Fundamentos de Robótica
Objetivos <ul><ul><li>Introducción al campo de la robótica, presentar la estructura básica de un robot. </li></ul></ul><ul...
Contenido General <ul><li>Introducción a la robótica </li></ul><ul><li>Morfología del robot </li></ul><ul><li>Diseño y pro...
Textos guías <ul><ul><li>Mobile Robots: Inspiration to Implementation.  Joseph L. Jones, Anita M. Flynn, Bruce A. Seiger; ...
<ul><li>Definición de robot </li></ul><ul><li>“ Manipulador multifuncional reprogramable   diseñado para mover materiales,...
Introducción a la Robótica La palabra robot proviene del checo “robota” (siervo, trabajo forzado). Fue introducida por el ...
<ul><li>Antecedentes históricos </li></ul><ul><li>Los robots son anteriores a nuestro milenio. </li></ul><ul><li>Forman pa...
<ul><li>Antecedentes históricos </li></ul><ul><li>Herón de Alejandría (90 a.C.) Dispositivos automáticos basados en poleas...
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<ul><li>Antecedentes históricos </li></ul><ul><li>Industrialización, producción en cadena, Segunda Guerra Mundial (Siglo X...
<ul><li>Antecedentes históricos </li></ul><ul><li>Diversas universidades (~1964) Inicio de estudios de la Inteligencia Art...
Estado Actual Robots comerciales: cortacésped, aspirador, limpiador de piscinas, juguetes, militares. Robótica en investig...
De robots industriales ... •  Tarea repetitiva •  Entorno estructurado •  No hay interacción con personas •  Poca flexibil...
Problemas fundamentales Robótica móvil de servicio:  • Obtener informacióndel mundo: Percepción • Saber donde estoy: Local...
Introducción a la Robótica Áreas del conocimiento •  Ingeniería mecánica •  Ingeniería eléctrica / electrónica •  Control ...
Trabajo en Clase Escoger dos acontecimientos trascendentales de la historia de la robótica, investigar en grupo detalles a...
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Introduccion a La Robotica

  1. 1. Fundamentos de Robótica
  2. 2. Objetivos <ul><ul><li>Introducción al campo de la robótica, presentar la estructura básica de un robot. </li></ul></ul><ul><ul><li>Consideraciones básicas para el diseño y prototipo de un robot móvil. </li></ul></ul><ul><ul><li>Fomentar habilidades en la solución a problemas de diseño y prototipo de robots móviles. </li></ul></ul><ul><ul><li>Familiarizar con los elementos y técnicas para la construcción de un robot móvil. </li></ul></ul><ul><ul><li>Mostrar los diferentes enfoques de programación. </li></ul></ul><ul><ul><li>Vincular al estudiante con proyectos de carácter interdisciplinario. </li></ul></ul>
  3. 3. Contenido General <ul><li>Introducción a la robótica </li></ul><ul><li>Morfología del robot </li></ul><ul><li>Diseño y prototipo de un robot </li></ul><ul><li>Sensores </li></ul><ul><li>Mecánica del robot </li></ul><ul><li>Motores </li></ul><ul><li>Poder </li></ul><ul><li>Programando el robot </li></ul>
  4. 4. Textos guías <ul><ul><li>Mobile Robots: Inspiration to Implementation. Joseph L. Jones, Anita M. Flynn, Bruce A. Seiger; Ed. A K Peters; 2da edicion. </li></ul></ul><ul><ul><li>The Robot Builder’s Bonanza; Gordon McComb; McGraw-Hill; 2da ed. 2001 </li></ul></ul>
  5. 5. <ul><li>Definición de robot </li></ul><ul><li>“ Manipulador multifuncional reprogramable diseñado para mover materiales, partes, herramientas o dispositivos específicos mediante trayectorias variables programado para realizar diferentes tareas” [Instituto de Robótica de América] </li></ul><ul><li>“ Máquina de manipulación automática, reprogramable y multifuncional con tres o más ejes que pueden posicionar y orientar materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales para la ejecución de trabajos diversos en las diferentes etapas de la producción industrial, ya sea en una posición fija o en movimiento” Federación Internacional de Robótica] </li></ul><ul><li>“ Conexión inteligente de percepción a acción” [Jones y Flynn] </li></ul><ul><li>“ Una máquina programable capaz de percibir y actuar en el mundo con cierta autonomía” [Sucar] </li></ul>Introducción a la Robótica
  6. 6. Introducción a la Robótica La palabra robot proviene del checo “robota” (siervo, trabajo forzado). Fue introducida por el escritor Karel Capek en 1921 en la obra “R.U.R.” Rosumm´s Universal Robots Isaac Asimov publica contribuyó al establecimiento del término Robot. En su obra “Runaround” en 1942 se utilizó por primera vez la palabra robótica, Introdujo las 3 leyes de la robótica: <ul><li>Un robot no puede dañar a un ser humano o, por omisión, permitir que sufra algún daño. </li></ul><ul><li>Un robot debe obedecer las órdenes recibidas del humano, excepto si entran en conflicto con la primera ley. </li></ul><ul><li>Un robot debe proteger su propia existencia, excepto cuando no se cumple con las dos leyes anteriores. </li></ul>
  7. 7. <ul><li>Antecedentes históricos </li></ul><ul><li>Los robots son anteriores a nuestro milenio. </li></ul><ul><li>Forman parte de los pensamientos y reflexiones de grandes pensadores de nuestra historia. </li></ul><ul><li>Son la imagen del esclavo ideal: </li></ul><ul><li>Eficiente, obediente. Una extensión de nosotros mismos para la realización de áreas aburridas. </li></ul><ul><li>Los primeros robots aparecen en la mitología griega y en obras de ficción: </li></ul><ul><li>– Talos , gigante de bronce que vigilaba Creta </li></ul><ul><li>– Golem , protector de los judíos en Praga </li></ul>Introducción a la Robótica El Golem no necesitaba comer, beber o descansar. Realizaba las tareas más fatigosas sin mostrar en ningún momento cansancio. Pero no era inteligente y había que tener cuidado al darle las órdenes, porque las interpretaba literalmente
  8. 8. <ul><li>Antecedentes históricos </li></ul><ul><li>Herón de Alejandría (90 a.C.) Dispositivos automáticos basados en poleas y palancas. Autómato (autómata): máquina que imita la figura y movimientos de un ser animado. </li></ul>Introducción a la Robótica
  9. 9. <ul><li>Antecedentes históricos </li></ul><ul><li>Pierre Jacquet-Droz (comienzos Siglo XVIII) Autómatas en forma de androides. (La Pianista, El Dibujante, El Escritor )‏ </li></ul><ul><li>Jacques de Vaucanson Pato que graznaba, comía, bebía y chapoteaba en el agua. </li></ul>Introducción a la Robótica
  10. 10. <ul><li>Antecedentes históricos </li></ul><ul><li>Revolución industrial (Siglo XVIII - XIX) </li></ul><ul><li>Jaquard (1801) Telar programable mediante cinta de papel perforada. </li></ul><ul><li>Maillardet (1805) Autómata capaz de hacer dibujos </li></ul><ul><li>http://www.fi.edu/learn/sci-tech/automaton/ </li></ul>Introducción a la Robótica
  11. 11. <ul><li>Antecedentes históricos </li></ul><ul><li>Industrialización, producción en cadena, Segunda Guerra Mundial (Siglo XX) </li></ul><ul><li>MIT (1952) Máquina de control numérico. </li></ul><ul><li>George Devol (1954) Patenta brazo robótico programable </li></ul><ul><li>George Devol , Joe Engleberger (1956) Fundan Unimation Corporation, lanzan al mercado los primeros robots. </li></ul><ul><li>(1960) Unimate: primer robot industrial </li></ul>Introducción a la Robótica
  12. 12. <ul><li>Antecedentes históricos </li></ul><ul><li>Diversas universidades (~1964) Inicio de estudios de la Inteligencia Artificial en la robótica. </li></ul><ul><li>(1970) Robots industriales controlados por ordenador. </li></ul><ul><li>JIRA: Japan Industrial Robot Association (1972) Primera Asociación </li></ul>Introducción a la Robótica
  13. 13. Estado Actual Robots comerciales: cortacésped, aspirador, limpiador de piscinas, juguetes, militares. Robótica en investigación: humanoides, coordinación entre robots, percepción. Estado Futuro 2010 electrodomésticos 2020 robots de propósito general 2040 primates robóticos Interacción con humanos Aprendizaje, adaptación ->Cyborg ->Nanorobótica Introducción a la Robótica
  14. 14. De robots industriales ... • Tarea repetitiva • Entorno estructurado • No hay interacción con personas • Poca flexibilidad • Poca movilidad … a robots de servicio • Ambientes desconocidos • Ambientes dinámicos • Necesidad de movilidad • Interacción con personas • Ambientes exteriores • Necesidad de flexibilidad Introducción a la Robótica
  15. 15. Problemas fundamentales Robótica móvil de servicio: • Obtener informacióndel mundo: Percepción • Saber donde estoy: Localización • Construir un modelo del ambiente: Mapeo(SLAM) y Exploración • Decidir comoa lcanzarel objetivo: Planeación • Seguir un plan para alcanzarel objetivo: Navegación, Control • Tomar y llevar objetos: Manipulación • Interactuar con personas: InteracciónH-R • Colaborar con otros robots y otras máquinas: Robóticadistribuida, colaboración Introducción a la Robótica
  16. 16. Introducción a la Robótica Áreas del conocimiento • Ingeniería mecánica • Ingeniería eléctrica / electrónica • Control • Computación • Inteligencia artificial • Visión por computador • Biología
  17. 17. Trabajo en Clase Escoger dos acontecimientos trascendentales de la historia de la robótica, investigar en grupo detalles al respecto, preparar una presentación y exponer.

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