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Robótica Industrial
Definiciones: Robótica Industrial. Robot Industrial
Evolución Histórica de la Robótica
Marco Singaña
masingania@espe.edu.ec
Twitter: @msingania

© 2014 Marco Singaña
Robótica Industrial
Robótica Industrial se define como una ciencia aplicada
que surge de la combinación de la tecnología de las
máquinas-herramienta y de la informática.
Una máquina-herramienta es una máquina que efectúa
cualquier trabajo manual, y la informática como la ciencia
del tratamiento automático y racional de la información.
Uniendo ambos conceptos, la robótica surge al automatizar
de manera racional las máquinas-herramienta, es decir al
permitir que un programa informático controle las
operaciones que antes realizaba un operario.

Existen ciertas dificultades a la hora de establecer una
definición formal de lo que es un robot industrial:
La primera de ellas surge de la diferencia conceptual entre el
mercado japonés y el euro-americano de lo que es un robot
y lo que es un manipulador:
Para los japoneses un robot industrial es cualquier
dispositivo mecánico dotado de articulaciones móviles
destinado a la manipulación.
En el mercado occidental es más restrictivo, exigiendo una
mayor complejidad, sobre todo en lo relativo al control.
Además, la evolución de la tecnología robótica ha ido
obligando a diferentes actualizaciones de su definición.
Definiciones de robot industrial

Hoy la palabra “robot industrial” tiene diferentes definiciones:
“Una máquina programable, de propósito general, que posee
ciertas características antropomórficas, es decir, con
características basadas en la figura humana1 ”
La característica antropomórfica más común en
nuestros días es la de un brazo mecánico, el cual
realiza diversas tareas industriales.
“Manipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover
materias, piezas, herramientas, o dispositivos especiales,
según trayectorias variables, programadas para realizar
tareas diversas2”.
1Groover Mikell. “Automation, Production Systems and Computer Integrated Manufacturing”
2 RIA, Robotic Industry Association. Asociación de Industrias de Robótica. Es la definición más comúnmente aceptada

“Un manipulador multifuncional reprogramable con varios
grados de libertad, capaz de manipular materias, piezas,
herramientas o dispositivos especiales según trayectorias
variables, programadas para realizar tareas diversas3”.
En esta definición se incluye la necesidad de que el
robot tenga varios grados de libertad.
“…Una 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 4”.
3 Organización Internacional para la Estandarización ISO_ISO 8373
4 IFR, International Federation of Robotics. Federación Internacional de Robótica

“Una máquina programable capaz de percibir y actuar en el
mundo con cierta autonomía, puede o no tener la apariencia
del ser humano5”
"Dispositivo automático que realiza funciones normalmente
adscritas a humanos o máquina con forma humana6“.
Esta última definición, no es la más acertada, ya que
un robot no necesariamente tiene que tener forma
humana. A pesar de que la imagen del robot como
una máquina a semejanza del ser humano, subyace
en el hombre desde hace muchos siglos, existiendo
diversas realizaciones con este fin.
5 Sucar Luis Enrique. Introducción a la Robótica. Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. México, 2008
6 Webster Dictionary

En resumen:
“Un robot industrial a un dispositivo de maniobra destinado a
ser utilizado en la industria y dotado de uno o varios brazos,
fácilmente programable para cumplir operaciones diversas
con varios grados de libertad y destinado a sustituir la
actividad física del hombre en las tareas repetitivas,
monótonas, desagradables o peligrosas”.

Evolución histórica de la robótica
El concepto de máquinas automatizadas se remonta a la
antigüedad, con mitos de seres mecánicos vivientes. Los
autómatas, o máquinas semejantes a personas, ya
aparecían en los relojes de las iglesias medievales, y los
relojeros del siglo XVIII eran famosos por sus ingeniosas
criaturas mecánicas.
El control por realimentación, el desarrollo de herramientas
especializadas y la división del trabajo en tareas más
pequeñas que pudieran realizar obreros o máquinas fueron
ingredientes esenciales en la automatización de las fábricas
en el siglo XVIII.

A medida que mejoraba la tecnología, se desarrollaron
máquinas especializadas para tareas específicas; sin
embargo, ninguna de estas máquinas tenía la versatilidad del
brazo humano, y no podían alcanzar objetos alejados y
colocarlos en la posición deseada.
Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las
estatuas de sus dioses; estos brazos fueron operados por
sacerdotes, quienes decían que el movimiento de éstos era
inspiración de sus dioses. Los griegos construyeron estatuas
que operaban con sistemas hidráulicos, los cuales se
utilizaban para fascinar a los adoradores de los templos.

A continuación se realiza una descripción sobre la evolución
de la robótica:
~350 A.C.
Archytas de
Tarento
Diseña un sistema de madera suspendido de
un pivote, el cual rotaba con un surtidor de
agua o vapor, simulando el vuelo.

~200 A.C.
Ktesibios
En el siglo III A.C. el griego Ktesibios diseña un
reloj de agua, conocido como Clepsydra. La
idea de que un reloj de agua realice una función
automática fue propuesta por el filósofo Platón,
quien diseña un sistema de alarma basado en
una Clepsydra.

~50 A.C.
Herón de
Alejandría
de Tarento
Diseña un dispensador mecánico de Vino, un
Odómetro, y Autómatas

1352
Gallo de
Estrasburgo
Otro ejemplo relevante de la época fue el
Gallo de Estrasburgo que formaba parte del
reloj de la catedral de Estrasburgo y al dar las
horas movía el pico y las alas.

1495
Leonardo Da
Vinci
 Desarrolla un caballero con armadura
medieval. Uno de los primeros autómatas
con forma completamente humana.
 Crea un león automático en honor de Luis XII
que actúa en la entrada del Rey de Milán.

1738
Jacques
Vaucanson
A mediados del siglo XVII, Jacques Vaucanson
construyó un pato con aparato digestivo
transparente, formado por más de 400 partes
móviles, batía las alas, comía y realizaba la
digestión imitando al mínimo detalle el
comportamiento natural del ave.
También construyó varias muñecas mecánicas de
tamaño humano que ejecutaban piezas de
música: flautista, tamborilero.

1770
Jaques Droz
Jaques Droz y sus hijos Henri-Louis y
Jacques construyeron diversos muñecos
capaces de escribir, dibujar y tocar diversas
melodías en un órgano.

1769
W. Von
Kempelen
W. Von Kempelen, construyó muñecos
jugadores de ajedrez.
1801
J. Jacquard
J. Jacquard inventó su telar, que era una
máquina programable para la urdimbre.
Jacquard fue el primero en aplicar tarjetas
perforadas como soporte de un programa de
trabajo; es decir, eligiendo un conjunto de
tarjetas, se definía el tipo de tejido que se
desea realizar. Estas máquinas constituyeron
los primeros precedentes históricos de las
máquinas de control numérico.

1822
Charles
Babbage
Charles Babbage presentó un modelo a la que
llamó Máquina Diferencial en la Royal
Astronomical Society.
1805
H. Maillardet
H. Maillardet construyó una muñeca
mecánica capaz de hacer dibujos.

1921
Karel Capek
La palabra Robot (servidumbre, trabajo forzado
o esclavitud) apareció por primera vez en 1921
en la obra de teatro R.U.R. de Karel Capek.

1926
Fritz Lang
Se estrena la película “Metrópolis”, de Fritz Lang.
María es el primer robot que aparece en pantalla.

1936
Alan Turing
 Alan Turing introduce un modelo formal de
computador denominado máquina de Turing.
 En 1950 publicó Computing Machinery and
Intelligence, en la que se proponía el Test de
Turing.

1940
Isaac Asimov
Define las Leyes de la Robótica:
1. Un robot no puede hacer daño a un ser
humano o; por inacción, permitir que un ser
humano sufra daño.
2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas
por los seres humanos, excepto si estas
órdenes entrasen en conflicto con la Primera
Ley.
3. Un robot debe proteger su propia existencia
en la medida en que esta protección no entre
en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.

1946
George C.
Devol
El inventor americano George C. Devol
desarrolló un dispositivo controlador que podía
registrar señales eléctricas por medio
magnéticos y reproducirlas para accionar una
máquina mecánica. La patente se emitió
en1952.
1952
Instituto
Tecnológico
Massachusetts
El Instituto Tecnológico de Massachusetts
presentó una máquina prototipo de control
numérico, con un lenguaje de programación
de piezas denominado APT (Automatically
Programmed Tooling). Se desarrolló
posteriormente y se publicó en 1961.

1954
George C.
Devol
Joseph F.
Engelberger
 George C. Devol, ingeniero norteamericano,
inventó el primer robot programable, llamado
"Dispositivo de transferencia articulada
programado”. Es el brazo primitivo que se podía
programar para realizar algunas tareas.
 En 1961 fue emitida la patente y se comercializa
el Unimate, el primer robot industrial, creado a
partir del diseño de Devol.
 En 1962, el primer Unimate fue instalado a
modo de prueba en una planta de la General
Motors para funciones de manipulación de
piezas y ensamblaje.

 Devol y Engelberger fundarían más tarde
la primera compañía dedicada
expresamente a fabricar robots, Unimation
Inc. (Universal Automation)

1954
C.W. Kenward
El inventor británico C.W. Kenward solicitó
su patente para diseño de un robot. Patente
británica emitida en 1957.
(1954)
G Goertz
(1958)
D Bergsland
G Goertz (1954) y D Bergsland (1958)
investigan sobre manipuladores mecánicos a
control remoto (teleoperación) para el manejo
de material radiactivo. Se trata de un sistema
amo-esclavo (master-slave), en que el robot
reproduce de forma fiel y en tiempo real los
movimientos que un operador le transmite a
distancia

1955
J Denavit y
RS
Hartenberg
J Denavit y RS Hartenberg utilizan el
álgebra matricial para describir y representar
la geometría espacial de los elementos de
un robot.

1959
Planet
Corporation
Se introdujo el primer robot comercial por
Planet Corporation. Estaba controlado por
interruptores de finales de carrera.
1960 Se introdujo el primer robot de transmisión
hidráulica, „Unimate‟‟, basada en la
transferencia de articulaciones programada
de Devol. Utilizan los principios de control
numérico para el control de manipulador.

1962
H.A. Ernest
Tomovic y
Boni
 H.A. Ernest publica el desarrollo de una mano
mecánica, MH-1, controlada por sensores
táctiles. Este modelo evolucionó adaptándole
una cámara de TV dentro del proyecto MAC.
 También en 1962, Tomovic y Boni desarrollan
una mano con sensor de presión para
detección de objetos, proporcionando una señal
de realimentación al motor.

1966
Standford
Research
Institute
Un robot móvil llamado “Shakey‟‟ se desarrolló en
Standford Research Institute, estaba provisto de
una diversidad de sensores; así como una
cámara de visión y sensores táctiles, y podía
desplazarse por el suelo.

1968
HAL 9000
En una película del año 1968: “2001, Una
Odisea del Espacio”, aparece HAL 9000,
computador dotado de inteligencia encargado
de controlar las funciones de la nave.

1971
Standford
University
En esta Universidad se desarrolló el „Standford
Arm‟‟, un pequeño brazo robot de accionamiento
eléctrico, dotado de una cámara y controlado por
computador. Sobre este brazo se desarrolló un
experimento en el que el manipulador apilaba
bloques según determinados criterios.

1973
Víctor
Scheinman y
Bruce Simano
 El SRI (Stanford Research Institute)
desarrolló el primer lenguaje de
programación de robots del tipo de
computadora para la investigación, con la
denominación WAVE.
 En 1974 apareció el lenguaje AL.
 Los dos lenguajes se unificaron
posteriormente en el lenguaje VAL
comercial para Unimation, desarrollado por
Víctor Scheinman y Bruce Simano.

1974
ASEA
ASEA introdujo el robot IRB6 de accionamiento
completamente eléctrico.
1974
Kawasaki
Kawasaki, bajo licencia de Unimation, instaló un
robot para soldadura por arco para estructuras
de motocicletas.
1974
Cincinnati
Milacron
La empresa Cincinnati Milacron introdujo el
robot T3 (The Tomorrow Tool), el primer robot
industrial con control por computadora. Este
manipulador podía levantar más de 100 libras y
seguir objetos móviles en una línea de montaje.

1975
Olivetti
El robot „Sigma‟‟ de Olivetti se utilizó en
operaciones de montaje, constituyéndose en
una de las primitivas aplicaciones de la robótica
en este tipo de aplicaciones.
1976
Remote
Center
Compliance
En los Laboratorios Charles Stark Draper Labs
en Estados Unidos, el Remote Center
Compliance (RCC) desarrolló un dispositivo
para la inserción de piezas en la línea de
montaje.

1978
Cincinnati
Milacron
El robot T3 de Cincinnati Milacron se adaptó y
programó para realizar operaciones de taladro y
circulación de materiales en componentes de
aviones, bajo el patrocinio de Air Force ICAM
(Integrated Computer - Aided Manufacturing).

1977
George
Lucas
La película de George Lucas “Star Wars” introduce
a los robots especializados con inteligencia artificial
C-3PO y R2-D2.
En películas posteriores, aparecen robots con
inteligencia artificial y en diferentes formas: Blade
Runner, Terminator, Inteligencia Artificial, Yo
Robot…

1978
Unimation
Unimation introdujo el robot PUMA (Programmable
Universal Machine for Assambly) para tareas de
montaje, basándose en diseños obtenidos en un
estudio de General Motors. Tenía la capacidad de
mover un objeto y colocarlo en cualquier orientación
en un lugar deseado que estuviera a su alcance.
El concepto básico multiarticulado del PUMA es la
base de la mayoría de los robots actuales.

1979
Universidad de
Yamanashi
En la Universidad de Yamanashi en Japón, se
desarrolló el robot tipo SCARA (Selective
Compliance Arm for Robotic Assambly) para
montaje. Varios robots SCARA comerciales
se introdujeron hacia 1981

1980
Universidad
de Rhode
Island
En la Universidad de Rhode Island, se expuso
un sistema robótico de captación de recipientes.
Con el empleo de visión de máquina el sistema
era capaz de captar piezas en orientaciones
aleatorias y posiciones fuera de un recipiente.
1981
Universidad
de
Carnegie-
Mellon
En la Universidad de Carnegie-Mellon, se
desarrolló un robot de impulsión directa.
Utilizaba motores eléctricos situados en las
articulaciones del manipulador sin las
transmisiones mecánicas habituales empleadas
en la mayoría de los robots.

1982
IBM
IBM introdujo el robot RS-1 para montaje. Es un
robot de estructura de caja que utiliza un brazo
constituido por tres dispositivos de deslizamiento
ortogonales. Para programar el robot se utilizó el
lenguaje AML, desarrollado por IBM.
1983
Westinghouse
Corp.
National
Science
Foundation
Se publica un informe de Westinghouse Corp.
bajo el patrocinio de National Science
Foundation sobre un sistema de montaje
programable adaptable (APAS), un proyecto
piloto para una línea de montaje automatizada
flexible con el empleo de robots.

1984 Se introduce el Robot 8. Para la operación de estos
robots, se desarrollaban programas utilizando gráficos
interactivos en una PC y luego se cargaban en éstos.
1989
R Brooks y
AM Flynn
Mobile
Robots
Group
 Investigadores del MIT, R Brooks y AM Flynn,
publican en 1989 el artículo “Fast, cheap and out
of control: A Robot Invasion of the Solar
System”, que cambia la filosofía de construcción
de robots. Se trata de no hacer pocos robots,
grandes y caros; sino mas bien muchos robots,
pequeños y baratos.
 Al mismo tiempo el Mobile Robots Group del MIT
desarrolla un robot hexápodo llamado Genghis

1996
D Barrett
C Campbell y
S Wilkinson
 Aparece «RoboTuna» un robot diseñado por D
Barrett, del MIT, para estudio del movimiento
de especies marinas.
 C Campbell y S Wilkinson fabrican
«gastrobot», un robot autopropulsado por
dióxido de carbono, obtenido de la digestión de
materia orgánica
 Es liberado en Marte el robot «Sojourner», un
vehículo de 6 ruedas controlado desde la
Tierra, dotado de un sistema autónomo de
control que compensa los 10 min. que tarda la
orden en ser recibida en Marte.

 Posteriormente los robots «Spirit « y
«Opportunity» han explorado con éxito la
superficie marciana, sobrepasando
ampliamente las previsiones más optimistas.

1999
Tiger
Electronics
LEGO
SONY
 Tiger Electronics lanza, el robot «Furby», una
mascota mecánica que reacciona ante cambios
del entorno. Puede comunicarse mediante más
de 800 frases en su propio idioma, el “Furbish”, o
en otras lenguas.
 LEGO lanza los robots Mindstorms, dentro del
programa Robotics Invention System.
 SONY pone en el mercado el «AIBO», un robot
mascota canina.

2000
Honda
Honda lanza su última versión de robot androide, el
ASIMO (Advanced Step in Innovative Mobility), de
120 cm de altura y 43 Kg de peso, disponible en el
mercado.

2003 en
adelante
 En los últimos años han sido diseñados otros
robots para tareas de limpieza doméstica, como
los robots móviles de iRobot, llamados «Scooba»
y «Roomba28».
 En el terreno militar destacan robots
desarticuladores de explosivos como el
«PackBot» de iRobot29, o de vehículos de
conducción autónoma como el «r-gator30».

 Los androides de tipo dinámico pasivo más
modernos como SIGMO, QRIO, ASIMO y HUBO
son capaces de caminar, entablar conversación
(con evidentes limitaciones) y realizar algunas
tareas simples

 Robonaut; el robot humanoide de la NASA,
diseñado con extremidades inferiores con los
cuales podrá recorrer la EEI asistiendo a la
tripulación humana.

 Nuevo Modelo de ASIMO (“Advanced Step in
Innovative Mobility” o Paso Avanzado en Movilidad
Innovadora). Pesa 50 kilos, estructura de aleación
de magnesio, resina plástica y otros materiales.
Funciona con batería recargable de litio con una
autonomía de 40 minutos.

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