Revista robótica by Alejo_Florezs

LLA ROBÓTICA

INDICE -

La robótica ——————————————————–Pag.1

-Historia ———————————————————–-Pag.2 -Clasificación de los robots————————————Pag.3-4-5 -Noticias : - Ceatec japon 2014 ——————————Pag.6-7 -Medellín presente en feria robótica———Pag.8-9 -Liga de robots gigantes comenzará en 2016 —Pag.10-11 -Características de los robots ————————————-Pag.12

-Componentes de los robots ————————————Pag.14 -Campo de acción —————————————————Pag.14

La robótica La robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica o la informática.

Historia La historia de la robótica ha estado unida a la construcción de “artefactos”, que trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a nosotros que nos descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su torpedo automóvil mediante telegrafía sin hilodrecista 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 a los humanos. Karel Capek, un escritor checo, acuño en 1921 el término Robot en su obra dramática “Rossum’s Universal Robots / R.U.R.”, a partir de la palabra checa Robbota, 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 aliviándonos de las labores caseras. La Robótica ha alcanzado un nivel de madurez bastante elevado en los últimos tiempos, y cuenta con un correcto aparato teórico. Sin embargo, al intentar reproducir algunas tareas que para los humanos son muy sencillas, como andar, correr o coger un objeto sin romperlo, no se ha obtenido resultados satisfactorios, especialmente en el campo de la robótica autónoma. Sin embargo se espera que el continuo aumento de la potencia de los ordenadores y las investigaciones en inteligencia artificial, visión artificial, la robótica autónoma y otras ciencias paralelas nos permitan acercarnos un poco más cada vez a los milagros soñados por los primeros ingenieros y también a los peligros que nos adelanta la ciencia ficción. 2

Clasificación de los robots Según su cronología La que a continuación se presenta es la clasificación más común: 1.ª Generación. Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable. 

2.ª 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. 

3.ª 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. 

4.ª 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 cinemático 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. 

NOTICIAS “Ceatec Japón 2014” La exposición electrónica Ceatec de Japón convoca lo más impresionante de la robótica con dinosaurios controlados por celular, arañas que juegan ping -pong y una "geisha" para atender ancianos. Aunque pueda parecer difícil asombrar a los japoneses con adelantos tecnológicos, la exposición Ceatec de este año en Tokio está dispuesta a recoger el guante y ya destaca como lo mejor en lo que va del 2014 en Asia y para algunos en todo el mundo. Este año los robots son el atractivo sin par de los stands más sofisticados, y en ellos, Toshiba parece estar ganando la partida de atracciones. Un androide capaz de imitar el lenguaje de los signos japonés, con una apariencia humana tan bonita como la mejor geisha, es el prototipo con el que la compañía está asombrando a los asistentes a la muestra que cerrará el próximo domingo. El prototipo sin embargo no está focalizado en su belleza, sino como un futuro acompañante en casas de salud y de la tercera edad. Toshiba adelantó que esta llevando al máximo el desarrollo del robot para que acompañe a personas mayores, y pueda hablar de todo tipo de temas con total naturalidad, incluso con el lenguaje de los signos. El robot que ha sido articulado de modo tal que tiene incluso movimientos fluidos, se anuncia “trabajará” ya el año próximo como recepcionista e incluso como ayudante para exposiciones, en el afinado previo a su desarrollo final como asistente de ancianos algo a lo que se espera arribar antes de finalizar la década. 6

Otros “juguetes” del futuro que ya son deseo general Un dinosaurio de más de dos metros de alto que salta, camina, juega a la pelota e incluso ruge a voluntad del amo. Claro que el amo en lugar de tener un látigo, tiene en su mano un teléfono celular con el cual hace que el dinosaurio practique todas sus habilidades. El desarrollo de TE Connectiviy se llama TE Saurus. OMRON Corp. ha logrado el mejor competidor que un humano puede tener para jugar al pingpong. Aunque parece una araña de tres patas, en realidad el robot es capaz de predecir a través del movimiento de su humano contendiente, el lugar hacia donde irá la pelota. Algunos aseguran que para amateurs es invencible. Para sus inventores es la mejor forma de probar que los robots en líneas de producción ya pueden anticipar mucho de lo considerado “imprevisto”. Por supuesto que los múltiples insumos y desarrollos presentes en la página oficial de la feria (http://www.ceatec.com/en/) aún no están a la venta.

“Medellín presente con feria robótica” Faiber Manuel Delgado Velásquez, de 20 años, conoció su pasión por la mecatrónica y la robótica a los 5 años. Inició desarmando un robot de juguete que le había traído el Niño Dios para conocer su sistema operativo. Luego, en la Institución Educativa Rural la Unión, del municipio de Puerto Nare (Antioquia), pidió permiso a la rectora para arreglar 4 computadores. Lo logró empíricamente y desde ese momento confirmó que esa era su pasión. Esta es la historia de uno de los ganadores de la competencia ‘Seguidor de Línea’, una de las categorías enmarcadas en la Semana de la Robótica en Medellín realizada entre el 21 y 25 de octubre pasado. Su robot ‘Nareño’ se consagró campeón por encima de sus otros rivales de la U. Pontificia Bolivariana (UPB) y Sena. “El robot que al ponerlo a funcionar sigue una línea recta está conformado por un motor, un sensor, un programador, un puente H (circuito integrado), llantas y un controlador. Los accesorios los brinda el Sena, y nosotros diseñamos, montamos, soldamos y programamos”, manifestó Faiber. Entre sus otras creaciones se destacan una pecera automatizada que elabora en conjunto con uno de sus profesores, la cual contiene un dispensador automático de comida, controla el pH, el nivel y la temperatura. Finalmente, el objetivo de esa innovación es monitorear todo desde una pantalla. “Lo que nos falta para comercializarla es automatizar el proceso en el mecanismo de la limpieza”, explicó. 8

Su sueño es laborar en Ecopetrol, pues quiere algún día trabajar e innovar con la robótica en esa organización. “Por ejemplo, crear sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y procesos industriales”, afirmó. La Semana de la Robótica y la Innovación fue un espacio para niños, jóvenes, educadores, universitarios y aficionados para apropiar competencias en ciencia y tecnología a través de la robótica educativa. Lina Giraldo, directora comercial de Parque Soft, entidad que apoyó el evento, dijo que el certamen contó con 171 equipos de Bucaramanga, Villavicencio, Casanare, Bogotá e internacionales de EE. UU. y México. Fue organizado por la Empresa Pygmalion, la Fundación EPM y como entidades aliadas la UPB, Ruta N, y la Red de Bibliotecas.

Contó con la participación de más de 2.000 asistentes y 635 participantes de los diferentes equipos. “Lo que deja esta semana es que los ganadores en las diferentes categorías serán parte de la selección Colombia que representará al país en el Mundial de México, que se realizará en mayo del 20152, señaló Giraldo. En el certamen se hicieron actividades como muestras académicas universitarias y empresariales, campeonato de robótica Latinoamérica y finalmente la decimosexta olimpiada de robótica A+D, en la U. Pontificia Bolivariana.

“Liga de robots gigantes comenzará en 2016 “ BOSTON. Durante décadas la ciencia ficción ha popularizado la idea de los robots gigantes, piloteados por humanos, y que deben enfrentarse a otras máquinas o criaturas de gran tamaño. Películas como "Pacific Rim" y videojuegos como "Titanfall" son sólo los ejemplares más recientes de una tendencia importante del entretenimiento. Y ahora una compañía en Estados Unidos quiere llevar estas construcciones a la realidad, buscando instalar la primera liga de peleas de robots gigantes. Se trata de MegaBots, una empresa basada en Boston y que actualmente busca financiamiento en Kickstarter para construir sus primeros dos robots humanoides, cada uno de 4,5 metros de altura y 6,8 toneladas de peso y con la capacidad de moverse sobre dos piernas. El objetivo es desarrollar máquinas que puedan llevar a dos personas adentro: un piloto, encargado del movimiento del robot; y un hombre a cargo de las armas, que disparan balas de pinturaque viajan a más de 190 kilómetros por hora. Una vez iniciada la pelea, la idea es impactar la mayor cantidad de veces posible al enemigo, dañando su protección. Además, un sistema computacional lleva cuenta de los impactos por lo que va afectando su rendimiento, limitando su velocidad y su capacidad de disparar. Eventualmente, el robot termina perdiendo sus brazos y piernas debido al daño. La compañía planea generar un espectáculo en base a estas peleas, asegurando que realizará el primer torneo en mayo de 2016, en una ciudad aún no elegida de Estados Unidos. La idea es llevar el concepto más allá, creando una liga, con distintas categorías, pilotos profesionales, además de trajes y armas más avanzadas. 10

Durante los últimos cuatro meses, MegaBots ha estado desarrollando un prototipo de la parte superior de un robot, con su respectivo sistema de movimiento, y de su sistema de armas, ambos con buenos resultados. Si bien la campaña en Kickstarter financiará inicialmente dos robots, si se logra obtener más dinero, se podrían desarrollar más para el lanzamiento del torneo. Actualmente la compañía busca 1,8 millones de dólares en Kickstarter. Los beneficios para quienes ayuden a financiar el proyecto van desde stickers y menciones en el sitio web de MegaBots, hasta la oportunidad de subirse a un robot y pilotearlo (por US$ 2.500). Además, se está ofreciendo la construcción de un robot por un millón de dólares. La campaña de financiamiento termina el próximo 28 de noviembre.

Características de los robots Existen diversos tipos de clasificaciones de robots y cada clasificación tiene diversas características, algunas de las características que comparten estos robots son: - Movimiento. Sistema de coordenadas en las que el robot se va a desplazar. • Cartesianas • Cilíndricas • Polares - Energía. Un robot debe de tener una fuente de energía para poder convertirla en trabajo cada vez que efectúa algún movimiento. - Grados de libertad. Se utilizan para conocer la posición de cada actuador y articulación del robot para que el efector final este en la posición para realizar la tarea programada. - Captación de la información. Se refiere a los sensores que van a darle al robot la información necesaria para que desempeñe la actividad para la que está diseñado. - Autonomía. La forma en que un robot desempeña una actividad tiene complejidad. Si esta tiene algún dinamismo es mayor es por esto que una de las ramas de la robótica muy importante es la de la inteligencia artificial (IA).

Componentes de los robots Es importante mencionar, que aunque el propósito esencial de un robot industrial es el de reemplazar al hombre en la realización de ciertas tareas, la configuración de su estructura mecánica no debe tratar de imitar la humana. A pesar que se hable de brazo, muñeca o mano, no debemos de caer en el error de limitar al robot con características humanas (“la réplica más que estructural es funcional”). Estructura Mecánica.- Un robot está formado por eslabones que van unidos entre sí por actuadores. De esta forma se puede dar el movimiento entre dos eslabones consecutivos. Comúnmente, los robots industriales se parecen a un brazo humano, motivo por el cual se usan palabras como brazo, codo, y muñeca. Transmisiones.- Son los que transmiten el movimiento del actuador hasta la articulación. Actuadores.- Generan el movimiento del robot, estos pueden ser: neumáticos, hidráulicos o eléctricos. Sistema Sensorial.- Es el encargado de darle información al robot de su propio estado (sensores internos) y el de su entorno (sensores externos). Sistema de Control.- Es el encargado de regular el comportamiento del robot para obtener los resultados deseados. Efectores Finales.- Son los que interactúan directamente con el entorno, generalmente son diseñados específicamente para cada tipo de trabajo. 13

Campo de acción Debido a la estructura de las articulaciones y al número de ellas existente, el brazo del robot puede llegar a alcanzar ciertos puntos del espacio, pero nunca todos. Al conjunto de los puntos del espacio que el robot puede alcanzar con su herramienta se le denomina campo de acción, y es una característica propia de cada robot. Los fabricantes nos ofrecen en sus catálogos todo un montón de dibujitos en los que podemos ver las zonas que el robot alcanza y las que no.