Robótica

1.Introducción a la Robótica1.1- Que es la Robótica

1.2- Que es un Robot

1.3 –Historia de los Robots

1.4- Para que Sirven los Robots

1.5-Clasificación General de los Robots

Robótica: Es la ciencia o rama de la ciencia que se ocupa del diseño, fabricación y utilización de aplicaciones de los robots

Robot: Es un dispositivo compuesto de sensores que desempeña tareas automáticamente

1954: George Devol diseña el primer robot programable comercial.

1959: Sale al mercado el primer robot comercial.

1970: Unimation produce los PUMA

1973: Aparece el primer robot controlado por un mini-ordenador

1976: El robot de la NASA “Vinking II” aterriza en Marte

1986: HONDA, la empresa Japonesa inicia un proyecto para construir un robot humanoide

1997: HONDA presenta P3 un enorme robot humanoide

1999: SONY lanza "Aibo" un perro-robot

2003: Aquel robot humanoide de SONY, Qrio, se convierte en el primer humanoide comercial completamente autónomo capaz de correr

Para que sirven los Robots?

1-Fabricación y Manejo de Materiales

2.-Robots mensajeros

3.-Ambientes Peligrosos

4.-Telepresencia y Realidad Virtual

Clasificación General de Los Robots

Móviles

Terrestres

No-Móviles

Aviones

Aéreos

Naves Espaciales

Submarinos

Acuáticos

Barco Automático

PARTES:¿DE QUÉ ESTÁN HECHOS LOS ROBOTS?

Potencia

Sensores

Control

“Inteligencia”

Actuadores

Comunicación

EFECTORES : HERRAMIENTAS PARA LA EJECUCIÓN

LOCOMOCIÓN. Modificar la ubicación del robot respectode su ambiente.

MANIPULACIÓN. Paradesplazar otros objetosdel entorno.

FIGURA. El manipulador de Stanford, uno de los primeros brazos robots con cinco uniones giratorias (R) y una prismática (P), y que cuenta con seis grados de libertad total.

SENSORES: HERRAMIENTAS PARA LA PERCEPCIÓN

Dispositivos que permiten al robot percibirel medio ambiente y su estado interno

Clases de sensores

Propiocepción (posición y movimiento)

Percepción de fuerza (contacto con presión fija )

Percepción táctil (sentido del tacto de los seres humanos )

El sonar (Proporciona información muy útil sobre objetos que están muy cercanos al robot )

EL SISTEMA DE CONTROL Y EL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN

Integrar/interpretar la información de sus sensores. Navegación (evitar obstáculos, ir a cierto lugar). Planeación (decidir la serie de pasos para cumplir una

o más metas). Construir modelos del ambiente (mapas). Un mapa es

una representación del espacio que indica los lugares libres y ocupados que ayudan a navegar al robot, y posiblemente objetos y lugares específicos.

Localizarse en el ambiente. Reconocer lugares y/o objetos. Manipular objetos Comunicarse con otros agentes: computadoras, otros

robots, personas.

FUENTE DE ALIMENTACIÓN y CIRCUITOS DE CONTROL

ARQUITECTURAS DE LOS ROBOTS

“ La arquitectura de un robot definirá como se organizara la producción de acciones a

partir de percepciones ”

Se han definido diferentes arquitecturas para planear las acciones de un robot:

Arquitectura deliberativaArquitectura reactivaArquitectura híbrida

Arquitectura deliberativa Consiste en sensar, planear y actuar. Se basa en la obtención de un modelo preciso del entorno en el que se desenvuelve el robot. A partir del modelo real se realiza una planificación que determina las acciones del robot.

Desventajas:

Exige un modelo preciso del mundo real.

Exige una elevada capacidad de almacenamiento para guardar los modelos.

Exige una gran cantidad de procesamiento.

Arquitectura reactiva

Se basa en percibe y actúa. No utiliza un modelo del mundo real para ejecutar acciones.Permiten una reacción ante los estímulos procedentes de sensores en tiempo real. Los sensores le proveen la información para generar los movimientos. La fusión de los sensores determinan la acción a realizarse sobre los actuadores y por tanto determinan el comportamiento del robot.

No requiere mayor capacidad de calculo y almacenamiento.

Desventajas:

Se dificulta saber con exactitud los objetos y sucesos del mundo real. Los sensores pueden tener un gran numero de posibilidades respecto a las situaciones con las que se encuentra.

Arquitectura híbrida Incorpora el razonamiento deliberativo y la ejecución basada en comportamiento. Permiten la reconfiguracion de los sistemas de control reactivos a través de su habilidad para razonar sobre los comportamientos fundamentales.

La arquitectura híbrida se compone a su vez de 3 mas:

Arquitectura jerárquica (de tres capas)

Arquitectura de pizarrón

Arquitectura probabilística

Comparación entre el comportamiento deliberativo y el reactivo:

ESPACIOS DE CONFIGURACION

Configuración. Indica la posición y orientación que el robot puede tomar en el espacio de trabajo.

Espacio de trabajo. Conjunto de todas las posiciones y orientaciones que el robot puede tomar.

Obtener el espacio de configuraciones es equivalente a que el robot recorra y se posicione en todos los puntos posibles del espacio de trabajo.

Las configuraciones posibles para el robot son:

Configuración libre

Configuración en colision

Ejemplo 1:

Ejemplo 2:

Pasos para realizar un proyecto de

ROBOTICA

1.- Saber que es un ROBOT2.- ¿Que hará el Robot ( tareas)?

3.- Desplazamiento del ROBOT

existen 5 clases de algoritmos, están ordenados según la cantidad de información necesaria en el momento de planificación y ejecución: 

1)      Descomposición en celdas.

2)      Esqueletización.

3)      Planificación de movimiento de precisión

4)      Desplazamiento regido por señales (basado en marcas).

5)      Algoritmos en línea.

4.- Desarrollo del robot.

5.- Pruebas.

6.- Implementación.

 

Aplicaciones y Ejemplos 

      Industria

-Aplicación de transferencia de metal.

      Laboratorios

sistema de preparación de muestras

- Manipuladores cinemáticas

       Medicina

Cirugía robótica

•Vigilancia

•Agricultura

•Ganadería

         Espacio.

Lunokhod 1

Viking 1

       Vehículos submarinos

     Educación

Robot Karen

Uso del Robot tortuga

Uso de los robots en los salones de clases

     En el hogar

Aspiradoras robótica de Matsushita o Panasonic llamada National,       Juguetes Los perros Aibo de Sony o el Rocket de Fisher Price