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Cuestionario

CUESTIONARIO.

1.       Que disciplinas emplea la robótica :

a)      Mecánica, electrónica, informática.

b)      Inteligencias artificiales.

c)       Ingeniería de control.

2.     Cuantas generaciones hay en la clasificación más común:

a)      3

b)      4

c)       5

3.      Poliarticulados, móviles, androides, zoomórficos e híbridos que representan:

a)      División general.

b)      Subdivisión.

4.      Son los robots básicamente sedentarios:

a)      Poliarticulados.

b)      Móviles

c)      Androides

d)     Zoomórficos.

e)      Híbridos.

5.      Son robots con gran capacidad de movimiento:

a)      Poliarticulados.

b)      Móviles

c)      Androides

d)     Zoomórficos.

e)      Híbridos.

6.      Son Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemática del ser humano.

a)      Poliarticulados.

b)      Móviles

c)      Androides

d)     Zoomórficos.

e)      Híbridos.

7.      Se caracterizan principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos.

a)      Poliarticulados.

b)      Móviles

c)      Androides

d)     Zoomórficos.

e)      Híbridos.

8.       De clasificación cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores ya expuestas.

a)      Poliarticulados.

b)      Móviles

c)      Androides

d)     Zoomórficos.

e)      Híbridos.

9.      Es un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover materias, piezas, herramientas, o dispositivos especiales, según trayectorias variables, programadas para realizar tareas diversas.

a)      Robot industrial.

b)      Robot especializado.

c)      Robot común.

Leyes de la robotica

Las tres leyes de la robótica:

En ciencia ficción las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas escritas por Isaac Asimov, que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentos están diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son "formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro" de los robots (lo que hoy llamaríamos programación). Aparecidas por primera vez en el libro "Runaround" (1942), establecen lo siguiente:

1. Un robot no debe dañar a un ser humano o, por su inacción, dejar que un ser humano sufra daño.

2. Un robot debe obedecer las órdenes que le son dadas por un ser humano, excepto si estas órdenes entran en conflicto con la Primera Ley.
 

3. Un robot debe proteger su propia existencia, hasta donde esta protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.
Esta redacción de las leyes es la forma convencional en la que los humanos de las historias las enuncian; su forma real sería la de una serie de instrucciones equivalentes y mucho más complejas en el cerebro del robot.

Asimov atribuye las tres Leyes a John W. Campbell, que las habría redactado durante una conversación sostenida el 23 de diciembre de 1940. Sin embargo, Campbell sostiene que Asimov ya las tenía pensadas, y que simplemente las expresaron entre los dos de una manera más formal.

Las 3 leyes aparecen en un gran número de historias de Asimov, ya que aparecen en toda su serie de los robots, así como en varias historias relacionadas, y la serie de novelas protagonizadas por Lucky Starr. También han sido utilizadas por otros autores cuando han trabajado en el universo de ficción de Asimov, y son frecuentes las referencias a ellas en otras obras, tanto de ciencia ficción como de otros géneros.

La robotica en la construcción de automoviles

Los primeros automóviles eran maravillosos, sin embargo, eran demasiados costos y su baja producción no los hacía más baratos. Es por esto que Henry Ford crea la primera línea de ensamblaje de los automóviles y de esta manera la producción de éstos se hace mucho mayor y los costos bajan al público. Desde el principio de esta idea se tomaba en cuenta que para poder construir muchos más autos de mejor calidad y mayor cantidad en menor tiempo se requerirían de maquinaria, o robots que hicieran las labores humanas de una mejor forma.

En la actualidad los automóviles son creados en líneas de ensamblajes gracias a una serie de robots que crean y terminan al carro de principio a fin. Aunque la mano de obra humana nunca esta ausente en la mayoría de estos procesos, es cierto que no intervienen la mayoría del tiempo. Se encuentran allí para supervisar su funcionamiento y saber que todo está saliendo a la perfección. Sin la ayuda de estos robots en la fabricación de los automóviles, éstos no podrían ser creados con tanta rapidez, eficacia ni calidad con la que son creados. Es por esto que la robótica es muy importante en la creación de los automóviles, porque hay procesos que la mano de obra humana no es capaz de hacer por si misma o sería posible con un esfuerzo impresionante que un brazo robótico puede sustituir y de esta manera quitarle un esfuerzo innecesario más al ser humano.

El robot encargado de asistir al conductor mediante el timón se encarga de darle la libertad a la persona de mover las llantas cuanto sea necesario. La función principal de este robot es mantener la seguridad del pasajero, pero no solo compete esta función sino también funciona para la comodidad del conductor. En pocas palabras, el timón asistido funciona de la siguiente manera: cuando el vehículo se encuentra en movimiento a bajas velocidades, el robot le permite al conductor una movilidad del timón mucho más amplia y de esta manera podrá maniobrar libremente. Cuando el automóvil se encuentra en movimiento a grandes velocidades, el robot se encarga de mantener el timón mucho más estable y firme para que el automóvil no pierda el control, y en caso de un movimiento indeseado del conductor, el carro, el robot, o el timón no le permitan girar bruscamente cuando no es seguro que se haga este tipo de rotación ya que un accidente podría ser causado.

Hay otros tipos de robots integrados en el automóvil, como la caja de cambios automática, o los censores de proximidad en los guardafangos o incluso el control del aire acondicionado. Todos estos tipos de robots competen la función de ayudar al ser humano a realizar tareas o facilitarle estas tareas o acciones que se desean tomar. Es por esto que estas características del automóvil son tomadas como robots, además, porque poseen una programación para su funcionamiento.

Ventajas y Desventajas

Las ventajas de la sustitución humana por el robot son inmensas e infinitas. Ya que sin la ayuda de esta, como fue mencionado anteriormente en el Marco Teórico del Subtema, el ser humano no hubiera sido capaz de evolucionar hasta el punto que hemos llegado ahora. Gracias a la robótica el ser humano ha podido dedicar su tiempo a mejorar la calidad de vida al aplicarla constantemente y sustituyéndose a sí mismo en labores repetitivas y agotadoras.

El robot está específicamente diseñado para sustituir una labor humana y de esta manera mejorarla o simplemente igualar su capacidad. Por esto mismo, no deberían de haber mayores desventajas a la hora de introducir aun más a la robótica. No obstante, si existen una serie de desventajas que no pueden dejarse de observar. Aunque si es muy cierto que la robótica puede crear más empleos, también puede quitarlos. Y actualmente se puede observar que el desempleo por la sustitución humana por robots ha sido mayor que el empleo que esta ha creado. Esto se debe mayormente a que muchas generaciones pasadas no pudieron competir ante el potencial de los robots, por esto mismo fueron sustituidos y expulsados de esa área de trabajo específica.

Otra de las desventajas más grandes que presenta la robótica puede no ser tan creíble como la anterior, ya que aun no ha sucedido. Esta desventaja lidia con la sustitución a mayor escala del ser humano por la robótica, en otras palabras, que algún día los robots pueden incluso ser mayores en cantidad que la raza humana. Esto se debe a que actualmente se trabaja en proyectos de Inteligencia Artificial en los cuales logran hacer que un robot pensante cree y mejore cada vez a su propia creación que es otro robot. Por esto mismo, se piensa que si algún día se llega a desarrollar lo suficiente esa inteligencia artificial, pueda crear miles y millones de robots, capaces de mejorarse entre sí. Por supuesto esto solo es una suposición que aun no está por venir, sin embargo si es un posible riesgo que el ser humano debe de evitarse.

Ventajas:

- Mayor precisión, sin cansancio.

- No hay sindicatos de robots.

- Tareas peligrosas.

- Realidad Ampliada.

- Mayor velocidad.

- Reducción de costos.

- Pueden ir a donde el humano no puede.

Desventajas:

- Pueden ser peligrosos.

- Desplazamiento de mano de obra humana.

- Generan un rezago tecnológico importante.

- Cambio de paradigma.

Robot industrial

Un robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover materias, piezas, herramientas, o dispositivos especiales, según trayectorias variables, programadas para realizar tareas diversas.

Esta definición, ligeramente modificada, ha sido adoptada por la Organización Internacional de Estándares (ISO) que define al robot industrial como:

Manipulador multifuncional reprogramable con varios grados de libertad, capaz de manipular materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales según trayectorias variables programadas para realizar tareas diversas.

Se incluye en esta definición la necesidad de que el robot tenga varios grados de libertad. Una definición más completa es la establecida por la Asociación Francesa de Normalización (AFNOR), que define primero el manipulador y, basándose en dicha definición, el robot:

Manipulador: mecanismo formado generalmente por elementos en serie, articulados entre sí, destinado al agarre y desplazamiento de objetos. Es multifuncional y puede ser gobernado directamente por un operador humano o mediante dispositivo lógico.

Robot: manipulador automático servo-controlado, reprogramable, polivalente, capaz de posicionar y orientar piezas, útiles o dispositivos especiales, siguiendo trayectoria variables reprogramables, para la ejecución de tareas variadas. Normalmente tiene la forma de uno o varios brazos terminados en una muñeca. Su unidad de control incluye un dispositivo de memoria y ocasionalmente de percepción del entorno. Normalmente su uso es el de realizar una tarea de manera cíclica, pudiéndose adaptar a otra sin cambios permanentes en su material.

Clasificación

En la actualidad los robots se usan de manera extensa en la industria, siendo un elemento indispensable en una gran parte de los procesos de manufactura. Impulsados principalmente por el sector del automóvil, los robots han dejado de ser máquinas misteriosas propias de la ciencia-ficción para ser un elemento mas de muchos de los talleres y líneas de producción.

Por su propia definición el robot industrial es multifuncional, esto es, puede ser aplicado a un número, en principio ilimitado, de funciones. No obstante, la práctica ha demostrado que su adaptación es óptima en determinados procesos (soldadura, paletización, etc.) en los que hoy día el robot es sin duda alguna, la solución más rentable.

Junto con estas aplicaciones, ya arraigadas, hay otras novedosas en las que si bien la utilización del robot no se realiza a gran escala, si se justifica su aplicación por las condiciones intrínsecas del medio de trabajo (ambientes contaminados, salas asépticas, construcción, etc.) o la elevada exigencia en cuanto a calidad de los resultados (medicina, etc.). Estos robots se han venido llamando robots de servicio.

Según su arquitectura

La arquitectura, 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 :

Es un grupo están 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, basada en carros o plataformas y dotada 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 experimentados 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 numeroso y están siendo experimentados en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos terrenos, piloteando 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.

Existen ciertas dificultades a la hora de establecer una definición formal de lo que es un robot industr ial. La primera de ellas surge de la diferencia conceptual entre el mercado japonés y el euro-americano de lo que es un robot y lo que es un manipulador. Así, mientras que para los japoneses un robot industrial es cualquier dispositivo mecánico dotado de articulaciones móviles destinado a la manipulación, el mercado occidental es más restrictivo, exigiendo una mayor complejidad, sobre todo en lo relativo al control. En segundo lugar, y centrándose ya en el concepto occidental, aunque existe una idea común acerca de lo que es un robot industrial, no es fácil ponerse de acuerdo a la hora de establecer una definición formal. Además, la evolución de la robótica ha ido obligando a diferentes actualizaciones de su definición.





Clasificación

Los robots se clasifican en:

1.- Robots Play-back, los cuales 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, estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por sensores.

3.- Robots controlados por visión, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión.

4.- Robots controlados adaptablemente, donde los robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los sensores.

5.- Robots con inteligencia artificial, donde las robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.
La inteligencia artificial se relaciona con los robots porque los científicos tratan de construir y formar un robot que sea lo mas humanizado posible.

Cronología

Según su cronología

La que a continuación se presenta es la clasificación más común:

• 1ª Generación.

Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.

• 2ª 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.

• 3ª 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.

• 4ª 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

La arquitectura, 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.



Mecatronica - Robotica

Origen y evolución:

La robótica es la rama de la tecnología diferenciada de la telecomunicación (cuya función es cubrir todas las formas de comunicación a distancia)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 y la ingeniería de control.Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables y las máquinas de estados.

La robótica como hoy en día la conocemos, tiene sus orígenes hace miles de años. Nos basaremos en hechos registrados a través de la historia, y comenzaremos aclarando que antiguamente los robots eran conocidos con el nombre de autómatas, y la robótica no era reconocida como ciencia, es mas, la palabra robot surgió hace mucho después del origen de los autómatas. Desde el principio de los tiempos, el hombre ha deseado crear vida artificial. Se ha empeñado en dar vida a seres artificiales que le acompañen en su morada, seres que realicen sus tareas repetitivas, tareas pesadas ó difíciles de realizar por un ser humano.

Los materiales que se utilizaban se encontraban al alcance de todo el mundo, esto es, utilizaban maderas resistentes, metales como el cobre y cualquier otro material moldeable, es decir, que no necesitara o requiriera de algún tipo de transformación para poder ser utilizado en la creación de los autómatas.

A las primeras máquinas-herramienta que ayudaron al hombre a desarrollar su trabajo no se les daba el nombre de autómata, sino más bien se les reconocía como artefactos o simples máquinas.