jueves, 27 de junio de 2013

Robots de ayer, de hoy y mañana

La definición de Robot, de acuerdo con el Instituto de Robots de los Estados Unidos (Robot Institute of America), el Robot es un manipulador reprogramable de múltiples funciones diseñadas para mover materiales, piezas, herramientas, o dispositivos especializados mediante varios movimientos programados para la realización de una variedad de tareas. De acuerdo al diccionario Webster (Webster, 1993) el Robot es un dispositivo automático que realiza funciones atribuidas normalmente a seres humanos o a una máquina en forma de un ser humano.

En general la idea de un robot no es nueva. Por millares de años el hombre ha estado imaginando dispositivos mecanizados inteligentes para realizar las tareas. A través de los años, el hombre ha construido juguetes, mecanismos automáticos e imaginado robots en dibujos, libros, juegos, y películas de ciencia-ficción. Los robots, sin embargo, no se parecen en nada a como fueron retratados en muchas películas e historias de la ciencia-ficción. Encontramos hoy robots trabajando para la gente en fábricas, almacenes, laboratorios, e incluso granjas. En el futuro, los robots podrían aparecer también en otros lugares como nuestros hogares, las escuelas, e incluso nuestros cuerpos.
Robot RUR tal como aparece en la
adaptación del autor Checo Karen Capek
El ser humano ha estado buscando siempre una manera más fácil para hacer las diversas tareas. Robot viene del checo de la palabra robota, que significa servidumbre o trabajo como esclavo. Esta palabra primero fue utilizada para describir a trabajadores fabricados en una teatralización de ficción en la década de 1920 por el autor checo Karen Capek llamados RUR (del inglés Rossum’s Universal Robots). En la presentación, un científico inventa robots para ayudar a la gente en tareas simples, repetitivas. Sin embargo, una vez que los robots se utilizan para pelear en las guerras, se ponen en contra a sus dueños humanos y asumen el control el mundo.

LOS PRIMEROS ROBOTS


A principios del siglo diecinueve las primeras marionetas mecánicas primero fueron construidas en Europa, para diversión. Éstos fueron llamados las robots puesto que sus piezas fueron manejadas por acoples y levas, controladas por selectores de tambor rotante. En 1801 Joseph Maria Jacquard realizó el siguiente gran cambio e inventó el telar automático. En el telar se utilizaron tarjetas perforadas para controlar la elevación del hilo en las fábricas de tela. Fue la primera vez en almacenar un programa y controlar una máquina. Después de esto hay muchos cambios pequeños en robótica pero con avance muy lento. Sin embargo uno de los primeros robots apareció mucho antes de que el 1800s.


Esquema básico del funcionamiento de un Clepsidra más avanzada,
con aguja y cuadrante, más semejante a un reloj actual
La clepsydra o reloj de agua fue hecho en 250 A.C. Era un despertador creado por Ctesibius de Alexandría, un físico e inventor griego. Nikola Tesla construyó los primeros vehículos de control remoto en los 1890s. Tesla es el mejor conocido como el inventor de la energía eléctrica alterna (CA), de la radio, de los motores de inducción, de las bobinas de Tesla, y de otros dispositivos eléctricos. Otras robots tempranos (los años 40 - 50s) fueron Elsie de Grey Walter, la tortuga (Machina speculatrix) y la bestia de Johns Hopkins.

LOS ROBOTS MODERNOS

El primer robot industrial entró en servicio en 1962 en una fábrica de automóviles de General Motors en Trenton, New Jersey. El robot levantaba piezas de metal calientes de una máquina de moldeo en matriz y los apilaba. Japón, importó su primer robot industrial de AMF en 1967. Antes de 1990, había más de 40 compañías japonesas, incluyendo los gigantes como Hitachi y Mitsubishi, que producían robots comerciales.

¿PARA QUÉ LOS ROBOTS?

Los robots ofrecen ventajas específicas a los trabajadores, a las industrias y a los países. Si son usados correctamente, los robots industriales pueden mejorar la calidad de la vida liberando a trabajadores de las labores sucias, aburridas, peligrosas, y del trabajo pesado. Además los robots pueden ahorrar mucho dinero a las compañías, mejorar la eficacia en producción, y también la calidad del producto. Por supuesto, los robots quitan muchos trabajos de seres humanos pero para cada trabajo tomado por un robot, se crea un nuevo porque alguien debe diseñar, programar, y desarrollar robots.

APLICACIONES DE LOS ROBOTS

Las robots tienen muchas aplicaciones. Se utilizan para fines generales pero también para proteger a seres humanos contra peligros. En la industria, los robots tienen una utilización diversa que se extiende de la transformación de los alimentos a la fabricación automotora. Los usos típicos incluyen el proceso del material, el manejo de los materiales, la soldadura de ensamblaje, moldeo en matriz, operaciones de prensa, la fundición, la inspección, y muchos más.
El Arc Mate 100iB robotisoldador hecho en base
a un robot construido por Fanuc Robotics Inc.


LOS ROBOTS EN LA INDUSTRIA
Al hacer un trabajo, los robots pueden hacer muchas cosas más rápidamente que los seres humanos. Los robots no necesitan ser pagadas, comer, beber, o ir al cuarto de baño como la gente. Pueden hacer el trabajo repetido que es absolutamente aburrido sin parar, no se retrasarán, ni caerán para dormir como un ser humano. Las robots son también más exactas que los seres humanos al hacer ciertas tareas. Pueden hacer el trabajo de una manera muy exacta.
Ensamblaje por robóts de automóviles.

ROBOTS EN LA EXPLORACIÓN

La gente está interesada en lugares que a veces están llenos de peligro, como el espacio exterior, o del océano profundo. Pero cuando no pueden ir allí ellos mismos, envían a los robots allí. Los robots pueden llevar cámaras fotográficas y otros instrumentos de modo que puedan recoger la información y enviarla de nuevo a sus operadores humanos.
El vehículo de la Administración Nacional del Espacio y la Aeronáutica de Estados Unidos (NASA) envió de inmediato una imagen espectacular de la orilla oriental de la depresión, que tiene unos 130 metros de ancho.
En la imagen se pueden observar extensiones de afloramientos rocosos por todo el interior del cráter.
Robot para la exploración del fondo marino
Robot para la exploración de Marte


ROBOTS EN LA MEDICINA

Algunas veces al hacer una operación, los doctores tienen que utilizar un robot. Un ser humano no podría hacer un agujero exactamente un centésimo de centímetro de ancho y de largo. La cirugía robótica está llegando a ser popular. La primera generación de robots quirúrgicos está siendo instalada ya en un número de quirófanos alrededor del mundo. Ellos verdaderamente no son autónomos.
En los quirófanos de hoy, usted encontrará a dos o tres cirujanos, un anestesiólogo y varias enfermeras, todo necesarios aún para la más simple de las cirugías. La mayoría de las cirugías requieren casi de una docena personas en el cuarto. Como en todo la automatización, los robots quirúrgicos eliminarán eventualmente la necesidad de algo de este personal. Tomando una ojeada en el futuro, la cirugía puede requerir a solamente un cirujano, a un anestesiólogo y a una o dos enfermeras. En este quirófano casi vacío, el doctor se sentará en una consola de computadora, en o fuera del cuarto del quirófano, usando el robot quirúrgico para lograr lo que tomó una vez a mucha la gente para realizarse.

ROBOTS EN EL ESPARCIMIENTO


Al principio, los robots fueron para entretenimiento, pero con una mejor tecnología disponible, se crearon los robots verdaderos. En el recuerdo tenemos al robot "Gort" de la película “El día que paralizaron la tierra” de1951, al “hombre de hojalata de “El mago de Oz”, películas presentadas en la actualidad por los canales del cable, se ven también en T.V. (Star Trek- la generación siguiente) y en las películas (planeta prohibido, perdidos en espacio, Blade Runner, Star Wars). Estos robots imaginarios hacen muchas cosas que los verdaderas no pueden hacer. Algunos robots en películas se hacen para atacar a gente, pero en la realidad no pueden lastimar a la gente porque no tienen el control de sí mismos. Los robots también atacan a los seres humanos en juegos de vídeo y de la computadora.



"Gort" de la película
“El día que paralizaron la tierra” (1951)


El hombre de hojalata de “El mago de Oz” y el Robot de “Perdidos en el espacio”
El robot androide “Commander Data" de Star Trek y los robots C3P0 y R2D2 de la película “Star wars” (1977)
Imágenes de la película “El hombre bicentenario” (1999). 
Basada en el cuento de Isaac Asimov “The Bicentennial Man”
Imágenes de la película Yo, Robot (2004)

USO MILITAR Y POLICIACO DE ROBOTS

Robot desactivador de bombas.

La policía necesita cierto tipo robots para la desactivar bombas y para poner cámaras de vídeo y micrófonos en áreas peligrosas, donde un policía humano puede hacerse daño. Los militares también utilizan las robots para: localizar minas en tierra y en el agua, para entrar en bases enemigas para recopilar información, y para espiar en las tropas enemigas.

LOS ROBOTS EN LOS JUGUETES 

La nueva tecnología de robots está haciendo juguetes interesantes con los cuales los niños tendrán gusto de jugar. Un juguete robótico nuevo es el "FURBY", que llegó a estar disponible en 1998 - y continúa siendo muy popular.
El “Furby”

Los Lego Mindstorms
Los Lego Mindstorms: Los estudiantes y los aficionados han estado haciendo robots autónomas (incluyendo los basados en LEGO) por años, pero realmente no había mucho disponible. El nuevo sistema de la invención de la robótica de LEGO MindStorms es bastante fácil para los que se inician, y también es bastante bueno tanto para los estudiantes de la secundaria y de nivel universitario.

El perro robot de “Aibo” 
Pueden crear robots programables que navegan obstáculos, siguen rastros, o reaccionan a los cambios en la luz detectada por sus sensores. No hay necesidad de experiencia en programación; El software intuitivo de LEGO le ayuda de la manera muy clara. . .
Un tercero es el perro robot de "Aibo" - Sony Corporation's. 

LOS ROBOTS EN EL FUTURO

Las robots están aquí para quedarse. En el futuro serán utilizadas más en la exploración del espacio. Las misiones futuras en el espacio incluirán muchos vehículos robóticos diseñados para realizar tareas específicas autónomas y a telecontrol. Serán utilizadas más y más en el combate y la inteligencia por los militares. También veremos más automatización en plantas. Los robots del futuro serán mucho más elegantes que los conocemos hoy. Las robots podrán contener mayor información e incluso aprender sobre una base limitada con el uso de la inteligencia artificial.
La inteligencia artificial es discutible el campo más emocionante en robótica. Es ciertamente el más polémico. Todos están de acuerdo a que un robot pueda trabajar en una fábrica, pero no hay consenso en si un robot puede ser inteligente.

CONCLUSIÓN

Los robots han demostrado sernos muy útiles. El sueño de un criado incansable a que la humanidad ha imaginado siempre en historias fantásticas, de películas, y de historias cortas tiene verdad finalmente venida en últimas décadas. Temprano aunque no demasiado es avanzado han ayudado a hacer un camino para los robots, como los conocemos hoy. Los robots modernos son los trabajadores excelentes que diferencia de un trabajador humano no se cansa. Además los robots liberan al humano de trabajos sucios, aburridos, y de los peligrosos.

Los robots se utilizan para diversos usos incluyendo industria, exploración, medicina, entretenimiento y los juguetes, y usos militares y policíacos. Los robots industriales en gran medida son los tipos de robot más útiles que se han desarrollado. Los robots industriales vienen en diversas configuraciones y se deben elegir cuidadosamente para el uso particular. Además los robots industriales se pueden integrar fácilmente con el sistema existente en una planta industrial. Pueden ser hechos para comunicarse con los sistemas existentes mediante el uso de los sistemas informáticos.

El brazo robótico es el robot industrial más usado. Se utiliza en diversas industrias para varias tareas. Vienen en muchas clases de tamaños y con diversas tipos de efectos finales. El brazo robótico se asemeja de cerca al brazo de un del ser humano pero tiene menos grados de libertad. Son varios los métodos que se utilizan para accionar el brazo robótico incluyendo métodos eléctricos hidráulicos, neumáticos. Se utilizan circuitos y sistemas electrónicos para controlar un brazo robótico. Alguno de los circuitos son usados para controlar la velocidad, dirección, y la cantidad y el tipo de corriente eléctrica con que se alimenta al sistema.

BIBLIOGRAFÍA.

Electro electronica Nº 26
Segundo Semestre 2006

TODD, D. J. WALKING MACHINES - AN INTRODUCTION TO TWO - LEGGED. ROBOTS. NEW YORK: CHAPMAN & HILL, 1985

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NATIONAL GEOGRAPHIC JULY 1997

FLOYD L, THOMAS. ELECTRONIC DEVICES - SIXTH EDITION. COLUMBUS, OH: PRENTICE HALL, 2002

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