La robótica by Milena Terán

La Robótica Una nueva herramienta La robótica ha estado presente en nuestro entorno desde años pasados. Unos dicen que se originó desde la el Antiguo Egipto, pero sólo existe el registro de la robótica desde el siglo XVII. Milena Terán Amores 11”A” 18/01/2015

ÍNDICE ROBÓTICA Y ROBOTS: (definición)...............................................................................................................................................2 HISTORIA DE LA ROBÓTICA……………………………………………………………………………………....................................3 ROBOTS Y MÁQUINAS (clasificación de los robots)……………....................................................................................................…………….................5 ¿CÓMO CONSTRUIR UN ROBOT?....................................................................................................................................................7

Robótica y robots: (definición)

a robótica es una ciencia que desarrolla inteligencias capaces de realizar varias labores humanas o simplemente facilitarlas de una manera autónoma o semi autónoma por parte del robot mediante la electrónica, la mecánica y el software de éste. Un robot puede funcionar con energía hidráulica, eléctrica o Robot neumática. Los que utiliza la industria son casi todos de la primera generación de robots y su funcionamiento está totalmente limitado a la programación, sin poder realizar ningún tipo de decisión propia. Los movimientos que realizan están codificados en un programa elaborado matemáticamente o a partir de los movimientos de un instructor que se almacenan en la memoria de un ordenador. La siguiente generación de robots, salidos de laboratorios, posee algún grado de inteligencia artificial, con la que pueden tomar decisiones lógicas. Por ejemplo, pueden encontrar el camino más corto para realizar sus tareas, luego de analizar la situación. Hoy, los robots con inteligencia artificial pueden sostener juegos de ajedrez reñidos con los grandes maestros, incluso retener más información que un médico y así ayudarle a establecer diagnósticos. Usos de los Robots: Los robots son ideales en las labores que representan un riesgo para una persona. Sus usos más frecuentes son en fabricación, ensamblaje, empaquetamiento, transporte, exploraciones espaciales y terrestres, cirugía, armamento, investigación de laboratorio, seguridad y producción masiva de productos industriales y de consumidor.

Historia de la Robótica Desde siempre, las personas han querido crear seres autómatas, máquinas que imitan la figura y los movimientos de un ser animado, antecedente directo de los robots.

En la Antigüedad los primeros autómatas se desarrollaron en Egipto y Grecia, países quienes fueron pioneros de la mecánica y la ingeniería. Sus principios mecánicos como la rueda, el eje, la cuña, la palanca, el engranaje, la rosca y la polea, fueron los elementos base de muchos mecanismos empleados hasta el día de hoy. En el siglo I d. C., Herón de Alejandría escribió el primer tratado de robótica, Los autómatas, y creó los primeros autómatas: el teodolito, un aparato que medía ángulos, distancias y desniveles, y el odómetro, que medía distancias recorridas. Durante la Edad Media, dos personajes se destacaron por sus invenciones. Alberto Magno (1206-1280) creó un autómata de hierro que le servía como mayordomo que podía caminar, abrir puertas y comunicarse con los invitados–, y una cabeza parlante que predecía el futuro. Al-Jazari, uno de los más grandes ingenieros de la historia, inventó un reloj elefante, con seres humanos y animales mecánicos. El Renacimiento fue un período rico en pensadores e invenciones. El enorme

interés por la investigación en el campo de las ciencias que explican al mundo y al ser humano impulsó el desarrollo de espectaculares maquinarias. Leonardo Da Vinci (1452-1519), quizás el más grande inventor de todos los tiempos, creó, entre otras, la máquina de volar. El matemático y filósofo Blaise Pascal (1623-1662), un destacado representante del racionalismo, inventó la primera máquina de calcular.

Máquina de volar de Leonardo Da Vinci

Durante la misma época, la corriente de pensamiento de René Descartes (1596-1650) se sostuvo en el postulado de que todo se explica a través de las matemáticas. También tomó al ser humano como referente y antecesor primero de toda maquinaria. Pascalina, máquina de calcular

Por su parte, el ingeniero e inventor Jacques de Vaucanson (1709-1782) creó un pato artificial que movía las alas y realizaba el proceso digestivo completo, y dos músicos autómatas: El flautista y El tamborilero, que podían tocar un amplio repertorio musical. Hasta el siglo XVIII, se había instalado cierto optimismo respecto del bienestar y progreso socioeconómicos que el desarrollo de las Flautista, pato y tamborilero de Jacques maquinarias traería aparejado. Sin embargo, a partir de la Revolución Industrial, los aspectos positivos asociados a este paradigma comienzan a ser cuestionados: las máquinas empiezan a reemplazar –y ya no tanto a aliviar– la mano de obra. También el medioambiente se ve notablemente perjudicado, pues este nuevo modelo económico requiere de la explotación de recursos naturales para sostenerse. En 1929, con la crisis mundial derivada de la caída de Wall Street, la sociedad se vuelve pesimista y es cada vez más crítica respecto del avance tecnológico y el sistema industrial. Además, la Primera y la Segunda Guerra Mundial ponen de manifiesto el carácter destructivo que se da al uso de la tecnología.

Robots y Máquinas (clasificación de los robots) . Los robots han sido clasificados de acuerdo a su generación, a su nivel de inteligencia, a su nivel de control, y a su nivel de lenguaje de programación. Estas clasificaciones reflejan la potencia del software en el controlador, en particular, la sofisticada interacción de los sensores. La generación de un robot se determina por el orden histórico de desarrollos en la robótica. Cinco generaciones son normalmente asignadas a los robots industriales. La tercera generación es utilizada en la industria, la cuarta se desarrolla en los laboratorios de investigación, y la quinta generación es un gran sueño. 1.- Robots Play-back: 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. 2.- Robots controlados por sensores: Tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por sensores. 3.- Robots controlados por visión: Robots que pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión. 4.- Robots controlados adaptablemente: Robots que pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los sensores. 5.- Robots con inteligencia artificial: Utilizan las técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas. La Asociación de Robots Japonesa (JIRA) ha clasificado a los robots dentro de seis clases sobre la base de su nivel de inteligencia: 1.- Dispositivos de manejo manual, controlados por una persona. 2.- Robots de secuencia arreglada. 3.- Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fácilmente. 4.- Robots regeneradores, donde el operador humano conduce el robot a través de la tarea.

5.- Robots de control numérico, donde el operador alimenta la programación del movimiento, hasta que se enseñe manualmente la tarea. 6.- Robots inteligentes, los cuales pueden entender e interactuar con cambios en el medio ambiente. Los programas en el controlador del robot pueden ser agrupados de acuerdo al nivel de control que realizan. 1.- Nivel de inteligencia artificial, donde el programa aceptará un comando como "levantar el producto" y descomponerlo dentro de una secuencia de comandos de bajo nivel basados en un modelo estratégico de las tareas. 2.- Nivel de modo de control, donde los movimientos del sistema son modelados, para lo que se incluye la interacción dinámica entre los diferentes mecanismos, trayectorias planeadas, y los puntos de asignación seleccionados. 3.- Niveles de servosistemas, donde los actuadores controlan los parámetros de los mecanismos con el uso de una retroalimentación interna de los datos obtenidos por los sensores, y la ruta es modificada sobre la base de los datos que se obtienen de sensores externos. Todas las detecciones de fallas y mecanismos de corrección son implementados en este nivel. En la clasificación final se considerara el nivel del lenguaje de programación. La clave para una aplicación efectiva de los robots para una amplia variedad de tareas, es el desarrollo de lenguajes de alto nivel. Existen muchos sistemas de programación de robots, aunque la mayoría del software más avanzado se encuentra en los laboratorios de investigación. Los sistemas de programación de robots caen dentro de tres clases: 1.- Sistemas guiados, en el cual el usuario conduce el robot a través de los movimientos a ser realizados. 2.- Sistemas de programación de nivel-robot, en los cuales el usuario escribe un programa de computadora al especificar el movimiento y el censado. 3.- Sistemas de programación de nivel-tarea, en el cual el usuario especifica la operación por sus acciones sobre los objetos que el robot manipula.

¿Cómo construir un robot? Para construir un robot en casa, no es necesario que seas un mecánico o un ingeniero, puedes hacerlo siguiendo estos sencillos pasos: 1. Busca partes de juguetes antiguos que puedan ser utilizadas, específicamente autos teledirigidos (o a control remoto). Estos pueden ser desarmados para utilizar las baterías, receptores, servos y otras partes, lo cual te permitirá ahorrar dinero. Considera quitar también las piezas de plástico que no precisas para dejar al descubierto la base de ruedas del automóvil. 2. Busca una base de ruedas o usa la del automóvil teledirigido. Aparta los otros componentes. Toma dos piezas de Velcro y adhiérelas a la base usando pegamento profesional resistente. Una debe ser colocada en la parte inferior y la otra a la superior. 3. Adhiere la batería de níquel-cadmio a la pieza de Velcro ubicada en la parte inferior y un receptor de 4 o 6 vías a la superior. Cuando se habla de "vías" o grados, se hace referencia al nivel de movimientos que éste le permitirá realizar a tu robot. Asegúrate que tanto el receptor como el control sean compatibles y provean la misma cantidad de grados de movimiento. Uno de 4 vías dará a tu robot la posibilidad de moverse hacia abajo y arriba, hacía la izquierda y la derecha, mientras que uno de 6 posibilitará el movimiento diagonal libre. 4. Añade dos servos a la base utilizando cinta doble faz. Asegúrate que estén localizados en el perímetro cerca de las ruedas pero en lados opuestos. 5. Conecta todos los componentes al receptor. Examina los canales en el extremo del mismo. Todos los componentes serán cables insertados en estos. Conecta la batería al receptor en el canal especificado para este propósito. Luego haz lo mismo con los servos dobles en los canales adyacentes directos del receptor pero lejos de la batería. 6. Enciende tu robot con tu control, pruébalo y decóralo a tu gusto.