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Robótica

La robótica es la rama de la ingeniería mecánica, de la ingeniería electrónica y de las ciencias de la computación, que se ocupa del diseño, construcción, operación, estructura, manufactura y aplicación de los robots.[1][2]

Mano robótica de Shadow Robot Company

La robótica combina diversas disciplinas como 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 o trabajador, fue traducida al inglés como robot.[4]

Historia de la robótica

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 o peligrosos. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su automóvil mediante telegrafía, 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 1920 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 se 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 III a. C. y antes Una de las primeras descripciones de autómatas aparece en el texto Lie Zi, atribuido a Lie Yukou (ca. 350 a. C.), en el que describe el encuentro, ocurrido varios siglos antes, entre el rey Mu de Zhou (1023-957 a. C.) y un «artífice» conocido como Yan Shi. En este encuentro Shi presenta al rey una supuesta obra mecánica: una figura humana de tamaño natural. Yan Shi
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 Pneumática y Autómata de Herón de Alejandría. Autómata Ctesibio de Alejandría, Filón de Bizancio, Herón de Alexandria, y otros
420 a. C. Un pájaro de madera a vapor que fue capaz de volar. Arquitas de Tarento
1206 Primeros autómatas humanoides creados, banda de autómata programable. Banda de robots, autómata de lavado de manos, pavos reales automáticos Al-Jazari
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
años 1800 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
Años 1930 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 pública "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 simple.[5] 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 Devol.[6] Unimate George Devol
1961 Se instala el primer robot industrial. Unimate George Devol
1964 Primer robot paletizador de la compañía japonesa Okura Yusoki.[7] Okura Yusoki
1971 El primer robot soviético que aterriza exitosamente en la superficie de Marte pero se perdió el contacto pocos segundos después. Mars 3, dentro del programa Mars Unión Soviética
1973 Primer robot con seis ejes electromecánicos. Famulus KUKA Robot Group
1975 Brazo manipulador programable universal, un producto de Unimation. PUMA Victor Scheinman
1976 Primer robot estadounidense en Marte. Viking I NASA
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 (Néstor), NDR (Andrew), Daneel Olivaw Isaac Asimov
2002 Robot humanoide capaz de desplazarse de forma bípeda e interactuar con las personas. ASIMO Honda Motor Co. Ltd
2015 Robot humanoide ginoide capaz de reconocer, recordar caras y simular expresiones. Sophia Hanson Robotics 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.

Robots 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 un ordenador que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador o robot para que realice los movimientos necesarios.

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[8]

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 robots manipuladores, los robots industriales y los robots cartesianos, que 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
 
Robot androide

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. Vulgarmente se los suele llamar "marionetas" cuando se les ven los cables que permiten ver cómo realiza sus procesos.

  • 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

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.

Véase también

Referencias

  1. «Definición de robótica - RAE». Consultado el 2 de diciembre de 2008. 
  2. «Definición de robótica - roboticspot.com». Consultado el 2 de diciembre de 2008. 
  3. . Archivado desde el original el 30 de agosto de 2007. Consultado el 26 de agosto de 2007. 
  4. Bermejo, Sergi (2003). Desarrollo de robots basados en el comportamiento. Ediciones UPC. ISBN 84-8301-712-1. Págs. 26-27.
  5. Imitation of Life: A History of the First Robots
  6. Waurzyniak, Patrick (2006-07). . Society of Manufacturing Engineers 137 (1). Archivado desde el original el 17 de junio de 2008. 
  7. «History of Okura». 
  8. «Poliarticulados - ROBOTICA». sites.google.com. Consultado el 3 de abril de 2018. 

Enlaces externos

  •   Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre robótica.
  •   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Robótica.
  •   Wikilibros alberga un libro o manual sobre Robótica.
  •   Wikiversidad alberga proyectos de aprendizaje sobre Robótica.
  • Robótica en Open Directory Project.
  • Robotics and Automation Society, IEEE
  • The Robotics Institute at Carnegie Mellon University.
  • Design and Manufacture of Robotics Control Systems.
  • Foro de Robótica en Español
  • Uso de Robots en Logística y Influencia de los Robots en el mundo de la Logística
  •   Datos: Q170978
  •   Multimedia: Robotics
  •   Libros y manuales: Robótica

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La robotica es la rama de la ingenieria mecanica de la ingenieria electronica y de las ciencias de la computacion que se ocupa del diseno construccion operacion estructura manufactura y aplicacion de los robots 1 2 Mano robotica de Shadow Robot Company La robotica combina diversas disciplinas como la mecanica la electronica la informatica la inteligencia artificial la ingenieria de control y la fisica 3 Otras areas importantes en robotica son el algebra los automatas programables la animatronica y las maquinas de estados El termino robot se popularizo con el exito de la obra R U R Robots Universales Rossum escrita por Karel Capek en 1920 En la traduccion al ingles de dicha obra la palabra checa robota que significa trabajos forzados o trabajador fue traducida al ingles como robot 4 Indice 1 Historia de la robotica 2 Clasificacion de los robots 2 1 Segun su cronologia 2 2 Segun su estructura 3 Vease tambien 4 Referencias 5 Enlaces externosHistoria de la robotica EditarLa robotica va unida a la construccion 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 o peligrosos El ingeniero espanol Leonardo Torres Quevedo que construyo el primer mando a distancia para su automovil mediante telegrafia el ajedrecista automatico el primer transbordador aereo y otros muchos ingenios acuno el termino automatica en relacion con la teoria de la automatizacion de tareas tradicionalmente asociadas Karel Capek un escritor checo acuno en 1920 el termino robot en su obra dramatica Rossum s Universal Robots R U R a partir de la palabra checa robota que significa servidumbre o trabajo forzado El termino robotica es acunado por Isaac Asimov definiendo a la ciencia que estudia a los robots Asimov creo tambien las tres leyes de la robotica En la ciencia ficcion se ha imaginado a los robots visitando nuevos mundos haciendose con el poder o simplemente aliviando de las labores caseras Fecha Importancia Nombre del robot InventorSiglo III a C y antes Una de las primeras descripciones de automatas aparece en el texto Lie Zi atribuido a Lie Yukou ca 350 a C en el que describe el encuentro ocurrido varios siglos antes entre el rey Mu de Zhou 1023 957 a C y un artifice conocido como Yan Shi En este encuentro Shi presenta al rey una supuesta obra mecanica una figura humana de tamano natural Yan ShiSiglo I a C y antes Descripciones de mas de 100 maquinas y automatas incluyendo un artefacto con fuego un organo de viento una maquina operada mediante una moneda una maquina de vapor en Pneumatica y Automata de Heron de Alejandria Automata Ctesibio de Alejandria Filon de Bizancio Heron de Alexandria y otros420 a C Un pajaro de madera a vapor que fue capaz de volar Arquitas de Tarento1206 Primeros automatas humanoides creados banda de automata programable Banda de robots automata de lavado de manos pavos reales automaticos Al Jazaric 1495 Diseno de un robot humanoide Caballero mecanico Leonardo da Vinci1738 Pato mecanico capaz de comer agitar sus alas y excretar Digesting Duck Jacques de Vaucansonanos 1800 Juguetes mecanicos japoneses que sirven te disparan flechas y pintan Juguetes Karakuri Hisashige Tanaka1921 Aparece el primer automata de ficcion llamado robot aparece en R U R Rossum s Universal Robots Karel CapekAnos 1930 Se exhibe un robot humanoide en la Exposicion Universal entre los anos 1939 y 1940 Elektro Westinghouse Electric Corporation1942 La revista Astounding Science Fiction publica Circulo Vicioso Runaround en ingles Una historia de ciencia ficcion donde se da a conocer las tres leyes de la robotica SPD 13 apodado Speedy Isaac Asimov1948 Exhibicion de un robot con comportamiento biologico simple 5 Elsie y Elmer William Grey Walter1956 Primer robot comercial de la compania Unimation fundada por George Devol y Joseph Engelberger basada en una patente de Devol 6 Unimate George Devol1961 Se instala el primer robot industrial Unimate George Devol1964 Primer robot paletizador de la compania japonesa Okura Yusoki 7 Okura Yusoki1971 El primer robot sovietico que aterriza exitosamente en la superficie de Marte pero se perdio el contacto pocos segundos despues Mars 3 dentro del programa Mars Union Sovietica1973 Primer robot con seis ejes electromecanicos Famulus KUKA Robot Group1975 Brazo manipulador programable universal un producto de Unimation PUMA Victor Scheinman1976 Primer robot estadounidense en Marte Viking I NASA1982 El robot completo The Complete Robot en ingles Una coleccion de cuentos de ciencia ficcion de Isaac Asimov escritos entre 1940 y 1976 previamente publicados en el libro Yo robot y en otras antologias volviendo a explicar las tres leyes de la robotica con mas ahinco 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 Asimov2002 Robot humanoide capaz de desplazarse de forma bipeda e interactuar con las personas ASIMO Honda Motor Co Ltd2015 Robot humanoide ginoide capaz de reconocer recordar caras y simular expresiones Sophia Hanson Robotics Co LtdClasificacion de los robots Editar Este articulo o seccion necesita referencias que aparezcan en una publicacion acreditada Este aviso fue puesto el 5 de noviembre de 2015 Una pierna robotica potenciada por musculos de aire artificiales Segun su cronologia Editar La que a continuacion se presenta es la clasificacion mas comun 1 ª Generacion Robots manipuladores Son sistemas mecanicos multifuncionales con un sencillo sistema de control bien manual de secuencia fija o de secuencia variable 2 ª Generacion Robots de aprendizaje Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano El modo de hacerlo es a traves de un dispositivo mecanico El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza 3 ª Generacion Robots con control sensorizado El controlador es un ordenador que ejecuta las ordenes de un programa y las envia al manipulador o robot para que realice los movimientos necesarios Segun su estructura Editar La estructura es definida por el tipo de configuracion general del robot puede ser metamorfica El concepto de metamorfismo de reciente aparicion se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un robot a traves del cambio de su configuracion por el propio robot El metamorfismo admite diversos niveles desde los mas elementales cambio de herramienta o de efecto terminal hasta los mas complejos como el cambio o alteracion de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales Los dispositivos y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominacion generica del robot tal como se ha indicado son muy diversos y es por tanto dificil establecer una clasificacion coherente de los mismos que resista un analisis critico y riguroso La subdivision de los robots con base en su arquitectura se hace en los siguientes grupos poliarticulados moviles androides zoomorficos e hibridos 1 Poliarticulados 8 En este grupo se encuentran los robots de muy diversa forma y configuracion cuya caracteristica comun es la de ser basicamente sedentarios aunque excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos limitados y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo segun uno o mas sistemas de coordenadas y con un numero limitado de grados de libertad En este grupo se encuentran los robots manipuladores los robots industriales y los robots cartesianos que se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada actuar sobre objetos con un plano de simetria vertical o reducir el espacio ocupado en el suelo 2 MovilesSon 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 guiandose por la informacion recibida de su entorno a traves de sus sensores Estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricacion Guiados mediante pistas materializadas a traves de la radiacion electromagnetica de circuitos empotrados en el suelo o a traves de bandas detectadas fotoelectricamente pueden incluso llegar a sortear obstaculos y estan dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia 3 Androides Robot androide Son los tipos de robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinematico del ser humano Actualmente los androides son todavia dispositivos muy poco evolucionados y sin utilidad practica y destinados fundamentalmente al estudio y experimentacion Uno de los aspectos mas complejos de estos robots y sobre el que se centra la mayoria de los trabajos es el de la locomocion bipeda En este caso el principal problema es controlar dinamica y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener simultaneamente el equilibrio del Robot Vulgarmente se los suele llamar marionetas cuando se les ven los cables que permiten ver como realiza sus procesos 4 ZoomorficosLos robots zoomorficos que considerados en sentido no restrictivo podrian incluir tambien a los androides constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomocion que imitan a los diversos seres vivos A pesar de la disparidad morfologica de sus posibles sistemas de locomocion es conveniente agrupar a los Robots zoomorficos en dos categorias principales caminadores y no caminadores El grupo de los robots zoomorficos no caminadores esta muy poco evolucionado Los experimentos efectuados en Japon basados en segmentos cilindricos biselados acoplados axialmente entre si y dotados de un movimiento relativo de rotacion Los Robots zoomorficos caminadores multipedos son muy numerosos y estan siendo objeto de experimentos en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehiculos terrenos pilotados o autonomos capaces de evolucionar en superficies muy accidentadas Las aplicaciones de estos robots seran interesantes en el campo de la exploracion espacial y en el estudio de los volcanes 5 HibridosEstos robots corresponden a aquellos de dificil clasificacion cuya estructura se situa en combinacion con alguna de las anteriores ya expuestas bien sea por conjuncion o por yuxtaposicion Por ejemplo un dispositivo segmentado articulado y con ruedas es al mismo tiempo uno de los atributos de los robots moviles y de los robots zoomorficos Vease tambien EditarBot Cerebro artificial Cibernetica Ciborg Codificador rotatorio Competicion de robots Computacion evolutiva Domotica Pilotaje en inmersion Gibson Robot Guitar Impresora 3D Ingenieria electromecanica Ingenieria mecatronica Inteligencia artificial Internet de las Cosas Marioneta Microsoft Robotics Studio Multiplo Physical Etoys Robot Robot domestico Robot movil Robotica autonoma Robotica educativa Robotica evolutiva Sistema de posicionamiento en interiores UrbiReferencias Editar Definicion de robotica RAE Consultado el 2 de diciembre de 2008 Definicion de robotica roboticspot com Consultado el 2 de diciembre de 2008 Industry Spotlight Robotics from Monster Career Advice Archivado desde el original el 30 de agosto de 2007 Consultado el 26 de agosto de 2007 Bermejo Sergi 2003 Desarrollo de robots basados en el comportamiento Ediciones UPC ISBN 84 8301 712 1 Pags 26 27 Imitation of Life A History of the First Robots Waurzyniak Patrick 2006 07 Masters of Manufacturing Joseph F Engelberger Society of Manufacturing Engineers 137 1 Archivado desde el original el 17 de junio de 2008 History of Okura Poliarticulados ROBOTICA sites google com Consultado el 3 de abril de 2018 Enlaces externos Editar Wikcionario tiene definiciones y otra informacion sobre robotica Wikimedia Commons alberga una categoria multimedia sobre Robotica Wikilibros alberga un libro o manual sobre 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