Robotica

Prof: Roberto Santi

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La robótica es la ciencia y la tecnología de los robots. Se
ocupa del diseño, manufactura y aplicaciones de los
robots.[1] [2] La robótica combina diversas
disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la
informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de
control.[3] 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.

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Historia de la robotica:
La historia de la robótica ha estado 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, 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 a los humanos.
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.

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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.
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.

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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 están los Robots de muy diversa forma y
configuración cuya característica común es la de ser

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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.

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 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.

Por otro lado Kokoro y la universidad de
Osaka han desarrollado a nuevo Actroid
llamado androide realista DER2. Este
androide parece muy humano y habla y
mueve su cabeza, brazos, manos, y
cuerpo.

 4. Zoomórficos

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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
experimentados 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 numeroso y están siendo
experimentados en diversos laboratorios con vistas al
desarrollo posterior de verdaderos vehículos
terrenos, piloteando 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

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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. De igual forma
pueden considerarse híbridos algunos Robots
formados por la yuxtaposición de un cuerpo formado
por un carro móvil y de un brazo semejante al de los
Robots industriales. En parecida situación se
encuentran algunos Robots antropomorfos y que no
pueden clasificarse ni como móviles ni como
androides, tal es el caso de los Robots personales.
 6. cybors
se utiliza para designar una criatura compuesta de
elementos orgánicos y dispositivos mecánicos
generalmente con la intención de mejorar las
capacidades de la parte orgánica mediante el uso de
tecnología. Ejemplos de esto son las películas
robocop o teminator, basadas en ficción.
De acuerdo con algunas definiciones del término, la
conexión física y metafísica de la humanidad con la
tecnología, ya ha empezado a convertirnos en
ciborgs. Por ejemplo, una persona a la que se le
haya implantado un marcapasos podría considerarse
un ciborg, puesto que sería incapaz de sobrevivir sin
ese componente mecánico. Otras tecnologías
médicas, como el implante coclear, que permite que

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un sordo oiga a través de un micrófono externo
conectado a su nervio auditivo, también hacen que
sus usuarios adquieran acceso a un sentido gracias a
la tecnología, aproximando su experiencia a la de un
ciborg.

Distintos Robots:

Aimec

Aimec (Artificially Intelligent Mechanical Electronic
Companion) fue diseñado por Tony y Judie Ellis,
expertos en el tema. Su invento puede reír, hacer
bromas, cantar karaoke, hablar y roncar. Además,
puede conectarse a la televisión y hasta es capaz de
entrar a Internet para buscar información cuando no
entienda algo de lo que le digan.
El robot es muy educado y simpático, por eso, cuando
percibe a través de sus sensores que hay gente cerca
hace chistes.
Esta pareja tiene una compañía de juguetes llamada
Conceptioneering, que fabrica productos con una
ingeniería avanzada. En Aimec estuvieron trabajando
cuatro años. El precio de este hijo postizo llegaría a
los 300 dólares.

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Tony y Jude están seguros de que en unos años en todas
las casas habrá un robot, al menos para cortar el
pasto. "Una cosa no se puede negar, los robot serán
algo enorme. Estamos en la misma etapa que las
computadoras en 1980, cuando todo el mundo decía
que nunca funcionarían.", dijeron.

Alsoy 1
La empresa española Aisoy Robotics presentó en Valencia
a Aisoy 1, el primer robot "emocional", que puede
expresar tristeza, alegría o miedo a través de
palabras, gestos y un código de colores.
"Es el primer robot con capacidad de sentir emociones, de
relacionarse con nosotros con la misma inteligencia
emocional que nosotros", aseguró el presidente de la
empresa, Diego García.
Alsoy 1 tiene forma humana, pero no se desplaza, aunque
mueve las cejas y la cabeza para demostrar
sentimientos. En su interior tiene una computadora
equipada con sensores de temperatura, tacto y
sonido. Además, puede reconocer la voz y la cara de
sus dueños.
Según García, lo que lo hace único es su software capaz
de interpretar estímulos, aprender de ellos y tomar
decisiones en función de criterios lógicos y
"emocionales", a partir de un sistema de valores

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entre los que juega por ejemplo la conservación de
su batería.
Por ejemplo, si necesitara conectarse para recargar su
batería, no se dirigirá a alguien que lo golpea y en
cambio se lo pedirá con una sonrisa a alguien que lo
acaricia seguido. Si la persona que le da miedo se
disculpa y lo acaricia, aumentan las posibilidades de
que el robot lo perdone y le sonría.
"Como todo ser vivo, es capaz de aprender, experimentar
y modificar su comportamiento con esta capacidad
de aprendizaje", afirmó García. "Estamos creando
vida", agregó. "Normalmente me preguntan para qué
sirve", continuó García. "Me resulta difícil explicarlo,
¿para qué sirvo yo? Como ser vivo, tengo una
finalidad de serlo más feliz posible, y Aisoy también",
dijo.

Nao
“Nao” es el primer robot que puede desarrollar emociones
humanas y formar vínculos humanos. Este pequeño
robot fue presentado por primera vez ante los
medios para demostrar sus capacidades y funciones.
La robótica está dando pasos muy grandes en cuanto
el desarrollo y detección de emociones en los robots.
El robot Nao fue diseñado para igualar las emociones que
desarrolla un niño de un año de edad, y es capaz de

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formar vínculos con las personas que lo tratan
amablemente. Esto es un desarrollo increíble que
muestra el futuro de la robótica.

El pequeño robot Nao fue desarrollado dentro de un
proyecto llamado FEELIX Growing, la doctora e
investigadora en computación Lola Cañamero de la
Universidad de Hertfordshire está al frente de este
proyecto. La doctora Cañamero explicó que el
comportamiento de Nao fue modelado a lo que haría
un niño pequeño, también es muy similar a la forma
en que los simios y otros primates desarrollan lazos
afectivos con sus cuidadores, según explican en
dailymai
Nao está programado para relacionarse y apegarse al
individuo que interactua con el, utiliza los mismo
tipos de expresiones y conductas que los bebes usan
para aprender e interactuar social y emocionalmente
con otros, y también puede detectar emociones
humanas al estudiar el lenguaje corporal y facial.

Barzo mecánico en Argentina:

El Grupo de Robótica y Sistemas Integrados (GRSI) de la
Universidad Nacional de Córdoba se encuentra

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embarcado en la realización de un proyecto que, a
primera vista, puede parecer simple, aunque
requiere tecnología y actualizaciones complejas. Se
trata del diseño y desarrollo de un brazo mecánico,
destinado a reemplazar la mano del médico que
sostiene la videocámara durante una laparoscopía.
El cirujano es ayudado por un asistente que
introduce una pequeña cámara dentro del paciente,
cuya imagen captada sirve de guía para llevar a cabo
la operación.
Robot desactivador de bombas en Argentina:
Investigadores argentinos construyeron un robot
programado para desactivar explosivos, llegar a
lugar que son inaccesibles para el humano y realizar
tareas de seguridad y rescate.El prototipo bautizado
“Sphinx” fue un trabajo en conjunto entre el
psicólogo y técnico superior en robótica Rubén
Schmit, el diseñador industrial Hernán del Río y el
profesor en informática Julián Da Silva.
El robot es capaz de custodiar un estadio de fútbol,
desactivar minas y rescatar individuos atrapados a
causa de catástrofes gracias a su software,
electrónica, mecánica y documentación programada
en el mismo.
Soporta vientos de hasta 140 kilómetros por hora,
tiene una capacidad de carga de hasta 170 kilos y

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está construido con un material ignífugo, lo que le
permite salir inmune en situaciones de altas
temperaturas durante cierto tiempo, explicaron los
investigadores.
Robots con ruedas en Argentina:
Los vehículos de ruedas son, con mucho, los más
populares por varias razones prácticas. Los robots
con ruedas son más sencillos y más fáciles de
construir, la carga que pueden transportar es mayor
relativamente. Tanto los robots basados en cadenas
como en patas se pueden considerar más
complicados y pesados generalmente que los robots
de ruedas para una misma carga útil. A esto
podemos añadir el que se pueden transformar
vehículos de ruedas de radio control para usarlos
como bases de robots.
La principal desventaja de las ruedas es su empleo en
terreno irregular, en el que se comportan bastante
mal. Normalmente un vehículo de ruedas podrá
sobrepasar un obstáculo que tenga una altura no
superior al radio de sus ruedas, entonces una
solución es utilizar ruedas mayores que los posibles
obstáculos a superar; sin embargo, esta solución, a
veces, puede no ser práctica.
Para robots que vayan a funcionar en un entorno natural
las cadenas son una opción muy buena porque las

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cadenas permiten al robot superar obstáculos
relativamente mayores y son menos susceptibles que
las ruedas de sufrir daños por el entorno, como
piedras o arena. El principal inconveniente de las
cadenas es su ineficacia, puesto que se produce
deslizamiento sobre el terreno al avanzar y al girar.
Si la navegación se basa en el conocimiento del
punto en que se encuentra el robot y el cálculo de
posiciones futuras sin error, entonces las cadenas
acumulan tal cantidad de error que hace inviable la
navegación por este sistema. En mayor o menor
medida cualquiera de los sistemas de locomoción
contemplados aquí adolece de este problema.
Potencialmente los robots con patas pueden superar con
mayor facilidad que los otros los problemas de los
terrenos irregulares. A pesar de que hay un gran
interés en diseñar este tipo de robots, su
construcción plantea numerosos retos. Estos retos se
originan principalmente en el gran número de grados
de libertad que requieren los sistemas con patas.
Cada pata necesita como mínimo un par de motores
lo que produce un mayor coste, así como una mayor
complejidad y menor fiabilidad. Es más los
algoritmos de control se vuelven mucho más
complicados por el gran número de movimientos a

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coordinar, los sistemas de patas son un área de
investigación muy activo.

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