La robótica es la rama de la tecnología que se dedica al
diseño, construcción, operación, disposición estructural, manufactura y
aplicación de los robots.1 2 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 y las máquinas de estados.
El término robot se popularizó con el éxito de la obra RUR
(Robots Universales Rossum), escrita por Karel Capek 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
Índice
1 Historia de la robótica
2 Clasificación de los robots
2.1 Según su cronología
2.2 Según su arquitectura
3 Véase también
4 Referencias
5 Enlaces externos
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 Alejandria, 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
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
2000 Robot
Humanoide capaz de desplazarse de forma bípeda e interactuar con las personas ASIMO Honda
Motor Co. Ltd
Clasificación de los robots
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.
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.
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