Robotica y sus aplicaciones

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL
PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA,
CIENCIA Y TECNOLOGÍA INSTITUTO UNIVERSITARIO
POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN MÉRIDA
Elaborado Por:
Diana Marcela Sierra Conde
C.I: 27.310.282
Mérida, 28 de abril del 2021

2. La robótica es un término que ya no es ajeno a nuestro vocabulario cotidiano. La robótica como la
conocemos hoy en día tiene sus orígenes hace miles de años. Sin embargo, hechos registrados a
través de la historia, nos indican que en la antigüedad los robots eran conocidos con el nombre de
autómatas, y la robótica no era reconocida como ciencia, es más, la palabra robot surgió mucho
tiempo después del origen de los autómatas.
La historia de la robótica ha estado relacionada con la construcción de artefactos o máquinas, que
trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a nosotros para facilitarnos
el trabajo.

3. ¿Qué es la
robótica?
La robótica es un área interdisciplinaria formada
por la ingeniería mecánica, eléctrica, electrónica
y sistemas computacionales.
La mecánica comprende tres aspectos: diseño
mecánico de la máquina, análisis estático y
análisis dinámico.
La microelectrónica le permite al robot
trasmitir la información que se le entrega,
coordinando impulsos eléctricos que hacen
que el robot realice los movimientos
requeridos por la tarea.
La informática provee de
los programas necesarios para
lograr la coordinación mecánica
requerida en los movimientos del
robot, dar un cierto grado
de inteligencia a la máquina, es
decir adaptabilidad, autonomía y
capacidad interpretativa y
correctiva.

4. El término de robótica inteligente
combina cierta destreza física de
locomoción y manipulación, que
caracteriza a lo que conocemos como
robot, con habilidades de percepción y
de razonamiento residentes en
una computadora.
La locomoción y manipulación están
directamente relacionadas con los
componentes mecánicos de un robot.
La percepción está directamente
relacionada con dispositivos que
proporcionan información del medio
ambiente (sensores); estos dispositivos
pueden ser de tipo ultrasonido (radares),
cámaras de visión, láseres, infrarrojos
Los procesos de razonamiento
seleccionan las acciones que se
deben tomar para realizar cierta
tarea encomendada.

5. La noción de robótica implica una cierta
idea preconcebida de una estructura mecánica
universal capaz de adaptarse, como el hombre,
a muy diversos tipos de acciones, destacando
en mayor o menor grado, las características de
movilidad, programación, autonomía y
multifuncionalidad.
Sin embargo, en la actualidad abarca una
amplia gama de dispositivos con muy diversos
trazos físicos y funcionales asociados a su
particular estructura mecánica, a sus
características operativas y al campo de
aplicación para el cual han sido diseñado.
Los robots se clasifican según su campo de
aplicación en robots industriales y robots de
servicios. Van desde robots tortugas en los
salones de clases, robots soldadores en la
industria automotriz, hasta brazos tele-
operadores en el transbordador espacial, lo
que evidencia que son utilizados en una
diversidad de campos.

6. La robótica en medicina tiene el potencial para
ayudar a cirujanos y médicos en el ejercicio de sus
funciones. Los robots aplicados al sector médico son
cada vez más comunes y ofrecen numerosas
ventajas. Sin embargo, su uso no está exento de
ciertos riesgos.
El origen de la robótica en medicina se remonta al año 1985,
cuando el brazo robótico PUMA 560 se utilizó por primera vez
para realizar una neurocirugía de forma exitosa. Este mismo
robot fue usado en años sucesivos para la realización de
cirugías poco invasivas, y en 1987 llevó a cabo una resección
transuretal.

7. A continuación vemos las principales funciones que puede
desempeñar la robótica en la medicina actual.
Cirugía
Los robots en medicina y cirugía pueden trabajar con una mayor
precisión, evitando errores y limitaciones propias del ser
humano. Estas máquinas cuentan con sensores que les
permiten analizar o diagnosticar procesos, así como de realizar
las intervenciones en base a unos parámetros exactos.
Rehabilitación
Los robots en medicina también se emplean en procesos de
rehabilitación. En un principio, se destinaron sobre todo a ayudar
a personas con discapacidades motoras. Con el tiempo, estos
sistemas se ha ido haciendo más efectivos y cuenta con mayor
rango de actuación, por ejemplo, para la rehabilitación de
personas que han sufrido pérdidas sensitivas a causa de una
accidente o una enfermedad.
Almacenamiento y distribución de
medicamentos.
Uno de los usos más extendidos en la robótica
médica es el almacenamiento y transporte de
medicamentos. Actualmente existen robots
capaces de gestionar de forma mucha más
efectiva que los humanos la dispensación y
dosificación de medicinas.
Las ventajas del empleo de este tipo de robots
se han hecho patentes durante la epidemia por
el Coronavirus. Gracias a ellos, se pudo llevar
la medicación a los pacientes sin riesgo de
infección para los sanitarios.
Investigación de vacunas
La robótica en medicina también se alía con la
inteligencia artificial en la búsqueda de vacunas y nuevos
tratamientos. Gracias a la unión de estas dos tecnologías se
puede procesar una cantidad mucho mayor de datos y realizar
pruebas en laboratorio con la máxima precisión.

8. La robótica se ha convertido en un elemento fundamental de cualquier proceso
productivo a nivel industrial. La robotización de procesos está actualmente presente en casi
cualquier proceso industrial; desde la industria agroalimentaria hasta la
industria automovilística, petroquímica o metalúrgica; en sistemas de gestión de almacén de
centros logísticos o procesos de producción de fármacos o prótesis para el sector sanitario.
Tipos de configuraciones para robots industriales
Cuando se habla de la configuración de un robot, se habla de la
forma física que se le ha dado al brazo del robot.
El brazo del manipulador puede presentar cuatro
configuraciones clásicas: la cartesiana, la cilíndrica, la polar y la
angular.
Configuración cartesiana:
Posee tres movimientos lineales, es decir, tiene tres
grados de libertad, los cuales corresponden a los
movimientos localizados en los ejes X, Y y Z.
Los movimientos que realiza este robot entre un punto y
otro son con base en interpolaciones lineales.
Interpolación, en este caso, significa el tipo de trayectoria
que realiza el manipulador cuando se desplaza entre un
punto y otro.
Robótica en la industria

9. Configuración cilíndrica:
Puede realizar dos movimientos
lineales y uno rotacional, o sea, que
presenta tres grados de libertad.
El robot de configuración cilíndrica está
diseñado para ejecutar los movimientos
conocidos como interpolación lineal e
interpolación por articulación.
Configuración polar:
Tiene varias articulaciones. Cada una de
ellas puede realizar un movimiento
distinto: rotacional, angular y lineal.
Este robot utiliza la interpolación por
articulación para moverse en sus dos
primeras articulaciones y la interpolación
lineal para la extensión y retracción.
Configuración angular (o de brazo articulado):
Presenta una articulación con movimiento rotacional y dos
angulares. Aunque el brazo articulado puede realizar el
movimiento llamado interpolación lineal (para lo cual requiere
mover simultáneamente dos o tres de sus articulaciones), el
movimiento natural es el de interpolación por articulación, tanto
rotacional como angular.

10. La Robótica espacial.
La Robótica Espacial tiene, principalmente, dos áreas de interés: robótica orbital, rovers y
aterrizadores planetarios. La robótica orbital está especializada en tareas autónomas en escenarios
sin gravedad, como las operaciones en la Estación Espacial Internacional (ISS) u operaciones de
servicio en satélites. Los vehículos planetarios, por su parte, están diseñados para operar en la
superficie de los planetas y lunas del Sistema Solar. Otros escenarios como la exploración de
cometas y asteroides tienen entornos con baja gravedad que se encuentran entre las dos
categorías.
Robótica Orbital
La industria espacial fabrica maquinaria extremadamente
compleja y delicada, por esta razón, muchas tareas relacionadas
con operaciones de servicio en satélites y las operaciones en la
ISS no pueden ser hechas por humanos de forma fiable.
Para la Robótica Orbital, el entorno espacial (sin gravedad, altos
niveles de radiación, cambios térmicos extremos, etc.) plantea
desafíos únicos para el diseño y la fabricación de estos robots.
Cada parte, cada pieza, cada subsistema debe concebirse para
sobrevivir y operar en el espacio. Y el desafío no termina aquí, el
cerebro del robot, todo el software que controlará los
movimientos y operaciones también tiene que estar
especialmente diseñado para el espacio.

11. Rovers y Aterrizadores Planetarios
Al igual que el espacio, los planetas más allá de la Tierra también
son entornos hostiles, y el envío de astronautas para explorarlos,
ha sido, hasta la fecha, demasiado arriesgado. Una vez más, los
robots son la mejor opción para superar este impedimento. Por
ejemplo, casi todas las cosas que sabemos sobre Marte han sido
descubiertas por Rovers Marcianos, que se mueven e investigan
de forma autónoma en la superficie de este planeta.
Los vehículos planetarios también presentan desafíos
únicos: Los aterrizajes automáticos en otros planetas que
no causen daños a la carga no son una tarea fácil. Y una
vez en la superficie, el robot debe enfrentarse a condiciones
climatológicas adversas en atmósferas impredecibles.
Incluso con las mejores condiciones, siempre hay una gran
incertidumbres al interactuar con un terreno inexplorado.

12. Robótica submarina
Los robots submarinos han revolucionado la exploración del fondo marino. Por
otro lado, estos robots han permitido realizar operaciones en aguas profundas sin
la necesidad de enviar un vehículo tripulado por humanos. El futuro de esta
tecnología es prometedor.

13. El tema de robótica es una rama de todo lo que es Ingeniería Mecánica, y es utilizado para la ingeniería industrial.
La robótica tiene muchos lados con diferentes perspectivas.
Aunque resulta difícil hacer previsiones de futuro en el desarrollo de la robótica, algunos temas destacan de
manera clara: las exigencias crecientes de fiabilidad y eficiencia, la interface hombre-máquina a través de sistemas
gráficos y programación fuera de línea, la importancia creciente de los sensores y de la integración sensorial, la
interconexión entre máquinas, la coordinación entre robots y otras máquinas, y la tele-operación. Igualmente, es
importante mencionar los nuevos campos en expansión de aplicación de la robótica como la exploración, la
agricultura, la industria alimentaria y la medicina, que complementarán en el futuro la ya tradicional robótica
industrial.