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, 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, fue traducida al inglés como robot.4
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.
Según su cronología
La que a continuación se presenta es
la clasificación más común:
·
1.ª Generación.
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 una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las
envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.
·
4.ª 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 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
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 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.
·
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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