¿Qué es la Robótica?
La Robótica se define como un agrupamiento de conocimientos teóricos como prácticos, que permiten la creación de sistemas avanzados. Este se basa en estructuras mecánicas que gracias a la tecnología e innovación estos posen cierta inteligencia. La robótica es una ciencia derivada de la computación, al igual que una rama de la tecnología. Esta basada en la realización de construcción al igual que diseño de maquinas o aparatos. Lo cual estos son capaces de realizar ciertas actividades que el ser humano disponga para cumplir.
También es una disciplina que se ocupa del diseño, operación, manufacturación, estudio y aplicación de autómatas o robots. Para ello, combina la ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería biomédica y las ciencias de la computación, así como otras disciplinas.
Historia de la Robótica.
La palabra robot proviene del vocablo checo robota, que significa literalmente “esclavo”. Fue puesto en circulación por el escritor checo Karel Capek (1890-1938) con su novela R.U.R. (Robots Universales Rossum) de 1920.
Igualmente, la palabra robótica, entendida como disciplina, fue acuñada por Isaac Asimov (1920-1992). Este escritor de Ciencia Ficción fue uno de los más célebres cultores del futuro imaginario robotizado.
Sin embargo, los antecedentes de la robótica pueden rastrearse mucho antes, en el deseo del ser humano de construir seres a su imagen y semejanza, que pudieran relevarlo de los trabajos tediosos.
Ya en el siglo III a. C. el escritor chino Lie Yukou escribió el Lie Zi, relato donde a un rey chino le era presentada una figura humana mecánica. En los textos Pneumática y Autómata de Herón de Alejandría, en el siglo I a. C., ya aparecían las ideas de máquinas y autómatas capaces de hacer lo que el ser humano no.
Los primeros robots reales aparecieron entre 1950 y 1960. Se dedicaban a labores industriales simples, mecánicas y automatizadas. En 1971 se utilizó el primer robot dedicado a la exploración espacial. Fue puesto en la superficie marciana por el proyecto espacial de la extinta Unión Soviética, Se perdió contacto con él tan sólo unos segundos después del aterrizaje.
Los estadounidenses imitaron este gesto en 1976 con el Viking I de NASA, demostrando así el enorme potencial de los robots en la exploración espacial y en otros ambientes extremos, como el fondo marino. Incluso se intentó emplear robots en la remoción de los escombros del reactor destruido en Chernóbil, en 1986, pero la radiación freía los circuitos a los pocos segundos de uso.
El primer robot humanoide y bípedo, el ASIMO, fue anunciado en Japón en 2011, y se hicieron demostraciones de su capacidad de interacción con humanos.
Los adelantos en inteligencia artificial permitieron que en 2015 apareciera también Sophia, un robot ginoide con apariencia humana realista, diseñado para adaptarse al entorno social con humanos y ser capaz de recordar, reconocer caras y simular expresiones faciales.
Características de la Robótica.
Para que el mecanismo del robot que se esta desarrollando o innovando tiene que cumplir con ciertas características. Algunas que ayudaran a su desarrollo y realización de actividades como físicas o virtuales que este pueda hacer.
Entre estas están:
Energía: El robot debe tener un centro de energía, ya sea de carga o portátil, ya que sin una fuente de energía no podrá realizar las tareas o movimientos.
Movimiento: Debe de contar con un sistema de movimiento, para que se pueda desplazar de ya sea de mediante coordenadas polares, cartesianas y cilíndrica.
Información: Mediante los códigos de información o la programación que lleve. De esta forma es como este realizara sus actividades. Puede ser también mediante sensores.
Autonomía: La forma en la que el robot tiene la capacidad de realizar la tarea o actividad solicitada por el humano.
Clasificación de los Robots.
Según su cronología:
1 Generación.
Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.
2 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 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 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 Arquitectura.
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 cinemática 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.
Beneficios de la Robótica.
Algunos beneficios de la robótica son:1- Automatización de tareas indeseadas, generalmente aquellas vinculadas al mantenimiento o la limpieza, que son de tipo mecánico y repetitivo. Las aspiradoras inteligentes (roomba) son un buen ejemplo de ello.
2- Aplicaciones bélicas, para fabricar bombarderos automatizados, tanques no tripulados, y otras nuevas formas de armamento tecnológico. Si esto es realmente un beneficio es materia de debate.
3- Aumento de la productividad, en fábricas y otros espacios mecánicos, ya que los robots pueden hacer tareas más veces, más rápido y más eficientemente que los trabajadores humanos.
4- Acceso a entornos hostiles, como lo son el espacio exterior, el fondo marino, espacios desprovistos de aire, etc., en los que un trabajador humano no podría operar o lo haría a altísimos costos y riesgos.
5- Ayuda en la medicina, permitiendo operaciones a distancia, controladas mediante software médico especializado, con un altísimo índice de precisión, a través de brazos y otras herramientas robóticas.
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