PRIMERA GENERACION:MANIPULADORES
SEGUNDA GENERACION:ROBOTS DE APRENDIZAJE
TERCERA GENERACION:ROBOTS CON CONTROL SENSORIZADO
CUARTA
GENERACION:ROBOTS INTELIGENTES
QUINTA GENERACION Y
MAS ALLA
jueves, 8 de noviembre de 2012
IMAGENES DE GENERACIONES DE ROBOTS
GENERACIONES DE
ROBOTS
PRIMERA GENERACION:MANIPULADORES
SEGUNDA GENERACION:ROBOTS DE APRENDIZAJE
TERCERA GENERACION:ROBOTS CON CONTROL SENSORIZADO
PRIMERA GENERACION:MANIPULADORESSEGUNDA GENERACION:ROBOTS DE APRENDIZAJE
TERCERA GENERACION:ROBOTS CON CONTROL SENSORIZADO
PARTES DE UN SISTEMA ROBOTIZADO
En definitiva, un robot ha evolucionado como una réplica de sus creadores,
salvando las distancias. El conjunto guarda cierta similitud con nuestro propio
cuerpo.
Manos y brazos se ven reflejados en las partes mecánicas: el manipulador y
la herramienta. Los músculos serían los actuadotes y las terminaciones
nerviosas, los reguladores.
El cerebro (equivalente del controlador) es el encargado de enviar las
órdenes a los músculos a través de las terminaciones nerviosas y de recibir
información a mediante los sentidos (sensores).
Finalmente, la manera de pensar y actuar vendría determinada por el
software de control residente en la computadora.
ARQUITECTURA DE LOS ROBOTS
La arquitectura, definida por el tipo de configuración general del robot,
puede se 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 efector
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
analisis critico y riguroso. La subdivisión de los robots, con base en su
arquitectura, se hace en los siguientes grupos: Poliarticulados, Móviles,
Androides, Zoomórficos e Híbridos.
COMPONENTES DE LOS ROBOTS
Los robots constan de dos partes diferenciadas:
1.Sistema mecánico: está constituido por una estructura más o menos compleja formada por un conjunto de piezas rígidas, llamadas eslabones, que se unen entre si mediante articulaciones. Esta estructura se mueve gracias a los actuadores, elementos mecánicos que transmiten los movimientos a las articulaciones del robot.
El accionamiento del sistema mecánico puede ser, según el tipo de energía
que emplee:
Neumático: utiliza aire comprimido. Los actuadores son cilindros
neumáticos.
Hidráulico: utiliza un líquido, normalmente algún tipo de aceite. los
actuadores son cilindros y motores hidráulicos.
Eléctrico: utiliza la energía eléctrica para alimentar motores u otro tipo
de dispositivos eléctricos.
El movimiento combinado de las articulaciones permite situar el elemento
final o manipulador, que realiza las tareas, y que puede, en función de la
tarea, adoptar diversas formas.
2.Sistema de control: está formado por los sistemas electrónicos complejos
que controlan las acciones del robot, incluido un ordenador, a través del cual
se introduce el programa, que describe las acciones que debe realizar cada
elemento y que se almacena en la memoria. Algunos robots utilizan lenguajes
específicos, aunque también se emplean lenguajes de ámbito general: Logo,
Visual Basic o C++.
Disponen de sensores que les informan de las condiciones del entorno
(temperatura, presión, posición, iluminación... para adaptar su funcionamiento
a dichas condiciones.
CARACTERISTICAS DE LOS ROBOTS
Los robots poseen tres características que le son propias:
--planificación
--captación de la información sensorial
--aprendizaje.
La captación de la información sensorial es fundamental sobre todo el
reconocimiento de formas u objetos, lo que ha dado un gran auge a las
investigaciones sobre visión artificial.Muchas de las tareas que realizan
con llevan un alto nivel de complejidad y toma de decisiones, actividades que no
puede llevar a cabo un autómata, dado que suponen principios de acción
considerados "inteligentes" por lo que este ámbito se ha constituido
en uno de los más importantes de la IA (Inteligencia artificial).
Por otra parte, si comparamos a los robots con los humanos podemos
distinguir las siguientes características:
--Los robots pueden ser más fuertes, lo que les permite levantar pesos
considerables y aplicar mayores fuerzas.
--No se cansan y pueden trabajar fácilmente las 24 hs. del día y los 7 días
de la semana. No necesitan descansos y rara vez se enferman.
--Son consistentes. Una vez que se han instruido para realizar un trabajo
pueden repetirlo, prácticamente de forma indefinida, con un alto grado de
precisión. El desempeño humano tiende a deteriorarse con el paso del tiempo.
--Son casi completamente inmunes a su ambiente. Pueden trabajar en entornos
extremadamente fríos o calientes, o en áreas donde existe el peligro de gases
tóxicos o radiación.
--Manipulan objetos con temperaturas muy elevadas. Son capaces
de trabajar en la oscuridad.
NUEVAS GENERACIONES DE ROBOTS
Los robots de la serie Quantec, de Kuka, se caracterizan por tener 160 kg
menos peso y 25% menos volumen, manteniendo el mismo alcance y carga útil. Son
los más compactos de su clase, reduciendo necesidades de espacio y abriendo
nuevos campos para potenciales aplicaciones, aún en espacios restringidos.
Permiten incluso diseño de celdas compactas en la gama de carga útil elevada.
Los componentes más ligeros de la serie de Quantec permiten un mayor rendimiento,
e incluso tiempos más cortos de ciclo, así como una mayor rigidez. La nueva
serie del robot impresiona con una gran repetibilidad de precisión y postura de
+ /- 0,06 mm.
Los robots de la serie de Quantec siguen caracterizándose por la acostumbrada
calidad y robustez de los productos Kuka. La serie ha sido diseñada basándose
en un concepto de partes comunes, con sólo cuatro variantes de motor y
engranajes. Todos los modelos tienen el mismo patrón para el montaje de la
base, el mismo que el de la serie anterior, y una brida idéntica en la muñeca.
Por esta razón la serie de Quantec es 100% compatible con diseños existentes de
celdas basadas en la serie 2000. El diseño de la serie ha minimizado los
contornos disruptivos, y su muñeca compacta ofrece mejor accesibilidad incluso
en espacios restringidos.
GENERACIONES DE ROBOTS
PRIMERA GENERACION:MANIPULADORES
Esta primera etapa se puede
considerar desde los años 50 ,en donde las maquinas diseñadas cuentan con un
sistema de control relativamente sencillo de lazo abierto, esto significa que no
existe retroalimentación alguna por parte de algún sensor y realizan tareas
previamente programadas que se ejecutan secuencialmente.
SEGUNDA GENERACION:ROBOTS DE
APRENDIZAJE
La segunda etapa se desarrolla
hasta los años 80, este tipo de robots son un poco mas conscientes de su entorno
que su previa generación, disponiendo de sistemas de control de lazo cerrado en
donde por medio de sensores adquieren información de su entorno y obtienen la
capacidad de actuar o adaptarse según los datos analizados.También pueden aprender y
memorizar la secuencia de movimientos deseados mediante el seguimiento de los
movimientos de un operador humano.
TERCERA
GENERACION:ROBOTS CON CONTROL SENSORIZADO
Durante esta etapa, que tiene
lugar durante los años 80 y 90, los robots ahora cuentan con
controladores(computadoras) que usando los datos o la información obtenida de
sensores, obtienen la habilidad de ejecutar las ordenes de un programa escrito
en alguno de los lenguajes de programación que surgen a raíz de la necesidad de
introducir las instrucciones deseadas en dichas maquinas.Los robots usan control del tipo lazo cerrado, lo cual significa que ahora son bastante conscientes de su entorno y pueden adaptarse al mismo.
CUARTA
GENERACION:ROBOTS INTELIGENTES
Esta generación se caracteriza
por tener sensores mucho mas sofisticados que mandan información al controlador
y analizarla mediante estrategias complejas de control. Debido a la nueva
tecnología y estrategias utilizadas estos robots califican como "inteligentes",
se adaptan y aprenden de su entorno utilizando "conocimiento difuso" , "redes
neuronales", y otros métodos de análisis y obtención de datos para así mejorar
el desempeño general del sistema en tiempo real, donde ahora el robot puede
basar sus acciones en información mas solida y confiable, y no solo esto sino
que también se pueden dar la tarea de supervisar el ambiente que les rodea,
mediante la incorporación de conceptos "modélicos" que les permite actuar a
situaciones determinadas.
CLASIFICACION Y TIPOS DE ROBOTS
Robots Play-back:los cuales regeneran una secuencia de instrucciones
grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por
arco. Estos robots comúnmente tienen un control de lazo abierto.
Robots controlados por sensores:estos tienen un control en lazo
cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos
obtenidos por sensores.
Robots controlados por visión:donde los robots pueden manipular un
objeto al utilizar información desde un sistema de visión.
Robots controlados adaptablemente:donde los robots pueden
automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos
por los sensores.
Robots con inteligencia artificial:donde las robots utilizan las
técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y
resolver problemas.
Los robots médicos:son fundamentalmente , protesis para disminuirdos
fisicos que se adaptan al cuerpo y estan dotados de potentes sistemas de mando.
Con ellos se logra igualar al cuerpo con precision los movimientos y funciones
de los organos o extremidades que suplen.
Los androides:son robots que se parecen y actúan como seres humanos.
Los robots de hoy en día vienen en todas las formas y tamaños, pero a excepción
de los que aparecen en las ferias y espectáculos, no se parecen a las personas
y por tanto no son androides. Actualmente, los androides reales sólo existen en
la imaginación y en las películas de ficción.
Los robots móviles:Están provistos de patas, ruedas u orugas que los
capacitan para desplazarse de acuerdo su programación. Elaboran la información
que reciben a través de sus propios sistemas de sensores y se emplean en
determinado tipo de instalaciones industriales, sobre todo para el transporte
de mercancías en cadenas de producción y almacenes. También se utilizan robots
de este tipo para la investigación en lugares de difícil acceso o muy
distantes, como es el caso de la exploración espacial y las investigaciones o
rescates submarinos.
DEFINICION DE ROBOTS
Aunque las historias sobre ayudantes y acompañantes artificiales, así como
los intentos de crearlos, tienen una larga historia, las máquinas totalmente
autónomas no aparecieron hasta el siglo XX. El primer robot programable y
dirigido de forma digital, el Unimate, fue instalado en 1961 para levantar
piezas calientes de metal de una máquina de tinte y colocarlas.
Por lo general, la gente reacciona de forma positiva ante los robots con
los que se encuentra. Los robots domésticos para la limpieza y mantenimiento
del hogar son cada vez más comunes en los hogares. No obstante, existe una
cierta ansiedad sobre el impacto económico de la automatización y la amenaza
del armamento robótico, una ansiedad que se ve reflejada en el retrato a menudo
perverso y malvado de robots presentes en obras de la cultura popular. Comparados
con sus colegas de ficción, los robots reales siguen siendo limitados.
ETIMOLOGIA DE LOS ROBOTS
Este es solo un dato intetresante para amenizar la tarde robótica:
“Robot es una palabra internacional de origen checo. A nosotros nos llega,
como tantas otras, por mediación del inglés.
Su origen es el sustantivo checo robota que significa trabajos forzados,
servidumbre’.
Se utiliza por primera vez en la obra de teatro R.U.R. (Robots Universales
de
La robótica moderna difiere de la antigua ante el lógico avance científico.
Sin embargo, los primeros intentos de crear robots se remontan al siglo IV
a.C., cuando el matemático griego Arquitas de Tarento logró construir un ave
mecánica que funcionaba con vapor.
Las personas, en general, reaccionan de manera positiva ante los robots ya
que consideran que pueden brindar ayuda en diversas tareas. Los más pesimistas,
en cambio, sostienen que los robots reemplazan a los seres humanos en el mundo
laboral y hasta temen una posible rebelión de las máquinas contra el hombre.
CRONOLOGIA DE LA ROBOTICA
Realizan una tarea según una serie de instrucciones programadas
previamente, que ejecutan de forma secuencial. Este tipo de robots dispone de
sistemas de control en lazo abierto, por lo que no tienen en cuenta las
variaciones que puedan producirse en su entorno.Adquiere Información muy
Limitada de acuerdo a su entorno y de acorde a esta actúa, repite tareas
programadas y actúa en consecuencia a los sucesos.
LA ROBOTICA EN LA ACTUALIDAD
En la
actualidad, los robots comerciales e industriales son ampliamente utiizados, y
realizan tareas de forma más exacta o más barata que los humanos. También se
les utiliza en trabajos demasiado sucios, peligrosos o tediosos para los
humanos. Los robots son muy utilizados en plantas de manufactura, montaje y
embalaje, en transporte, en exploraciones en la Tierra y en el espacio,
cirugía, armamento, investigación en laboratorios y en la producción en masa de
bienes industriales o de consumo.
LEYES DE LA ROBOTICA
En ciencia ficción las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas escritas por Isaac Asimov, que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentos están diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son "formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro" de los robots (líneas de código del programa de funcionamiento del robot guardadas en la ROM del mismo). Aparecidas por primera vez en el relato Runaround (1942), establecen lo siguiente:
Un robot no puede hacer daño a un ser humano o, por inacción, permitir que
un ser humano sufra daño.
Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si
estas órdenes entrasen en conflicto con la Primera Ley.
Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta
protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.
Esta redacción de las leyes es la forma convencional en la que los humanos
de las historias las enuncian; su forma real sería la de una serie de
instrucciones equivalentes y mucho más complejas en el cerebro del robot.
IMPACTO DE LA ROBOTICA
El ser humano desde sus
inicios a buscado la manera de adaptarse y modificar su estilo de vida, desde
las condiciones más difíciles ha surgido la manera de facilitar la condición de
vida humana, de mejorar su calidad y de facilitar maneras productivas de
trabajos que reduzcan el esfuerzo físico del hombre en sus tareas
cotidianas. La robótica, según se define es la ciencia que estudia
el diseño y construcción de máquinas inteligentes, es un conjunto de
conocimientos teóricos y prácticos que permiten desarrollar la idea de realizar
y automatizar sistemas basados en estructuras poli articuladas. Estas máquinas
son fabricadas con cierta capacidad intelectual
DEFINICIONES DE ROBOTICA
La robótica es la
ciencia y la técnica que está involucrada en el diseño, la fabricación y la
utilización de robots. Un robot es, por otra parte, una máquina que puede
programarse para que interactúe con objetos y lograr que imite, en cierta
forma, el comportamiento humano o animal.
La informática, la
electrónica, la mecánica y la ingeniería son sólo algunas de las disciplinas
que se combinan en la robótica. El objetivo principal de la robótica es la
construcción de dispositivos que funcionen de manera automática y que realicen
trabajos dificultosos o imposibles para los seres humanos.
ORIGEN Y DESARROLLO DE LA ROBOTICA
La palabra robot fue
usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo Karel Capek
(1890 - 1938) estrena en el teatro nacional de Praga su obra Rossum's Universal
Robot (R.U.R.).Su origen es de la palabra eslava robota, que se refiere al
trabajo realizado de manera forzada.
Con el objetivo de
diseñar una maquina flexible, adaptable al entorno y de fácil manejo, George
Devol, pionero de la Robótica Industrial, patento en 1948, un manipulador
programable que fue el germen del robot industrial.
En 1948 R.C. Goertz del
Argonne National Laboratory desarrollo, con el objetivo de manipular elementos
radioactivos sin riesgo para el operador, el primer tele manipulador. Este
consistía en un dispositivo mecánico maestro-esclavo. El manipulador maestro,
reproducía fielmente los movimientos de este. El operador además de poder
observar a través de un grueso cristal el resultado de sus acciones, sentía a
través del dispositivo maestro, las fuerzas que el esclavo ejercía sobre el
entorno.
ETIMOLOGIA DE LA ROBOTICA
Un robot es una entidad
virtual o mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo general un
sistema electromecánico que, por su apariencia o sus movimientos, ofrece la
sensación de tener un propósito propio. La independencia creada en sus
movimientos hace que sus acciones sean la razón de un estudio razonable y
profundo en el área de la ciencia y tecnología. La palabra robot puede
referirse tanto a mecanismos físicos como a sistemas virtuales de software,
aunque suele aludirse a los segundos con el término de bots.
No hay un consenso
sobre qué máquinas pueden ser consideradas robots, pero sí existe un acuerdo
general entre los expertos y el público sobre que los robots tienden a hacer
parte o todo lo que sigue: moverse, hacer funcionar un brazo mecánico, sentir y
manipular su entorno y mostrar un comportamiento inteligente, especialmente si
ese comportamiento imita al de los humanos o a otros animales. Actualmente
podría considerarse que un robot es una computadora con la capacidad y el
propósito de movimiento que en general es capaz de desarrollar múltiples tareas
de manera flexible según su programación; así que podría diferenciarse de algún
electrodoméstico específico.
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