Niccolo Martelli nos habló de la "Energía Solar y su relación con la Robótica". Estas charlas motivacionales se enmarcan en el proyecto "Explorando el mundo de la Energía Solar" que estamos desarrollando en el Colegio Alemán de Viña durante este segundo semestre de 2010 junto a otros apoderados del curso.

1. Energía Solar y Robótica
Energía Solar y Robótica
por Niccolo Martelli

2. Energía Solar y Robótica
Robot

3. Energía Solar y Robótica

4. Energía Solar y Robótica

5. Energía Solar y Robótica

6. Energía Solar y Robótica

7. Energía Solar y Robótica

8. Energía Solar y Robótica
• 1921; Csekrobotnik (s)
Karel Čapek
R.U.R. (Rossum's Universal Robots)
• latlaboři (s) = labor, trabajo
• Csekrobota (s) = trabajo duro o labor
• robótica
Isaac Asimov

9. Energía Solar y Robótica
¿porqué queremos crear robots?
• “la lata” que nos dan ciertas tareas rutinarias
o desagradables

10. Energía Solar y Robótica
¿porqué queremos crear robots?
• el riesgo involucrado en ciertas operaciones
(manipulación de explosivos, trabajos en
altura, operaciones en ambientes peligrosos)

11. Energía Solar y Robótica
¿porqué queremos crear robots?
• la posibilidad que “otro “ haga muchas de
nuestras tareas “a la manera“ nuestra
– anybots
• Monty
• manosantropomorfas
– puederealizaryaprendermovimientos de un humano
usando un guanteelectrónico
• Dexter
– caminabalanceándosedinámicamente
• QB
– robot de telepresencia
– http://www.anybots.com

12. Energía Solar y Robótica
¿porqué queremos crear robots?
• la posibilidad que “otro “ haga muchas de
nuestras tareas “mejor“ que nosotros

13. Energía Solar y Robótica
¿porqué queremos crear robots?
• la posibilidad que “otro “ haga muchas de
nuestras tareas “mejor“ que nosotros

14. Energía Solar y Robótica
¿porqué queremos crear robots?
• la posibilidad que “otro “ haga muchas de
nuestras tareas “mejor“ que nosotros

15. Energía Solar y Robótica
¿porqué queremos crear robots?
• la posibilidad que “otro “ haga muchas de
nuestras tareas “mejor“ que nosotros

16. Energía Solar y Robótica
¿porqué queremos crear robots?
• la posibilidad que “otro “ haga muchas de
nuestras tareas “mejor“ que nosotros

17. Energía Solar y Robótica
¿porqué queremos crear robots?
• la inherente curiosidad
e inquietud creativa del H

18. Energía Solar y Robótica
la energía solar
• sin sol
no hay vida en el planeta:
calor,
metabolismo,
fotosíntesis

19. Energía Solar y Robótica
sus carácterísticas
(en el planeta Tierra)
• sujeta a:
periodicidad diaria

20. Energía Solar y Robótica
sus carácterísticas
(en el planeta Tierra)
• variable con la latitud

21. Energía Solar y Robótica
sus carácterísticas
(en el planeta Tierra)
• variable con la latitud

22. Energía Solar y Robótica
sus características
(en el planeta Tierra)
• estacionalidad

23. Energía Solar y Robótica
sus características
(en el planeta Tierra)
• condiciones climáticas (azar)

24. Energía Solar y Robótica
sus características
(en el planeta Tierra)
• directamente proporcional
con la superficie de exposición
al Sol

25. Energía Solar y Robótica
sus características
(en el planeta Tierra)
• esquema funcional
(“factor de planta”)

26. Energía Solar y Robótica
¿cómo lograr un suministro
estable o constante?
• no podemos “parar”
el giro del planeta
• esto plantea la necesidad
de acumular y graduar
su disponibilidad

27. Energía Solar y Robótica
acumulación de la energía solar/
conversión de la energía
• térmica
– natural
(atmósfera, grandes masas de agua)
– artificial
(estanques aislados del medio ambiente, medios densos)
• eléctrica
– baterías
– condensadores
• gravitacional
– represas

28. Energía Solar y Robótica
baterías
• capacidad de acumulación y peso
• mejoras sustantivas tendientes
acurva de rendimientos
decrecientes

29. Energía Solar y Robótica
potencia y peso
• bulldozer eléctrico
• vehículos eléctricos
• ¿vehículos solares?

30. Energía Solar y Robótica
autonomía
• la posibilidad de independizarse
de las fuentes energéticas

31. Energía Solar y Robótica
tanto los vehículos
como los robots
están limitados por su peso
• desafío de diseño:
¿cómo los hacemos más livianos?
• ¿cómo utilizamos la energía solar
en una robótica
de nivel “más alto”?
– menos consumo energético
– mayor sofisticación

32. Energía Solar y Robótica
Francisco Varela
• estudió la biología celular
proponiendo a partir de ella una
vertiente diferente para el
desarrollo de la IA
– autómatas celulares
– entes vivos que aprenden
de su historia

33. Energía Solar y Robótica

34. Energía Solar y Robótica
La energía solar es universal
• salgamos de la esfera terrestre

35. Energía Solar y Robótica

36. Energía Solar y Robótica

37. Energía Solar y Robótica

38. Energía Solar y Robótica
Exploración espacial
• sistemas complejos,
misiones complejas,
años de planificación,
increíbles
costos,
grandes
riesgos

39. Energía Solar y Robótica
Exploración espacial
una propuesta alternativa
• experiencia con robots móviles
(articulados y con ruedas)
• misiones más rápidas,
económicas,
usando gran cantidad de robots
simples y autónomos
producidos en serie,
con pesos entre 1 y 2 kg
(¡o menos!)

40. Energía Solar y Robótica
Genghis
• robot móvil, autónomo, de 6 patas
• < 1 kilógramo
• capaz de desplazarse
sobre terreno abrupto
• sin equipamiento de comunicación
de control desde tierra
• posibilidad de fabricación en serie,
a bajo costo

41. Energía Solar y Robótica
enghis
¿cómo se propulsa?
– energía solar
¿qué lo hace posible?
– diseño innovador
– inteligencia artificial

42. Energía Solar y Robótica
Genghis
• inteligencia basada en enfoque biológico
y neuronal
• esquema arquitectónico de subsumption
(subsupuestos)
– una forma de descomponer
comportamientos inteligentes complejos en
muchos comportamientos simples, los que a
su vez se organizan en capas superpuestas
– permite modularidad
– funciona en paralelo y por separado
(distribuido)

43. Energía Solar y Robótica
Genghis
• arquitectura de capas superpuestas
– protocolo computacional
paralelo/distribuido basado en especificar
una red de instrucciones que vinculan
– primer nivel de comportamientos básicos
• basados en la conexión de sensaciones y acción
(sensores y motores)
– tareas de más alto nivel superpuestas en
paralelo
• temporizadores que provocan cambios de
comportamiento

44. Energía Solar y Robótica
Genghis
• 12 motores, 12 sensores de fuerza,
6 sensores piro-eléctricos,
un inclinómetro y 2 antenas (bigotes)
• Comportamiento:
– capaz de moverse
en terreno abrupto y desconocido
– perseguir humanos
usando sus sensores piro-eléctricos
• Coordinado mediante un sistema
superpuesto de control distribuido

45. Energía Solar y Robótica
Exploración espacial
• Así,
al cabo de no muchos años,
podría ser posible
explorar el espacio
a no mucho costo
y aprender más
de nuestro origen

46. Energía Solar y Robótica
• Hasta vernos nuevamente
en un próximo planeta
Gracias