La Robòtica
Es la rama de la tecnología 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, la
ingeniería de control y la física. 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.
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 grandes capacidades de
desplazamiento, basadas en carros o plataformas y dotadas 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 (más de 2 extremidades inferiores) 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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