Profesor: Jhon Alexander Holguín Barrera
jhon.holguin@gmail.com
La robótica puede considerarse que hace referencia a una automatización
importante de numerosos sectores de la actividad humana en los cuales se ha
               estimado imprescindible la presencia del hombre.



                                                             C-3PO




               R2-D2 (Arturito)

 Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
 Jhon Alexander Holguín B.
Rama tecnológica la cual dedica su estudio al diseño, construcción, operación,
aplicación de los robots, en esta se combinan diversas disciplinas tales
como:

    •Mecánica

    •Electrónica

    •La Informática

    •La Inteligencia Artificial

    •Ingeniería de Control




  Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
  Jhon Alexander Holguín B.
•Producción : Este es uno de los campos que ha desarrollado el máximo esfuerzo
para la aplicación de esta ciencia, debido a los grandes beneficios que representa
esto:

    •Disminución de mano de obra


    •Automatización de la producción

         •Mejor calidad
         •Adaptación de la cantidad de producción


    •Rapidez para la reconfiguración de la unidad
    de producción



    Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
    Jhon Alexander Holguín B.
•Exploración: Se requiere ejecutar trabajos en un lugar al que el hombre no
puede ir porque el medio es hostil, algunos casos son:

    •Medio Submarino
    •Medio Espacial
    •Medio irradiado por centrales nucleares

Se pueden encontrar dos tipos de solución
para estas intervenciones:


    •Robot Autónomo (Programación)
    • Teleoperación (Maquina esclava)




  Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
  Jhon Alexander Holguín B.
•Asistencia Individual: Asistencia o ayuda personal o casera, pero con un
interés limitado, por otro lado se encuentra la robótica medica, permitiendo
mejorar las condiciones de vida de las personas con dificultades:




    •Prótesis (Manos, Piernas)

    •Órtesis (Estructuras motorizadas para ayudar
    en los movimientos

    •Telétesis (Están destinadas a los paralíticos de los cuatro miembros
    (tetrapléjicos), controlados a distancia por las zonas de motricidad
    voluntaria no afectadas).
  Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
  Jhon Alexander Holguín B.
•El uso de la palabra robot en la mayoría de lenguas certifica la creación
reciente de esta palabra.

•El termino robot empieza a usarse en los años 1920-1930, a raíz de una obra
de teatro del Tcheque Karel Tschapek titulada R.U.R (Rossum´s Universal
Robot) donde se presentan pequeños seres artificiales antropomorfos, que
responden a la ordenes de su maestro (Robota-Trabajo-Esclavo).




  Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
  Jhon Alexander Holguín B.
“Un aparato mecánico que se parece y hace el trabajo de un ser humano”
                                                                  Oxford English Dictionary




“Un manipulador reprogramable y multifuncional concebido para transportar
materiales, piezas, herramientas o sistemas especializados, con movimientos
   variados y programados con la finalidad de ejecutar varias tareas”

                                                                  Robot Institute of America




  Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
  Jhon Alexander Holguín B.
•Versatilidad: Potencialidad estructural de ejecutar tareas diversificadas y/o
ejecutar una misma tarea de forma diversificada, esto impone al robot una
estructura mecánica de geometría variable.




•Auto-adaptabilidad al Entorno: Significa que un robot debe, por si solo,
alanzar su objetivo, a pesar de las perturbaciones imprevistas (pero limitadas)
del entorno, a lo largo de la ejecución de la tarea.




  Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
  Jhon Alexander Holguín B.
•Un robot operacional puede representarse por cuatro entidades unidas entre si.

    •Sistema Mecánico Articulado: Dotado de motores (accionadores o
    actuadores) , pueden ser eléctricos, hidráulicos o pneumáticos, para
    conocer las articulaciones del robot se recurre a los captadores.

    •El Entorno: Es el universo en el que esta sumergida la primera
    entidad. Para los robots con puesto fijo, se reduce a lo que se encuentra
    en el espacio alcanzable. En este entorno se encontraran obstáculos a
    evitar, objetos de interés con los cuales debe interactuar, para esto hace
    uso de elementos exteroceptivos (cámaras, detectores de fuerza,
    captadores tactiles)


    (e.g. Un robot que desea interactuar con un elemento que esta sobre una
    mesa)

  Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
  Jhon Alexander Holguín B.
•Tareas a Realizar: El trabajo que se desea sea realizado por el robot, es
  por esto preciso poder describirlo, mediante lenguajes gestos, orales,
  escritos.




  •El cerebro del Robot: Es el órgano de tratamiento de la información. Para
  los robots menos evolucionados casi siempre es un autómata programable,
  para un robot avanzado es un miniordenador numérico o microprocesador.




Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
Jhon Alexander Holguín B.
Sistema Mecánico                                                                                 Modelo Robot




                                     Propioceptivos
                                      Captadores
                                                                    Control




                                                                              Ordenador
 Transmisiones                                                                                  Modelo Entorno

                                                                Información
                                                                                                  Descripción
  Accionadores
                                                                                                    Tareas
                                                                                                 Algoritmos de
                                                                                                    Control


                                                      Información
      Interacción                                                                                     Lenguajes
                               Exteroceptivos
                                Captadores




      Entorno                                                                             Tareas a Realizar




  Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
  Jhon Alexander Holguín B.
Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
Jhon Alexander Holguín B.
•Primera Generación: Es el robot industrial llamado clásico. Repite los gestos
que se le han enseñado o programado. Funciona en modo “autómata
programable”, desconoce su entorno incluso lo que hace.



•Segunda Generación : Capaces de adquirir ciertos datos (limitados) sobre su
entorno (e.g Localizar piezas colocadas sobre una mesa)




•Tercera Generación: Capaz de comprender el lenguaje oral próximo al lenguaje
natural y que es capaz de reconocerse en una escena compleja representada en
una imagen, hacen uso de la Inteligencia Artificial



    Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
    Jhon Alexander Holguín B.
•Es la inteligencia no natural en agentes racionales no vivos.



 "Es la ciencia e ingeniería de hacer máquinas inteligentes, especialmente
                    programas de cómputo inteligentes.“
                                                                    John McCarthy




    Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones
    Jhon Alexander Holguín B.

10. robotica

  • 1.
    Profesor: Jhon AlexanderHolguín Barrera jhon.holguin@gmail.com
  • 2.
    La robótica puedeconsiderarse que hace referencia a una automatización importante de numerosos sectores de la actividad humana en los cuales se ha estimado imprescindible la presencia del hombre. C-3PO R2-D2 (Arturito) Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 3.
    Rama tecnológica lacual dedica su estudio al diseño, construcción, operación, aplicación de los robots, en esta se combinan diversas disciplinas tales como: •Mecánica •Electrónica •La Informática •La Inteligencia Artificial •Ingeniería de Control Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 4.
    •Producción : Estees uno de los campos que ha desarrollado el máximo esfuerzo para la aplicación de esta ciencia, debido a los grandes beneficios que representa esto: •Disminución de mano de obra •Automatización de la producción •Mejor calidad •Adaptación de la cantidad de producción •Rapidez para la reconfiguración de la unidad de producción Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 5.
    •Exploración: Se requiereejecutar trabajos en un lugar al que el hombre no puede ir porque el medio es hostil, algunos casos son: •Medio Submarino •Medio Espacial •Medio irradiado por centrales nucleares Se pueden encontrar dos tipos de solución para estas intervenciones: •Robot Autónomo (Programación) • Teleoperación (Maquina esclava) Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 6.
    •Asistencia Individual: Asistenciao ayuda personal o casera, pero con un interés limitado, por otro lado se encuentra la robótica medica, permitiendo mejorar las condiciones de vida de las personas con dificultades: •Prótesis (Manos, Piernas) •Órtesis (Estructuras motorizadas para ayudar en los movimientos •Telétesis (Están destinadas a los paralíticos de los cuatro miembros (tetrapléjicos), controlados a distancia por las zonas de motricidad voluntaria no afectadas). Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 7.
    •El uso dela palabra robot en la mayoría de lenguas certifica la creación reciente de esta palabra. •El termino robot empieza a usarse en los años 1920-1930, a raíz de una obra de teatro del Tcheque Karel Tschapek titulada R.U.R (Rossum´s Universal Robot) donde se presentan pequeños seres artificiales antropomorfos, que responden a la ordenes de su maestro (Robota-Trabajo-Esclavo). Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 8.
    “Un aparato mecánicoque se parece y hace el trabajo de un ser humano” Oxford English Dictionary “Un manipulador reprogramable y multifuncional concebido para transportar materiales, piezas, herramientas o sistemas especializados, con movimientos variados y programados con la finalidad de ejecutar varias tareas” Robot Institute of America Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 9.
    •Versatilidad: Potencialidad estructuralde ejecutar tareas diversificadas y/o ejecutar una misma tarea de forma diversificada, esto impone al robot una estructura mecánica de geometría variable. •Auto-adaptabilidad al Entorno: Significa que un robot debe, por si solo, alanzar su objetivo, a pesar de las perturbaciones imprevistas (pero limitadas) del entorno, a lo largo de la ejecución de la tarea. Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 10.
    •Un robot operacionalpuede representarse por cuatro entidades unidas entre si. •Sistema Mecánico Articulado: Dotado de motores (accionadores o actuadores) , pueden ser eléctricos, hidráulicos o pneumáticos, para conocer las articulaciones del robot se recurre a los captadores. •El Entorno: Es el universo en el que esta sumergida la primera entidad. Para los robots con puesto fijo, se reduce a lo que se encuentra en el espacio alcanzable. En este entorno se encontraran obstáculos a evitar, objetos de interés con los cuales debe interactuar, para esto hace uso de elementos exteroceptivos (cámaras, detectores de fuerza, captadores tactiles) (e.g. Un robot que desea interactuar con un elemento que esta sobre una mesa) Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 11.
    •Tareas a Realizar:El trabajo que se desea sea realizado por el robot, es por esto preciso poder describirlo, mediante lenguajes gestos, orales, escritos. •El cerebro del Robot: Es el órgano de tratamiento de la información. Para los robots menos evolucionados casi siempre es un autómata programable, para un robot avanzado es un miniordenador numérico o microprocesador. Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 12.
    Sistema Mecánico Modelo Robot Propioceptivos Captadores Control Ordenador Transmisiones Modelo Entorno Información Descripción Accionadores Tareas Algoritmos de Control Información Interacción Lenguajes Exteroceptivos Captadores Entorno Tareas a Realizar Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 13.
    Introducción a laIngeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 14.
    •Primera Generación: Esel robot industrial llamado clásico. Repite los gestos que se le han enseñado o programado. Funciona en modo “autómata programable”, desconoce su entorno incluso lo que hace. •Segunda Generación : Capaces de adquirir ciertos datos (limitados) sobre su entorno (e.g Localizar piezas colocadas sobre una mesa) •Tercera Generación: Capaz de comprender el lenguaje oral próximo al lenguaje natural y que es capaz de reconocerse en una escena compleja representada en una imagen, hacen uso de la Inteligencia Artificial Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.
  • 15.
    •Es la inteligenciano natural en agentes racionales no vivos. "Es la ciencia e ingeniería de hacer máquinas inteligentes, especialmente programas de cómputo inteligentes.“ John McCarthy Introducción a la Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones Jhon Alexander Holguín B.