ROBOTICA
Robótica
La robótica es la rama de la tecnología que se dedica al diseño,
construcción, operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de
los robots.1 2 La robótica combina
diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería
de control y la física.3 Otras áreas importantes
en robótica son el álgebra, los autómatas
programables, la animatrónica y las máquinas
de estados.
El término robot se popularizó con el
éxito de la obra RUR (Robots Universales Rossum), escrita por Karel Capek en 1920. En la traducción al inglés
de dicha obra, la palabra checa robota, que significa trabajos
forzados, fue traducida al inglés como robot.4
Historia de la robótica
La historia de la robótica va unida a la
construcción de "artefactos", que trataban de materializar el deseo
humano de crear seres a su semejanza y que lo descargasen del trabajo. El
ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (GAP) (que
construyó el primer mando a distancia para su automóvil
mediante telegrafía sin hilo,[cita requerida] el ajedrecista
automático, el primer transbordador
aéreo y otros
muchos ingenios) acuñó el término "automática" en relación con
la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas.
Karel Čapek, un escritor checo, acuñó en 1921 el término
"Robot" en su obra dramática Rossum's Universal Robots /
R.U.R., a partir de la palabra checa robota,
que significa servidumbre o trabajo forzado. El término robótica es acuñado
por Isaac Asimov, definiendo a la ciencia que
estudia a los robots. Asimov creó también las Tres Leyes de la Robótica. En la ciencia ficción el hombre ha imaginado a
los robots visitando nuevos mundos,
haciéndose con el poder, o simplemente aliviando de las labores caseras.
Robótica
Historia de la robótica
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Fecha
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Importancia
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Nombre del robot
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Inventor
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Siglo
I a. C.y antes
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Descripciones de más de 100 máquinas
y autómatas, incluyendo un artefacto con fuego, un órgano de viento, una
máquina operada mediante una moneda, una máquina de vapor, en Pneumatica y Autómata de Herón de Alejandría
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Autómata
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c. 1495
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Diseño de un robot humanoide
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Pato mecánico capaz de comer, agitar
sus alas y excretar.
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Juguetes mecánicos japoneses que
sirven té, disparan flechas y pintan.
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Juguetes Karakuri
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Rossum's Universal Robots
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La revista Astounding
Science Fiction publica "Círculo Vicioso" (Runaround en inglés). Una historia de
ciencia ficción donde se da a conocer las Tres leyes de la robótica
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SPD-13 (apodado "Speedy")
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Elsie y Elmer
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Primer robot comercial, de la
compañía Unimation fundada por George Devol y Joseph Engelberger, basada en una patente de Devol6
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Se instala el primer robot industrial
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Primer robot con seis ejes
electromecánicos
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Famulus
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Brazo manipulador programable
universal, un producto de Unimation
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El robot completo (The Complete Robot en
inglés). Una colección de cuentos de ciencia ficción de Isaac Asimov,
escritos entre 1940 y 1976, previamente publicados en el libro Yo, robot y en otras
antologías, volviendo a explicar las tres leyes de la robótica con más
ahínco y complejidad moral. Incluso llega a plantear la muerte de un ser
humano por la mano de un robot con las tres leyes programadas, por lo que
decide incluir una cuarta ley "La ley 0 (cero)"
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Robbie,
SPD-13(Speedy), QT1(Cutie), DV-5(Dave), RB-34(Herbie), NS-2(Nestor), NDR
(Andrew), Daneel Olivaw
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Robot Humanoide capaz de
desplazarse de forma bípeda e interactuar con las personas
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Clasificación de los robots
Según su
cronología
La que a continuación se presenta es la
clasificación más común:
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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.
Según su estructura
La estructura, 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: poliarticulados, móviles,
androides, zoomórficos e híbridos.
·
1. Poliarticulados
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,
basados en carros o plataformas y dotados 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 multípedos 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.
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