Robotica antecedentes unidad 1

LICENCIATURA EN INGENIERÍA EN ELÉCTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
Séptimo Semestre Grupo 1
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo
Área Académica de Sistemas Computacionales
Licenciatura en Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones
(Robótica)
DURAN MARROQUIN CLAUDIO IVAN
Tópicos de investigación
UNIDAD 1 HISTORIA
Martin Francisco Francisco
Fecha de entrega: 20 de Enero de 2015

1.1 Antecedentes históricos de la robótica
Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de sus dioses. Estos brazos fueron
operados por sacerdotes, quienes clamaban que el movimiento de estos era inspiración de sus
dioses. Los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidráulicas, los cuales se
utilizaban para fascinar a los adoradores de los templos.
Una obra checoslovaca publicada en 1917 por Karel Kapek, denominada Rossum's Universal
Robots, dio lugar al término robot. La palabra checa 'Robota' significa servidumbre o trabajador
forzado, y cuando se tradujo al ingles se convirtió en el término robot.
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. Esencialmente se trataba de robots mecánicos
diseñados para un propósito específico: la diversión. En 1738 Jacques de Vauncansos construyó
un pato con aparato digestivo trasparente formado por más de 400 partes móviles, batía las alas,
comía y realizaba la digestión imitando al mínimo detalle el comportamiento natural del ave.
En 1805, Henri Maillardert construyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos. Estas
creaciones mecánicas de forma humana deben considerarse como inversiones aisladas que
reflejan el genio de hombres que se anticiparon a su época. Hubo otras invenciones mecánicas
durante la revolución industrial,. Entre ellas se puede citar la hiladora giratoria de Hargreaves
(1770), la hiladora mecánica de Crompton (1779), el telar mecánico de Cartwright (1785), el telar
de Jacquard (1801), y otros.
Entre los escritores de ciencia ficción, Isaac Asimov contribuyó con varias narraciones relativas a
robots, comenzó en 1939, a él se atribuye el acuña miento del término Robótica.
Estos principios fueron denominados por Asimov las Tres Leyes de la Robótica, y son:
1. Un robot no puede actuar contra un ser humano o, mediante la inacción, que un ser
humano sufra daños.
2. Un robot debe de obedecer las ordenes dadas por los seres humanos, salvo que estén en
conflictos con la primera ley.
3. Un robot debe proteger su propia existencia, a no ser que esté en conflicto con las dos
primeras leyes.
En 1950 Alan Turing propone una prueba para determinar si una maquina realmente tiene el poder
de pensar por si mismo. Para pasar la prueba, la maquina debe ser indistinguible de un ser
humano durante la conversación. Ha llegado a ser conocida como la “prueba de Turing”

1.2 ROBÓTICA EN LA ACTUALIDAD
La historia de la robótica moderna tiene su punto de partida en 1954 con la patente de George C.
Devol, Jr., seguida de la instalación en 1959 del primer modelo de prueba "Unimate" en la planta
de fundición inyectada de General Motors en Turnstead y la creación en 1961 de Unimation Inc.
El tiempo transcurrido desde entonces ha contemplado un intenso desarrollo de la robótica y, en
concreto, de la denominada robótica industrial, de tal forma que los robots, que llegaron a ser
considerados como el paradigma de la automatización industrial, se han convertido en nuestros
días en un elemento más, e importante, de dicha automatización.
La robótica nacía llena de promesas para un futuro desarrollo rápido e intenso que, en pocos
años, habría alcanzado metas que en aquellos momentos correspondían al ámbito de la ciencia
ficción. Las aportaciones de una informática en continuo adelanto, junto a las novedosas
metodologías de la inteligencia artificial, permitían prever la disponibilidad, en pocos años, de
robots dotados de una gran flexibilidad y capacidad de adaptación al entorno, que invadirían todos
los sectores productivos de forma imparable.
La robótica industrial ha alcanzado un elevado grado de madurez, y la compra e instalación de
robots industriales en los entornos productivos ha dejado de ser una aventura para convertirse en
una opción razonable en muchos contextos de la automatización.
Los robots son usados para llevar a cabo tareas sucias, peligrosas, difíciles, repetitivas o
embotadas para los humanos. Esto usualmente toma la forma de un robot industrial usado en las
líneas de producción. Otras aplicaciones incluyen la limpieza de residuos tóxicos, exploración
espacial, minería, búsqueda y rescate de personas y localización de minas terrestres. La
manufactura continúa siendo el principal mercado donde los robots son utilizados.
Se ha logrado un gran avance en los robots dedicados a la medicina, con dos compañías en
particular, Computer Motion e Intuitive Surgical, que han recibido la aprobación regulatoria en
América del Norte, Europa y Asia para que sus robots sean utilizados en procedimientos de
cirugía invasiva mínima
Dean Kamen, fundador de FIRST y de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME),
ha creado una Competencia Robótica multinacional que a diferencia de las competencias de los
robots de lucha sumo, que tienen lugar regularmente en algunos lugares, o las competencias de
“Battlebots“ transmitidas por televisión, estas competencias incluyen la creación de un robot.
Aunque la apariencia de los robots industriales no ha cambiado significativamente y muchos
modelos actuales tienen una estructura y funcionamiento similares, aunque a diferentes escalas, a
aquel primer PUMA que Unimation entregó en 1978 al centro de tecnología de General Motors en
Warren, Michigan, Los robots actuales son más robustos, rápidos y fiables. Su capacidad de carga
y repetitividad es comparativamente superior, y su programación se ha facilitado
considerablemente.

La Federación Internacional de Robótica (IFR) ha adoptado una clasificación provisional de los
robots de servicio, por áreas de aplicación:
a. Servicio a humanos (personal, protección, entretenimiento, …)
b. Servicio a equipos (mantenimiento, reparación, limpieza, ...)
c. Otras funciones autónomas (vigilancia, transporte, adquisición de datos, ...)
En estos momentos, el número de robots de servicio operando en todo el mundo se estima en
unos pocos miles y claramente por debajo de la cifra de 10.000 unidades. Estos robots están
realizando principalmente tareas de transporte y mensajería (p.ej. en hospitales), limpieza, cirugía
y asistencia a minusválidos, aunque se espera su extensión a otras aplicaciones en un futuro
próximo.
Los robots industriales ocupan un lugar destacado dentro de la automatización de la producción y
su papel se ha ido consolidando en los últimos años. Después de un descenso en las ventas,
tanto en el conjunto del mundo como en España, que tuvo su mínimo en 1993, el mercado de
robots ha seguido una evolución creciente. No obstante, la industria automotriz continúa siendo el
sector mayoritario en cuanto a utilización de robots, especialmente en España. Si bien la
soldadura en sus diversos tipos sigue siendo un campo muy importante de aplicación, el número
de robots dedicados al montaje en el conjunto del mundo es mayoritario.
1.2 CLASIFICACIÓN DE ROBOTS
Clasificación de los Robots según su Generación
1G Primera Generación: Manipuladores:
Esta primera etapa se puede considerar desde los años 50s ,en donde las maquinas diseñadas
cuentan con un sistema de control relativamente sencillo de lazo abierto, esto significa que no
existe retroalimentación alguna por parte de algún sensor y realizan tareas previamente
programadas que se ejecutan secuencialmente.
2G Segunda Generación: Robots de Aprendizaje:
La segunda etapa se desarrolla hasta los años 80s, este tipo de robots son un poco más
conscientes de su entorno que su previa generación, disponiendo de sistemas de control de lazo
cerrado en donde por medio de sensores adquieren información de su entorno y obtienen la
capacidad de actuar o adaptarse según los datos analizados.
También pueden aprender y memorizar la secuencia de movimientos deseados mediante el
seguimiento de los movimientos de un operador humano.

3G Tercera Generación: Robots con Control Sensorizado:
Durante esta etapa, que tiene lugar durante los años 80s y 90s, los robots ahora cuentan con
controladores (computadoras) que usando los datos o la información obtenida de sensores,
obtienen la habilidad de ejecutar las ordenes de un programa escrito en alguno de los lenguajes
de programación que surgen a raíz de la necesidad de introducir las instrucciones deseadas en
dichas maquinas.
Los robots usan control del tipo lazo cerrado, lo cual significa que ahora son bastante conscientes
de su entorno y pueden adaptarse al mismo.
4G Cuarta Generación: Robots Inteligentes:
Esta generación se caracteriza por tener sensores mucho más sofisticados que mandan
información al controlador y la analizan mediante estrategias complejas de control. Debido a la
nueva tecnología y estrategias utilizadas estos robots califican como "inteligentes", se adaptan y
aprenden de su entorno utilizando "conocimiento difuso" , "redes neuronales", y otros métodos de
análisis y obtención de datos para así mejorar el desempeño general del sistema en tiempo real,
donde ahora el robot puede basar sus acciones en información más sólida y confiable, y no solo
esto sino que también se pueden dar la tarea de supervisar el ambiente que les rodea, mediante la
incorporación de conceptos "modélicos" que les permite actuar a situaciones determinadas.
5G Quinta Generación y más allá:
La siguiente generación será una nueva tecnología que incorporara 100% inteligencia artificial y
utilizara métodos como modelos de conducta y una nueva arquitectura de subsunción, además de
otras tecnologías actualmente en desarrollo como la nanotecnología.
Clasificación de los Robots según su Nivel de Inteligencia
Los japoneses (JIRA) tienen su propia forma de clasificar a los robots dentro de seis clases
basada en el Nivel de Inteligencia del Robot:
1) Dispositivos de manejo manual, controlados por una persona.
2) Robots de secuencia arreglada.
3) Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fácilmente.

4) Robots regeneradores, donde el operador humano conduce el robot a través de la tarea.
5) Robots de control numérico, donde el operador alimenta la programación del movimiento, hasta
que se enseñe manualmente la tarea.
6) Robots inteligentes, los cuales pueden entender e interactuar con cambios en el medio
ambiente.
Clasificación de los Robots según el Nivel de Control Ejecutan
1) Nivel de inteligencia artificial, donde el programa aceptará un comando como "levantar el
producto" y descomponerlo dentro de una secuencia de comandos de bajo nivel basados en un
modelo estratégico de las tareas.
2) Nivel de modo de control, donde los movimientos del sistema son modelados, para lo que se
incluye la interacción dinámica entre los diferentes mecanismos, trayectorias planeadas, y los
puntos de asignación seleccionados.
3) Niveles de servo-sistemas, donde los actuadores controlan los parámetros de los mecanismos
con el uso de una retroalimentación interna de los datos obtenidos por los sensores, y la ruta es
modificada sobre la base de los datos que se obtienen de sensores externos. Todas las
detecciones de fallas y mecanismos de corrección son implementados en este nivel.
Clasificación de los Robots según el Nivel del Lenguaje de Programación
1) Sistemas guiados, en el cual el usuario conduce el robot a través de los movimientos a ser
realizados.
2) Sistemas de programación de nivel-robot, en los cuales el usuario escribe un programa de
computadora al especificar el movimiento y el sensado.
3) Sistemas de programación de nivel-tarea, en el cual el usuario especifica la operación por sus
acciones sobre los objetos que el robot manipula.
Clasificación de los Robots según su Aplicación
1) Robots Médicos, fundamentalmente, prótesis para disminuidos físicos que se adaptan al cuerpo
y están dotados de potentes sistemas de mando. Con ellos se logra igualar al cuerpo con
precisión los movimientos y funciones de los órganos o extremidades que suplen.
2) Exoesqueletos Robóticos (Dirígete al artículo)
3) Robots Industriales

Clasificación de los Robots según su Arquitectura
La arquitectura, definida por el tipo de configuración general del robot, se clasifica en lo siguiente:
1) Poli-articulados, Bajo este grupo están los robots de muy diversa forma y configuración cuya
característica común es la de ser básicamente sedentarios -aunque excepcional-mente pueden
ser guiados para efectuar desplazamientos limitados- y estar estructurados para mover sus
elementos terminales en un determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de
coordenadas y con un número limitado de grados de libertad". En este grupo se encuentran los
manipuladores, los robots industriales, los robots cartesianos y algunos robots industriales y se
emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar
sobre objetos con un plano de simetría vertical o deducir el espacio ocupado en el suelo.
2) Móviles, Son robots con gran capacidad de desplazamiento, basada en carros o plataformas y
dotada de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por tele-mando o guiándose
por la información recibida de su entorno a través de sus sensores. Estos robots aseguran el
transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricación. Guiados mediante pistas
materializadas a través de la radiación electromagnética de circuitos empotrados en el suelo, o a
través de bandas detectadas foto eléctricamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y
están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.
3) Androides, Son robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento
cinemático del ser humano. Actualmente los androides son todavía dispositivos muy poco
evolucionados y sin utilidad práctica, y destinados, fundamentalmente, al estudio y
experimentación.
Uno de los aspectos más complejos de estos robots, y sobre el que se centra la mayoría de los
trabajos, es el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es controlar dinámica
y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener simultáneamente el equilibrio del robot
4) Zoomorficos, Los robots zoomórficos, que considerados en sentido no restrictivo podrían incluir
también a los androides, constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de
locomoción que imitan a los diversos seres vivos. A pesar de la disparidad morfológica de sus
posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los robots zoomórficos en dos
categorías principales: caminadores y no caminadores. El grupo de los robots zoomórficos no
caminadores está muy poco evolucionado. Los robots zoomórficos caminadores multípedos son
muy numeroso y están siendo experimentados laboratorios con vistas al desarrollo posterior de
verdaderos vehículos terrenos, piloteando o autónomos, capaces de evolucionar en superficies
muy accidentadas.
5) Híbridos: corresponden a aquellos de difícil clasificación cuya estructura se sitúa en
combinación con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por
yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentado articulado y con ruedas, e s al mismo
tiempo uno de los atributos de los robots móviles y de los robots zoomórficos. De igual forma
pueden considerarse híbridos algunos robots formados por la yuxtaposición de un cuerpo formado

por un carro móvil y de un brazo semejante al de los robots industriales. En parecida situación se
encuentran algunos robots antropomorfos y que no pueden clasificarse ni como móviles ni como
androides, tal es el caso de los robots personales.
1.4 Robótica en distintas ciencias
La robótica es la ciencia encaminada a diseñar y construir aparatos y sistemas capaces de realizar
tareas propias de un ser humano. Con esta definición tan general, la palabra 'robótica' cubre
muchos conceptos diferentes, pero todos giran en torno a la misma idea.
Robots Físicos
Robótica Industrial: Es la parte de la Ingeniería que se dedica a la construcción de máquinas
capaces de realizar tareas mecánicas y repetitivas de una manera muy eficiente y con costes
reducidos.
Robótica de Servicio: Es la parte de la Ingeniería que se centra en el diseño y construcción de
máquinas capaces de proporcionar servicios directamente a los miembros que forman sociedad.
Robótica Inteligente: Son robots capaces de desarrollar tareas que, desarrolladas en un ser
humano, requieren el uso de su capacidad de razonamiento.
Robótica Humanoide: Es la parte de la ingeniería que se dedica al desarrollo de sistemas
robotizados para imitar determinadas peculiaridades del ser humano.
Robots Software
Robótica de Exploración: Es la parte de la Ingeniería del Software que se encarga de desarrollar
programas capaces de explorar documentos en busca de determinados contenidos. Existen
diversos servicios en Internet dedicados a esta parcela de la robótica.
Un robot autónomo es un dispositivo robótico capaz de operar por si mismo por ejemplo en
entornos hostiles:
- Conflictos bélicos.
- Exploración espacial.
- Exploración submarina.
- Rescate en catástrofes.

REFERENCIAS:
kefamare.galeon.com/anteshistoricos.htm
http://jacquelin-noemi.blogspot.mx/2011/11/antecedentes-historicos-de-la-robotica.html
http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/indata/v04_n1/actualidad.htm
https://sites.google.com/site/sccotalopezpabloisai/3-marco-teorico/3-1-ciencias-relacionadas
http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/indata/v04_n1/actualidad.htm
http://robotec11.tripod.com/id4.html

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