1.Historia de la robótica:
El término robot significa servidumbre, trabajo forzado o esclavitud. Robot fue utilizado por primera vez por Karel Capek en 1920 en su obra teatral de ciencia ficción. A finales de la Segunda Guerra Mundial se hicieron los primeros trabajos sobre la creación de robots industriales. Se desarrollaron brazos mecánicos(maestro-esclavo) que reproducían los movimientos del brazo humano, y se utilizaron para la manipulación de materiales radiactivos.
En 1958 George Devol y Joseph F. Engelberger crearon el primer robot (Ultimate), podía realizar diversas tareas de forma automática.
En los setenta, la investigación se centró en el uso de sensores y fue cuando se consolidó mundialmente la utilización de robots en la industria.
En la década de los ochenta y noventa, se avanza en las técnicas de reconocimiento de voz y detección de objetos. Comienza la investigación en el campo de la visión artificial y los lenguajes de programación específicos para la robótica. En el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) se desarrolla un robot andante parecido a un insecto (Genghis). Durante la década de los noventa y principios del siglo XXI, la marca Honda fabrica un robot capaz de subir y bajar escaleras (ASIMO), puede reconocer caras y voces y se espera desarrollarlo hasta conseguir un robot que pueda actuar como asistente para personas. También, Sony comercializa el modelo AIBO, mucho más que una mascota.
En la actualidad los robots comerciales e industriales son muy utilizados, y realizan tareas de forma más exacta y barata que los seres humanos. Se suelen utilizar en trabajos penosos y peligrosos. Han aparecido nuevos enfoques teóricos respecto a la robótica, que propone que los robots aprendan por si solos, directamente del entorno, desarrollándose por sí solos.
2.Clasificación de los robots:
Un autómata es el conjunto de mecanismos que de forma independiente desarrolla una acción sin la intervención de agentes externos. En IV a.C. tiene constancia de que fue creado el primer autómata, que funcionaba con vapor. Cuando un robot se asemeja a un ser humano y es capaz de imitar de forma autómata algunos aspectos de su conducta, se le llama androide.
Al diseñar un robot esperamos de él:
- -Reprogramabilidad.
- -Capacidad de manipulación.
- -Multifuncinalidad.
- -Repetitividad y exactitud.
Los robots se puden clasificar según la generación ( primera, segunda, tercera, cuarta y quinta generación) y según la arquitectura (poliarticulados, móviles, androides, zoomórficos, híbridos y médicos):
3.Arquitectura de los robots:
Existen diferentes tipos de robots, según su arquitectura:
- La unidad mecánica: la estructura principal de un robot, y su función es efectuar físicamente los movimientos de traslación y rotación.
- La unidad de control: es el cerebro del robot y se encarga de almacenar los datos.
- Unidad de programación: es donde introduciremos las órdenes necesarias para que la unidad central las ejecute.
- Cableado: es el camino físico por el que circulará la energía.
El actuador ( sistema de acondicionamiento) es una pieza básica en la robótica. Es el mecanismo que realiza físicamente los movimientos del robot. Las características son.
- Potencia.
- Facilidad de control.
- Peso y volumen.
- Precisión.
- Velocidad.
- Coste.
- Mantenimiento.
Elementos de accionamiento:
En el accionamiento eléctrico podemos encontrar actuadores como motores de corriente continua, servomotores, motores paso a paso y motores de corriente alterna.
En el accionamiento neumático, tenemos que distinguir entre cilindros neumáticos y motores neumáticos. Estos accionamientos consumen aire a presión.
El accionamiento hidráulico es similar al neumático, solo que, en lugar de usar aire comprimido se usan aceites a presión. El hecho de usar un aceite con un grado muy bajo de compresibilidad permite que la precisión sea mucho mayor y puedan ser controlados con mayor facilidad.
Para que un robot tenga información del entorno que lo rodea se usan los sensores: dispositivos que pueden ver, oír, tocar y realizar otras funciones, como detectar la posición. Pueden transformar una magnitud física (luz, sonido, fuerza, etc.) en una señal eléctrica que los circuitos del robot pueden procesar.
4.El robot industrial:
La mayoría de los robots industriales son del tipo play-bock, en los que la unidad mecánica imita un brazo humano. Puede llevar a cabo muchas operaciones, como:
-Taladrar.
-Soldar.
-Colocar pasta selladora o adhesiva.
-Pintar.
-Manipular.
Estos parámetros definen la capacidad del robot a la hora de realizar una tarea:
-Número de ejes.
-Velocidad e trabajo.
-Capacidad de carga.
-Repetitividad.
-Área de trabajo.
La programación de los robots se pueden llevar a cabo de las siguientes formas:
-Programación gestual: vamos a guiar el brazo del robot directamente a lo largo de la trayectoria que debe seguir. De este modo grabamos los puntos del camino en la memoria del robot.
-Programación textual: las acciones que tiene que realizar el brazo se especifican mediante las instrucciones de un lenguaje de programación, calculándose matemáticamente y con exactitud.
La productividad de un sistema es la relación existente entre el volumen de producción y los recursos utilizados. Utilizando robots en tareas concretas conseguimos reducir, el tiempo de ejecución y el de los recursos. El aumento de la producción y disminución de costes hace que la productividad aumente.
En el proceso productivo de una industria pueden existir puestos de trabajo con riesgo elevado de accidentes. Para eliminarlos, sustituimos al operario por un robot, y así el riesgo desaparecerá.
5.Otras facetas de la robótica:
La domótica es la automatización de una vivienda (viviendas inteligentes). Una serie de funciones que se controlan mediante un sistema informático. Se consigue mayor seguridad, ahorro energético, y confort.
La nanorobótica es la fabricación de robots a escala nanométrica con la que se podrán manipular objetos de dimensiones nanométricas (a la escala de los átomos y moléculas). Son utilizados en el campo de la medicina, pero la creación de prototipos está todavía en fase inicial.
El objetivo de un robot espacial es la de llevar a cabo una acción en el espacio, como la de transportar y posicionar un instrumento para tomar medidas, recoger muestras, y en el futuro, acompañar a los astronautas como ayudantes. Algunas características que deben tener son:
- Resistencia en un lanzamiento espacial.
- Capacidad de funcionar en condiciones ambientales difíciles.
- Alta fiabilidad.
- Bajo consumo.
- Funcionamiento autónomo.
Las competiciones de robots son un excelente estímulo para el desarrolla de la robótica. En una competición de robots, sus participantes, distribuidos en grupos de trabajo, diseñan, construyen y programan su robot apara vencer al resto de competidores. Los diferentes tipos de competiciones , con sus reglas de juego:
- -Rastreo en línea: deben seguir una línea trazada en el suelo en el menor tiempo
- posible.
- -Laberinto: consiste en recorrer un laberinto y encontrar la salida.
- -Sumo: dos robots se enfrentan dentro de una zona delimitada.
- -Carrera de bípedos: se enfrentan robots que utilizan dos extremidades inferiores para
- moverse.
- -Partido de fútbol. Pequeños robots se enfrentan por equipos en un partido de fútbol.
La creación de seres humanos artificiales o de inteligencia artificial es una fantasía muy antigua utilizada en la literatura y en el cine.
.Ley Cero: Un robot no dañará a la humanidad, ni permitirá por inacción que la humanidad sea dañada.
.Ley Uno: Un robot no dañará a un ser humano, ni permitirá por inacción que un ser humano sea dañado, a menos que esto contradiga una ley de mayor rango.
.Ley Dos: Un robot debe obedecer una orden dada por un ser humano, excepto cuando estas órdenes contradigan una ley de mayor rango.
.Ley Tres: Un robot debe proteger su propia existencia siempre que esta protección contradiga una ley de mayor rango.
