Robótica: Definición y Alcance
La Robótica es el campo que abarca el diseño, la fabricación y la utilización de máquinas automáticas programables con el fin de realizar tareas repetitivas (como el ensamble de automóviles, aparatos, etc.) y otras actividades complejas. Básicamente, la robótica se ocupa de todo lo concerniente a los robots, lo cual incluye el control de motores, mecanismos automáticos, sistemas neumáticos, sensores y sistemas de cómputo, entre otros.
¿Qué es un Robot?
Un Robot es un autómata diseñado para desarrollar muchas de las tareas repetitivas que actualmente realizan los seres vivos.
Robots Industriales y sus Funciones
Los robots industriales son los que mayor aplicación práctica han tenido para la sociedad. También llamados manipuladores, realizan tareas repetitivas y se emplean a gran escala en la industria automotriz y electrónica para ensamblar automáticamente productos. Sus tareas típicas incluyen:
- Taladrar y poner componentes.
- Ajustar y soldar.
- Pintar.
- Transportar piezas.
Tipos de Robots y Aplicaciones Especializadas
Vehículos Robotizados de Control Remoto
Estos robots se emplean en entornos peligrosos o inaccesibles para los humanos. Ejemplos de su aplicación incluyen:
- Construcción de túneles.
- Apagado de incendios.
- Misiles teledirigidos.
- Vehículos espaciales.
- Exploración del fondo del mar.
Usos de los Vehículos de Control Remoto
Pueden ser clasificados dentro de la categoría de robots y se utilizan para movilizar herramientas o instrumentos en sitios donde el hombre no puede acceder debido a las condiciones físicas o climáticas del lugar. Los hay terrestres, submarinos, aéreos y espaciales, siendo estos últimos los más sofisticados.
Prótesis para Uso Humano (Robots Biomédicos)
Las prótesis pueden considerarse como robots, ya que reemplazan funciones en los miembros inferiores y superiores de los seres humanos. Se han desarrollado verdaderas obras de arte en aparatos electromecánicos y electrónicos que replican de forma similar el trabajo de las manos (con sus dedos) y las piernas.
Robots Didácticos
Los robots didácticos tienen forma de brazo mecánico o de robots industriales. Hay dos tipos principales:
- Estáticos: Fijos en su posición.
- Móviles: Montados sobre una plataforma que se puede desplazar sobre una superficie lisa.
Plataformas Educativas: LEGO Mindstorms
Es un juego de robótica para niños fabricado por la empresa Lego. Posee elementos que se basan en la teoría robótica, como la unión de piezas y la programación interactiva de acciones.
Microrobots
Para fines educativos, de entrenamiento o investigación, existen numerosos robots de formación o microrobots, cuya estructura general y funcionamiento son similares a los de un robot industrial.
Softbots (Agentes de Software)
Es un gestor de consultas parecido a un gestor de tareas programadas, un planificador que consigue realizar su trabajo con información incompleta.
Clasificación de Manipuladores Robóticos
Robots Manipuladores
Son sistemas mecánicos multifuncionales, con un sistema de control simple, que se emplean en tareas sencillas y repetitivas.
Manipulador Manual
Si el movimiento del robot es controlado directamente por el operador humano, se denomina Manipulador Manual.
Manipulador de Secuencia Fija
Si el proceso, preparado previamente, se repite de forma invariable, se denomina Manipulador de Secuencia Fija.
Manipulador de Secuencia Variable
Si se pueden alterar algunas de las características del ciclo de trabajo, se denomina Manipulador de Secuencia Variable.
Robot de Repetición o Aprendizaje (Gestual)
Es un manipulador que repite una secuencia de movimientos previamente ejecutados por un operador humano, utilizando un dispositivo controlador manual. Actualmente es el más utilizado en la industria y, debido a su tipo de programación, recibe el nombre de gestual.
Robot Controlado por Computadora
Cuando un manipulador es controlado desde una computadora, se denomina Robot Controlado por Computadora. Este tipo de robot requiere un lenguaje de programación específico con el cual se desarrolla el programa al que responderá la máquina.
Grados de Libertad (GDL) y Sensores
Grados de Libertad (GDL) en Robótica
Se refiere al movimiento de las piezas en un espacio tridimensional, como la traslación, la rotación o la combinación de movimientos.
Los Seis Grados de Libertad Clásicos
Los seis grados de libertad que existen en el espacio tridimensional son:
- Delante
- Atrás
- Arriba
- Abajo
- Izquierda
- Derecha
GDL en Videojuegos de Disparos (FPS)
En los videojuegos de disparos (FPS) se suelen programar 4 grados de libertad (o 5 si se cuenta el salto, agacharse y rotación, o incluso 6 si se incluye la inclinación).
Sensores Esenciales en Robótica
Los sensores que existen en un robot permiten la interacción con el entorno. Algunos ejemplos son:
- Sensores de luz.
- Sensores de presión y fuerza.
- Sensores de sonido.
- Sensores para medición de distancia.
- Sensores de gravedad.
- Sensores de temperatura y humedad.
- Sensores de velocidad.
- Sensores de magnetismo.
- Sensores de ubicación geográfica y proximidad.
Automatización de Edificios: Domótica e Inmótica
Domótica
Conjunto de técnicas orientadas a automatizar una vivienda, integrando la tecnología en sistemas de seguridad, gestión energética, bienestar y comunicaciones.
Inmótica
Es un método de gestión remota centralizado y automatizado que supone la incorporación de numerosos subsistemas en las instalaciones de edificios terciarios con el fin de optimizar recursos.
Aplicaciones de la Inteligencia Artificial (IA)
IA Aplicada a la Medicina
La IA tiene aplicaciones cruciales en el campo médico, incluyendo:
- Corazón artificial.
- Retina artificial.
- Ultrasonido.
- Resonancia magnética.
IA Aplicada a la Música
Ejemplos de IA en la música:
- Lista de reproducción automática.
- Shazam.
Conceptos de Internet
Araña Web (Web Crawler)
Programa automatizado que inspecciona la World Wide Web (WWW) de manera metódica y automatizada.