Página personal de Émili Prieto.

Introducción a la robótica

La robotica es una rama perteneciente a la ingeniería mecatrónica, ya que en ella se combbinan varias de las disciplinas de las diferentes ingenierías como son por ejemplo, mecánica, electrónica, informática, física, inteligencia y visión artificial y control. Siendo también importantes otras áreas como el álgebra, autómatas programables, animatrónica y máquinas de estados.

Historia

La historia de la robótica viene relacionada a al deseo de construir maquinaría que realice los trabajos más tediosos, difíciles o que requieran de mayor esfuerzo. De esta manera fueron surgiendo poco a poco mandos a distancia, juguetes que realizaban pequeñas tareas de forma automática y que de ellos surje el nombre de autómatas. El nombre de robot surgió debido a la palabra checa robota que significa servidumbre o trabajos forzados, debido al escritor Karel Čapek, escritor checo, que acuñó en 1923 el término "Robot" en su obra dramática Rossum's Universal Robots.

El término robótica viene dado por Isaac Asimov, definiendolo como la ciencia que estudia a los robots. Asimov creó también, en base a sus libros de ciencia ficción realcionados con el tema, 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.

Algunos ejemplos son:

  • <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.
  • <c. 149> Diseño de un robot humanoide.
  • <1738> Pato mecánico capaz de comer, agitar sus alas y excretar.
  • <1800s> Juguetes mecánicos japoneses que sirven té, disparan flechas y pintan.
  • <1921> Aparece el primer autómata de ficción llamado "robot", aparece en R.U.R.
  • <1930s> Se exhibe un robot humanoide en la Exposición Universal entre los años 1939 y 1940.
  • <1942> La revista Astounding Science Fiction pública "Círculo Vicioso" (Runaround en inltés). Una historia de ciencia ficción donde se da a conocer las Tres leyes de la robótica.
  • <1948> Exhibición de un robot con comportamiento biológico simple.
  • <1956> Primer robot comercial, de la compañía Unimation fundada por George Devol y Joseph Engelberger, basada en una patente de Devol.
  • <1961> Se instala el primer robot industrial.
  • <1971> El primer robot soviético que aterriza exitosamente en la superficie de Marte pero se perdió el contacto pocos segundos después.
  • <1973> Primer robot con seis ejes electromecánicos.
  • <1975> Brazo manipulador programable universal, un producto de Unimation.
  • <1976> Primer robot estadounidense en Marte.
  • <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)".
  • <2000> Robot Humanoide capaz de desplazarse de forma bípeda e interactuar con las personas.

Tipos de robot

Hay dos maneras de clasificar los robots, según su cronología y según su estructura:

Por cronología:

  • 1ra generación: Son robots manipuladores con sistemas mecánicos multifuncionales con un sistema de control sencillo manuales, de secuencia fija o variable.
  • 2da generación: Son robots de aprendizaje, esto es así debido a que la secuencia se ejecuta por un operador humano mediante un dispositivo mecánico conectado al robot de manera que al realizar los movimientos estos son transmitidos al robot el cual los memoriza copiando el movimiento del dispositivo mecánico.
  • 3ra generación: Son llamados de control sensorizado, donde se ejecuta el programa con las órdenes mediante una CPU y el robot las realiza.
  • 4ta generación: Similares a los anteriores pero con la diferencia de que disponen de sensores para enviar información a la CPU de control sobre el estado del proceso, permitiendo interactuar con el entorno de manera que pueda tomar decisiones. Por lo que se llaman robots inteligentes.

Por estructura:

  • Poliarticulados: Tienen diversas formas de configuración, los más conocidos son los llamados "brazos" robot generalmente usados en la industria.
  • Móviles: Son robots basados en coches, carros o plataformas y dotados de soportes rodantes para su desplazamiento que es lo que los caracteriza. Usados normalmente para transporte. Pueden ser guiados de distintas maneras.
  • Androides: Intentan reproducir el movimiento y comportamiento del ser humano, todavía se estan desarrollando ya que no están evolucionados y no tienen utilidad práctica, usandose para el estudio. Aunque cada vez se está desarrollando más rápidamente y se pueden ver robots que simulan los sentimientos y expresiones humanas, incluso usándose como recepcionistas, pero sigue sin ser implantado del todo.
  • Zoomórficos: Similares a los adroides pero imitando los movimientos de diversos seres vivos, que pueden o no caminar usados para realizar vehículos no tripulados para realizar estudios de campo en zonas de dificil acceso o investigación espacial.
  • Híbridos: Su estructura es una combinación de las anteriores, teniendo atributos de ambas partes de la combinación.

Ejemplo brazo robot industrial:

robot

Ejemplo robot móvil:

Aquí se puede ver cómo se controla un robot móvil con distintas disciplinas que conlleva la mecatrónica, como son la informática, el control, mecánica y electrónica.