de Alemania, en la época de Hitler y Stalin.
Algunas palabras conocidas en el lenguaje de maquinas inteligentes son por ejemplo: maestro, esclavo, comando, obedecer, servomecanismo, y servo.
Ahora los robots son ideales para trabajos que requieren movimientos repetitivos y precisos. Una ventaja para las empresas es que los humanos necesitan descansos, salarios, comida, dormir, y una área segura para trabajar, los robots no. La fatiga y aburrimiento de los humanos afectan directamente a la producción de una compañía, los robots nunca se aburren por lo tanto su trabajo va a ser el mismo desde que abra la compañía a las 8:00 AM hasta las 6:00PM.
El noventa por ciento de robots trabajan en fábricas, y más de la mitad hacen automóviles. Las compañías de carros son tan altamente automatizadas que la mayoría de los humanos supervisan o mantienen los robots y otras máquinas.
Otro tipo de trabajo para un robot es barajar, dividir, hacer ,etc en fábricas de comidas. Por ejemplo, en una fábrica de chocolates los robots arman las cajas de chocolates. ¿Cómo lo hacen? Son guiados por un sistema de visión, un brazo robótico que localiza cada pieza de chocolate y de forma gentil sin dañar al producto lo separa y divide
Sensores
Los robots usan sensores para así tener información sobre sus alrededores. En general, un sensor mide una característica del ambiente o espacio en el que está y proporciona señales eléctricas. A ciertas diferencias se puede decir que los sentidos del humano de sentir presencia de olor, visión, tacto, etc; El robot va a tener sentidos tales como campos magnéticos o corrientes ultrasónicas, que nosotros no podemos sentir.
Los sensores de luz para la robótica vienen en diferentes formas. Estos se pueden usar para navegación. Por ejemplo, un robot puede usarlo para seguir en una línea recta blanca. Otros pueden usar visión infrarroja.
La visión robótica es uno de los grandes retos para los ingenieros de hacer. Es difícil programar un robot para que sepa que ignorar y que no, Un robot tiene problemas de interpretar sombras, cambio de luces o brillo.
Taimen, para un robot tener una percepción sorda, este necesita una visión stereocóspica como la misma de nosotros. Resolver imágenes tridimensionales requiere un campo amplio de memoria en el robot.
Algunos robots pueden "ver" mediante el uso de sonidos ultrasónicos, muy parecido al sistema que usa los murciélagos. Estos robots emiten 40 kilohertz de ondas sonoras, y luego detectan los ecos. Midiendo la demora del tiempo de los sonidos en devolverse, el tiempo en que se dura le da una distancia hacia un objeto( o sea en donde reboto el sonido).
Los sensores de tacto también ayuda a los robots ciegos a caminar.
Sensores, contactan y pompean para que el robot sepa que ha hecho contacto con las paredes o algún objeto.
Sensores de posición, hacen posible enseñar a un robot hacer una función respectiva por liderarlos entre las mociones. Sensores en los puntos del robot guardan información sobre el cambio de una serie de posiciones. El robot recuerda la información y repite el trabajo exactamente igual
Personas Artificiales
Desde remotos tiempos atrás de historia, el humano ha querido hacer personas artificiales para asi hacer su propio trabajo como esclavos.
En las edades medias, cuando mecanismos de reloj fueron desarrollados, modelos de articulación de personas fueron diseñados, apoderados de corrientes y pesos descendientes.
El sueño óptimo es hacer una persona mecánica que sea el esclavo de uno. Es bastante fácil de imaginar pero se hizo un tema en la ciencia ficción.
En contraste de los intentos de algunas personas en hacer personas artificiales en esclavos, otros fueron ingeniando verdaderas máquinas para hacer el verdadero trabajo. Estos diseños fueron más exitosos, porque no les importaba el diseño de la máquina en forma humana, diseñaron prácticamente un traje de trabajo.
Se ha vuelto más usual para un comercio de prestigio aplicar las palabras de "robot" y "robótica" a cualquier máquina con inteligencia de programación o artificial.
Glosario
Arquitectura
. Estructura lógica y física de los componentes de un computador.
Artificial
. Hecho por mano o arte del hombre.
.No natural, falso.
.Producido por el ingenio humano.
Autómata
. Instrumento o aparato que encierra dentro de sí el mecanismo que le imprime determinados movimientos.
Centro de control
. Lugar desde el que se controla o guía a un objeto distante, por procedimientos electrónicos.
Chip
. Pequeño circuito integrado que realiza numerosas funciones en ordenadores y dispositivos electrónicos.
Ciencia
. Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observación y el razonamiento, sistemáticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales.
Circuito
. Conjunto de conductores que recorre una corriente eléctrica, y en el cual hay generalmente intercalados aparatos productores o consumidores de esta corriente.
. Disposición de las partes que componen una cosa y le dan su peculiar forma y propiedades anejas.
. Conjunto de los aparatos y programas que constituyen un sistema informático.
Conector
. Que conecta.
. Elemento que pone en conexión diferentes partes de un texto o diferentes textos.
Control
. Comprobación, inspección, fiscalización, intervención.
. Dominio, mando, preponderancia.
Dispositivo
Mecanismo o artificio dispuesto para producir una acción prevista
Electromecánico
. Dicho de un dispositivo o de un aparato mecánico: Accionado o controlado por medio de corrientes eléctricas.
Hardware
. Conjunto de los componentes que integran la parte material de una computadora.
Industria
. Conjunto de operaciones materiales ejecutadas para la obtención, transformación o transporte de uno o varios productos naturales.
Informática
. Conjunto de conocimientos científicos y técnicas que hacen posible el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores.
Inteligencia
. Capacidad de entender o comprender.
. Capacidad de resolver problemas.
. Conocimiento, comprensión, acto de entender
Joystick
. En informática, dispositivo señalador muy conocido, utilizado mayoritariamente para juegos de ordenador o computadora
Máquina
. Artificio para aprovechar, dirigir o regular la acción de una fuerza.
. Conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energía y transformarla en otra más adecuada, o para producir un efecto determinado.
Mecanismo
. Conjunto de las partes de una máquina en su disposición adecuada.
. Estructura de un cuerpo natural o artificial, y combinación de sus partes constitutivas.
Microelectrónica
. Técnica de diseñar y producir circuitos electrónicos en miniatura, aplicando especialmente elementos semiconductores.
Operación
. Acción y efecto de operar.
. Ejecución de algo.
Parámetro
. Dato o factor que se toma como necesario para analizar o valorar una situación.
Programar
. Formar programas, previa declaración de lo que se piensa hacer y anuncio de las partes de que se ha de componer un acto o espectáculo o una serie de ellos.
. Idear y ordenar las acciones necesarias para realizar un proyecto.
. Preparar ciertas máquinas por anticipado para que empiecen a funcionar en el momento previsto.
Robot
. Máquina o ingenio electrónico programable, capaz de manipular objetos y realizar operaciones antes reservadas solo a las personas.
Semiconductor
.
Se dice de las sustancias aislantes, como el germanio y el silicio, que se transforman en conductores por la adición de determinadas impurezas. Se usan en la fabricación de transistores, chips y derivados.
Sensor
. Dispositivo que detecta una determinada acción externa, temperatura, presión, etc., y la trasmite adecuadamente.
Sistema
. Conjunto de reglas o principios sobre una materia racionalmente enlazados entre sí.
. Conjunto de cosas que relacionadas entre sí ordenadamente contribuyen a determinado objeto.
Software
. Conjunto de programas, instrucciones y reglas informáticas para ejecutar ciertas tareas en una computadora.
Tecnología
. Conjunto de teorías y de técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico.
voltaje
. Cantidad de voltios que actúan en un aparato o sistema eléctronico.
Fuente: Biblioteca de Consulta Microsoft® Encarta® 2004
Bibliografía
1.-INTERNET
2.-BIBLIOTECA VIRTUAL DE CONSULTA MICROSOFT® ENCARTA® 2004
3.-ROBÓTICA, UNA INTRODUCCIÓN
Don McCloy , Michael Harris – Edit.. LIMUSA S.A. – México 1993
4.-ENCICLOPEDIA DE ELECTRÓNICA
Stan Gibilisco, Neil Sclater – Edit. Mc Graw. Acapulco –México 1994
5.-ROBÓTICA: Control, Detección, Visión e Inteligencia artificial
K.S. FU, R.C González, C.S.G. LEE – Edit. Mc Graw Hill – 1997
6.-ROBÓTICA PRACTICA TECNOLOGÍA Y APLICACIONES
José Ma. Angulo – Ed. Paraninfo 1997
Autor:
Betancourt Vinicio
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