La Robótica
Es la rama de la ingeniería mecatrónica, de la ingeniería eléctrica, de la ingeniería electrónica y de las ciencias de la computación que se ocupa del 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. 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 o trabajador, fue traducida al inglés como robot.
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 al mismo tiempo lo descargasen de trabajos tediosos. El
ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (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 1923 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.
Clasificación de los robots
Según su cronología
La que a continuación se presenta es la clasificación más común:
Robots manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un
sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de
secuencia variable.
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.
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.
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.
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.
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.
Son los tipos de 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.
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.
Estos Robots 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.
Robótica
Es la rama de la ingeniería mecatrónica, de la ingeniería eléctrica, de la ingeniería electrónica y de las ciencias de la computación que se ocupa del diseño, construcción, operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots.
