Recomendados
Más contenido relacionado
La actualidad más candente
La actualidad más candente (20)
Similar a ROBÓTICA
Similar a ROBÓTICA (20)
Más de angieprada8
Último
Último (20)
ROBÓTICA
- 1. 1 ROBÓTICA PRESENTADO POR: ANGIE DAYANA PRADA TRUJILLO EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN IBAGUÉ, TOLIMA 2019
- 2. 2 ROBÓTICA PRESENTADO POR: ANGIE DAYANA PRADA TRUJILLO 11°1 PRESENTADO A: MARIA ESPERANZA RADA INFORMÁTICA EXALUMNAS DE LA PRESENTACIÓN IBAGUÉ, TOLIMA 2019
- 3. 3 TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN 4 OBJETIVOS 4 QUE ES LA ROBÓTICA 5 ORIGEN 6 PARA QUÉ SIRVE 9 CARACTERÍSTICAS 10 IMPORTANCIA 12 CLASIFICACIÓN O RAMAS 13 GENERACIONES 16 CÓMO FUNCIONA 18 APLICACIONES 19 ROBOT SEGÚN LA ARQUITECTURA 20 CONCLUSIONES 22 WEBGRAFÍA 23
- 4. 4 INTRODUCCIÓN El ser humano lleva siglos soñando con la creación de máquinas autónomas y obedientes, capaces de llevar a cabo los trabajos más duros. Los robots ya han demostrado ser excelentes sustitutos de los humanos para llevar a cabo tareas repetitivas que no requieran capacidad de improvisación. Ya hay numerosos robots trabajando en minas y excavaciones petrolíferas, fabricando bienes de consumo en cadenas de montaje, explorando el espacio y combatiendo en guerras. En este proyecto vamos a intentar dar un repaso a la situación actual de la robótica, así como a analizar todo acerca de los robots, como, los orígenes de un robot y los diferentes tipos de robot que podemos encontrar en la actualidad. OBJETIVOS ● Reconocer las diferentes clases de robots ● Adquirir un gran aprendizaje en este tema
- 5. 5 ¿QUÉ ES ROBÓTICA? La robótica estudia el diseño y construcción de máquinas a través de un conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten concebir, realizar y automatizar sistemas basados en estructuras mecánicas poli articuladas, dotados de un determinado grado de "inteligencia" y destinados a la producción industrial o al sustitución del hombre en muy diversas tareas. Un sistema Robótico se puede describirse, como "Aquel que es capaz de recibir información, de comprender su entorno a través del empleo de modelos, de formular y de ejecutar planes, y de controlar o supervisar su operación". La Robótica es esencialmente pluridisciplinaria y se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y de la informática, así como en los de nuevas disciplinas tales como el reconocimiento de patrones y de inteligencia artificial.
- 6. 6 ORIGEN Probablemente el origen se encuentra en la necesidad imperiosa de buscar alternativas para facilitar y optimizar cualquier tarea productiva. En la historia de la humanidad siempre ha estado presente la invención como herramienta indispensable para el desarrollo personal, social y tecnológico. Por siglos, el ser humano ha construido máquinas que imitan partes del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de sus dioses; los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidráulicos, los cuales eran utilizados para fascinar a los adoradores de los templos. El inicio de la robótica actual puede fijarse en la industria textil del siglo XVIII, cuando Joseph Jacquard inventa en 1801 una máquina textil programable mediante tarjetas perforadas. Luego, la Revolución Industrial impulsó el desarrollo de estos agentes mecánicos. Además de esto, durante los siglos XVII y XVIII en Europa fueron construidos muñecos mecánicos muy ingeniosos que tenían algunas características de robots. Jacques de Vauncansos construyó varios músicos de tamaño humano a mediados del siglo XVIII.En 1805, Henri Maillardert construyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos.
- 7. 7 La palabra robot se utilizó por primera vez en 1920 en una obra llamada "Los Robots Universales de Rossum", escrita por el dramaturgo checo Karel Capek. Su trama trata sobre un hombre que fabricó un robot y luego este último mata al hombre. La palabra checa 'Robota' significa servidumbre o trabajador forzado, y cuando se tradujo al inglés se convirtió en el término robot. Luego, Isaac Asimov comenzó en 1939 a contribuir con varias relaciones referidas a robots y a él se le atribuye el acuñamiento del término Robótica y con él surgen las denominadas "Tres Leyes de Robótica" que son las siguientes: ● Un robot no puede actuar contra un ser humano o, mediante la inacción, que un ser humano sufra daños. ● Un robot debe de obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, salvo que estén en conflictos con la primera ley. ● Un robot debe proteger su propia existencia, a no ser que esté en conflicto con las dos primeras leyes. Son varios los factores que intervienen para que se desarrollaran los primeros robots en la década de los 50's. La investigación en inteligencia artificial desarrolló maneras de emular el procesamiento de información humana con computadoras electrónicas e inventó una variedad de mecanismos para probar sus teorías. Las primeras patentes aparecieron en 1946 con los muy primitivos robots para traslado de maquinaria de Devol. También en ese año aparecen las primeras computadoras. En 1954, Devol diseña el primer robot programable.
- 8. 8 En la actualidad, la robótica se debate entre modelos sumamente ambiciosos, como es el caso del IT, diseñado para expresar emociones, el COG, también conocido como el robot de cuatro sentidos, el famoso Sojourner o el lunar rover, vehículo de turismo con control remotos, y otros mucho más específicos como el cypher, un helicóptero robot de uso militar, el guardia de tráfico japonés anzen taro o los robots mascotas de Sony. En general la historia de la robótica la podemos clasificar en cinco generaciones: - Las dos primeras, ya alcanzadas en los ochenta, incluían la gestión de tareas repetitivas con autonomía muy limitada. - La tercera generación incluiría visión artificial, en lo cual se ha avanzado mucho en los ochenta y noventas. - La cuarta incluye movilidad avanzada en exteriores e interiores. - La quinta entraría en el dominio de la inteligencia artificial en lo cual se está trabajando actualmente.
- 9. 9 ¿PARA QUÉ SIRVE? La robótica sirve básicamente para la automatización y robotización de la producción y los servicios de los que depende el desarrollo de una sociedad. Para la humanidad, esta ciencia es un sinónimo de ayuda, asistencia, eficiencia, progreso y mayor conocimiento. Son numerosos los campos donde se puede aplicar efectivamente la ciencia robótica, y donde asegura un mayor desempeño y progreso. En la actualidad, los robots han sido diseñados para llevar a cabo el trabajo forzado y complicado. Actualmente son muchas las áreas de desarrollo y producción donde se utiliza la robótica. Cuando pensamos en robots, pensamos en máquinas gigantes que construyen autos y creaciones que son demasiado imposibles para ser reales. Sin embargo, los robots se encuentran en nuestra vida cotidiana de muchas maneras, desde grandes máquinas de producción, hasta juguetes para niños. Hoy en día, la robótica es una parte importante de nuestra vida diaria. Principalmente, lo podemos ver en los robots industriales reemplazando al hombre para muchas tareas, robots científicos o robots que nos ayudan a diario, en la oficina, en los salones de belleza, en la cocina, etc. Mientras muchas teorías apocalípticas indican que los robots tomarán el poder sobre la humanidad, pocos conciben un mundo sin robots, una prueba de su importancia, es precisamente su participación en nuestra vida diaria.
- 10. 10 CARACTERÍSTICAS ❖ Grados de libertad.- Los robots, suelen tener entre 3 y 6 GDL sin contar los movimientos propios de la herramienta que se le acopla, ni los GDL redundantes. A más GDL, mayor flexibilidad en el posicionamiento y orientación del elemento terminal. ❖ Zona de trabajo.- Es un volumen espacial con forma semejante entre los robots con la misma configuración de los ejes, por lo tanto depende fundamentalmente del tipo de robot y del tamaño de sus ejes. ❖ Capacidad de carga.- Es la máxima carga que un determinado robot puede transportar a su velocidad nominal considerando su configuración más desfavorable y garantizando el posicionado. En esta carga se incluye el peso de la pinza o herramienta que se le acopla al robot en su muñeca-mano; puede variar entre 2 y 200 Kg. aproximadamente. ❖ Resolución.- Podemos decir que es el mínimo incremento o variación de desplazamiento que puede realizar un robot en su elemento terminal; depende fundamentalmente de la unidad de control del robot. ❖ Precisión.- Es la distancia que hay entre el punto programado y el punto realmente alcanzado por el robot; en una serie de movimientos repetidos, es el grado de ajuste del valor del punto medio de estos movimientos al valor programado. ❖ Repetitividad.- Se entiende como el grado de exactitud en la repetición de movimientos, una buena repetitividad, de baja desviación para el conjunto de estos movimientos, aunque su media se aleje del valor programado. Si se cogen los puntos de destino por aprendizaje, la repetitividad es mucho más importante que la resolución y la precisión, pues lo importante en este caso es que el robot repita el
- 11. 11 posicionado en los puntos que él ha grabado. La repetitividad en los robots varía aproximadamente desde 0,01 hasta 2 mm. Hay fabricantes que engloban la precisión y la repetitividad en: precisión en la repetitividad. ❖ Velocidad y Aceleración.- La velocidad es importante sobre todo para movimientos largos y en aplicaciones de paletizado: inserción, manipulación y montaje. La velocidad nominal puede darse para cada eje independientemente o bien para el movimiento de la muñeca del robot que es la importante para el usuario, esta puede variar de 0.5 a 2 m/s según el tipo de robot y la aplicación. La aceleración es importante para movimientos cortos en los que se necesitan arranques y frenados rápidos. Hay controles que implementan perfiles de movimiento con rampas de aceleración y frenado para optimizar los movimientos en función de las distancias, velocidades e inercias. ❖ Armario o unidad de control.- Reúne una serie de características que determinan las comunicaciones con el entorno y la capacidad y potencia de control del brazo robot. Estas características están evolucionando constantemente, entre ellas están las siguientes: ❏ Memoria de almacenamiento y de programa. ❏ Lenguaje de programación. ❏ Tipos de comunicaciones con el entorno; número y tipo de E/S. ❏ Periféricos conectables, y entre ellos tipo de mando manual (teach pendant) con sus posibilidades de programación, movimientos manuales y otras funciones de que dispone. ❏ Posibilidades de ampliación y de control de otros ejes externos al brazo robot; parámetros de control para aplicaciones de soldadura y de pintado etc.
- 12. 12 IMPORTANCIA La robótica en la actualidad tiene mucha importancia para el ser humano por que logra adaptar la vida de forma que podamos facilitar las cosas que hacemos todos los días. Por eso es que la influencia de la robótica en la sociedad es muy grande, debido a que mucha gente siente curiosidad por saber cómo sirven las cosas y para que nos sirven, por eso cada día más personas se interesan en este tema y les gustaría estudiarla, ya que podemos saber más de aparatos eléctricos que tenemos en nuestro alrededor y sabiendo de ellos se nos facilita su uso en la sociedad, por eso su influencia tan grande, el querer saber más de las cosas y adelantar o ayudar a nuestra sociedad en adelantarse o dar pasos grandes para el futuro, con el fin de ser mejores. Un ejemplo claro serían los carros que se hicieron para satisfacer las necesidades de los seres humanos y que básicamente es la función de estos agregándole que ellos se crearon para reemplazarnos en los trabajos fuertes y extensos esta es la finalidad de la robótica, entonces ya sabemos cuál es la importancia de ellos en nuestras vidas; ayudar al ser humano en las actividades diarias, y reemplazarnos en actividades pesadas.
- 13. 13 CLASIFICACIÓN O RAMAS Veamos ahora los campos de aplicación de la robótica, los cuales son muchos y muy variados. ● Robótica industrial: Encargada del diseño de robots que permiten realizar tareas relacionadas al proceso de ensamble y manufactura de componentes a nivel industrial, como son: ensamble de autopartes, clasificación de piezas, posicionamiento de componentes electrónicos, empaquetado de alimentos, control de calidad, etc. El objetivo principal es reducir el costo y tiempo de producción, reducir los errores por manufactura humana y mejorar los procesos. ● Robótica de servicio: Se enfoca en el diseño de robots que proporcionan servicios a los seres humanos. Un robot de servicio opera de manera totalmente o parcialmente autónoma. Las tareas comunes de este tipo de robots son: sistemas de cirugía, cuidado de personas, servicios de limpieza doméstica e industrial, entretenimiento, exploración, desactivación de bombas, minería, rescate, etc.
- 14. 14 ● Robótica espacial: Esta área se enfoca en el diseño de robots para la actividad espacial como es la exploración planetaria o la asistencia en órbita. Entre muchas otras cosas, son utilizados para obtener muestras del terreno y estudiar la composición del suelo y de la atmósfera. Un ejemplo son los robots Spirit y Opportunity cuya misión fue realizar labores de investigación para detectar posibles índices de la existencia de agua en el planeta Marte. ● Robótica Humanoide: Es la parte de la ingeniería que se dedica al desarrollo de sistemas robotizados para imitar determinadas peculiaridades del ser humano.
- 15. 15 ● La cibernética: Que es el estudio interdisciplinario de la estructura de los sistemas reguladores. La cibernética está estrechamente vinculada a la teoría de control y a la teoría de sistemas. Tanto en sus orígenes como en su evolución, en la segunda mitad del siglo XX, la cibernética es igualmente aplicable a los sistemas físicos y sociales. Los sistemas complejos afectan y luego se adaptan a su ambiente externo; en términos técnicos, se centra en funciones de control y comunicación: ambos fenómenos externos e internos del/al sistema. ● La Inteligencia Artificial: Se denomina inteligencia artificial (IA) a la capacidad de razonar de un agente no vivo. John McCarthy, acuñó el término en 1956, la definió: "Es la ciencia e ingeniería de hacer máquinas inteligentes, especialmente programas de cómputo inteligentes.
- 16. 16 GENERACIONES ● Primera generación: Los robots manipuladores: estos robots son multifuncionales y poseen un sencillo sistema de control para poder operarlos. Esto robots son operados de los siguientes modos: 1. Manual: (operador controla directamente al manipulador) 2. De secuencia fija: se repite un mismo proceso. 3. De secuencia variable: se pueden alternar algunas características de los movimientos. ● Segunda generación: Los robots de aprendizaje: los robots de aprendizaje repiten en una secuencia un movimiento que ellos memorizan viendo al operador realizarlos.
- 17. 17 ● Tercera generación: Los robots con control sensorizado: estos robots son operados mediante una computadora que ejerce las órdenes y luego las envía al manipulador. ● Cuarta generación: Los robots inteligentes: los robots inteligentes tienen características de las demás generaciones, pero al mismo tiempo también poseen sensores que informan al ordenador acerca del estado de proceso del robot.
- 18. 18 ¿CÓMO FUNCIONA? Los robots para que puedan “tomar decisiones” y reaccionar a lo que los sensores le entregan debe tener un programa; un conjunto de instrucciones lógicas diseñados según la problemática que se quiere resolver y finalmente ejecutan la acción que debe realizar a través de sus actuadores. Los actuadores son los mecanismos que le permiten al robot comunicarse con el medio, o interferir en él como nuestros brazos o boca, los robots pueden tener motores, parlantes, pantallas. Entonces los sensores y actuadores le permiten al robot relacionarse con su entorno. También hay que considerar a los sistemas de comunicación como un subgrupo de los actuadores, ya que le permiten a los robots comunicarse con otros dispositivos para enviar y recibir información, cargar programas, etc.
- 19. 19 APLICACIONES Los robots son muy útiles en muchas áreas: ➔ En la industria se utilizan para hacer trabajos peligrosos como soldaduras de arco, de punto o implementación de sustancias inhalantes nocivas. También se usan para aplicar pintura en spray, transporte pesado, molienda de materiales o moldeado en plástico. ➔ En los Laboratorios médicos se utilizan para realizar tareas repetitivas de medición de peso, cantidad de materia, pH, etc. Los robots presentan tres ventajas sobre el trabajo humano: mayor productividad, mayor control de calidad y reducción de exposición humana a sustancias dañinas. ➔ El Instituto de Investigación Australiano ha invertido mucho dinero en fabricar robots para la agricultura; produjo uno que esquila ovejas, y otro que realiza los cortes de los cerdos. ➔ En la actividad de investigación del espacio se han utilizado y se utilizan robots, la información que se recoge de los planetas con las sondas no tripuladas como la Galileo, que investigó Júpiter; son producto de mediciones de robots.
- 20. 20 ROBOT SEGÚN SU ARQUITECTURA Se pueden distinguir cuatro elementos fundamentales: 1. La estructura que se compone de base o pies, tronco, hombros, codo, antebrazo, muñeca y manipulador. 2. Los actuadores responsables del movimiento. 3. Los sensores 4. La unidad de control El movimiento que puede realizar un robot viene determinado por las características de las articulaciones: ● Articulaciones prismáticas permiten realizar movimientos lineales, en una sola dirección. ● Articulaciones giratorias permiten realizar movimientos de rotación.
- 21. 21 Existen diferentes tipos y clases de robots, entre ellos con forma humana, de animales, de plantas o incluso de elementos arquitectónicos pero todos se diferencian por sus capacidades y se clasifican en 4 formas: ➢ Androides: robots con forma humana. Imitan el comportamiento de las personas, su utilidad en la actualidad es de solo experimentación. La principal limitante de este modelo es la implementación del equilibrio en el desplazamiento, pues es bípedo. ➢ Móviles: se desplazan mediante una plataforma rodante (ruedas); estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro. ➢ Zoomórficos: es un sistema de locomoción imitando a los animales. La aplicación de estos robots sirve, sobre todo, para el estudio de volcanes y exploración espacial. ➢ Poliarticulados: mueven sus extremidades con pocos grados de libertad. Su principal utilidad es industrial, para desplazar elementos que requieren cuidados.
- 22. 22 CONCLUSIONES ● Si bien el hombre ha buscado crear máquinas que puedan realizar las mismas tareas que él, ahora su meta va más allá: lograr que éstas no sólo reproduzcan conductas inteligentes, sino que lo hagan utilizando los mismos principios que se han descubierto en los seres vivos y en particular en el hombre. ● Esta ciencia llamada Robótica etológica o fisiológica pretende que la naturaleza indique los caminos. Estos Robots permiten a los investigadores entender algunas funciones imposibles de desentrañar directamente a través de la experimentación animal. ● Hoy en día, aunque no nos demos cuentas, la robótica es algo, quizá no imprescindible, pero sí muy usual en nuestras vidas.