Robótica
La robótica es la rama de la tecnología que se dedica al diseño, construcción, operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots.
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 R.U.R. (Robots Universales Rossum), escrita por Karel Čapek 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
El sistema de mano robótica Shadow
Definicion
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 ingénios) 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.
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 ingénios) acuñó el término “automática” en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas a los humanos.
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.
| Fecha | Importancia | Nombre del robot | Inventor |
|---|---|---|---|
| Siglo I a. C. y antes | 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 | Autómata | Ctesibio de Alejandría, Filón de Bizancio, Herón de Alexandria, y otros |
| c. 1495 | Diseño de un robot humanoide | Caballero mecánico | Leonardo da Vinci |
| 1738 | Pato mecánico capaz de comer, agitar sus alas y excretar. | Digesting Duck | Jacques de Vaucanson |
| 1800s | Juguetes mecánicos japoneses que sirven té, disparan flechas y pintan. | Juguetes Karakuri | Hisashige Tanaka |
| 1921 | Aparece el primer autómata de ficción llamado "robot", aparece en R.U.R. | Rossum's Universal Robots | Karel Čapek |
| 1930s | Se exhibe un robot humanoide en la Exposición Universal entre los años 1939 y 1940 | Elektro | Westinghouse Electric Corporation |
| 1942 | 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 | SPD-13 (apodado "Speedy") | Isaac Asimov |
| 1948 | Exhibición de un robot con comportamiento biológico simple5 | Elsie y Elmer | William Grey Walter |
| 1956 | Primer robot comercial, de la compañía Unimation fundada por George Devol y Joseph Engelberger, basada en una patente de Devol6 | Unimate | George Devol |
| 1961 | Se instala el primer robot industrial | Unimate | George Devol |
| 1963 | Primer robot "palletizing"7 | ||
| 1973 | Primer robot con seis ejes electromecánicos | Famulus | KUKA Robot Group |
| 1975 | Brazo manipulador programable universal, un producto de Unimation | PUMA | Victor Scheinman |
| 1982 | 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)" | Robbie, SPD-13 (Speedy), QT1 (Cutie), DV-5 (Dave), RB-34 (Herbie), NS-2 (Nestor), NDR (Andrew), Daneel Olivaw | Isaac Asimov |
| 2000 | Robot Humanoide capaz de desplazarse de forma bípeda e interactuar con las personas | ASIMO | Honda Motor Co. Ltd |
Clasificación de los robots
Una pierna robótica potenciada por músculos de aire artificiales.
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, pilotados 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.
