Clasificación de los robots

Según su cronología

La que a continuación se presenta es la clasificación más común:

• 1ª Generación.

Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.

• 2ª Generación.

Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.

• 3ª Generación.

Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.

• 4ª Generación.

Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.

• 5ª Generación.

La siguiente generaciónsera una nueva tegnología que incorpora 100% inteligencia artificial y utilizara modelos  de conducta y una nueva arquitectura de subsumción.

Esta estapa depende totalmente de la nueva generación de jóvenes interesados en robótica, una nueva era de robots nos espera.

Según su estructura

La estructura, es definida por el tipo de configuración general del Robot, puede ser metamórfica. El concepto de metamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un Robot a través del cambio de su configuración por el propio Robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales (cambio de herramienta o de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales. Los dispositivos y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominación genérica del Robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación coherente de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los Robots, con base en su arquitectura, se hace en los siguientes grupos: poliarticulados, móviles, androides, zoomórficos e híbridos.

• 1. Poliarticulados

En este grupo se encuentran los Robots de muy diversa forma y configuración, cuya característica común es la de ser básicamente sedentarios (aunque excepcionalmente 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 se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de simetría vertical o reducir el espacio ocupado en el suelo.

• 2. Móviles

Son Robots con gran capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y dotados de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando 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 fotoeléctricamente, 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 cinemática 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. Zoomórficos

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 experimentos efectuados en Japón basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotación. Los Robots zoomórficos caminadores multípedos son muy numerosos y están siendo objeto de experimentos en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos terrenos, piloteados o autónomos, capaces de evolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos Robots serán interesantes en el campo de la exploración espacial y en el estudio de los volcanes.

• 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, es al mismo tiempo, uno de los atributos de los Robots móviles y de los Robots zoomórficos.

Curiosidades robóticas

Investigadores de la Universidad Ritsumeikan de Japón mostraron el primer prototipo de micro-robot de medicina el cual es capaz de permanecer y desplazarse dentro del cuerpo humano para remover o tratar células cancerigenas. A este robot se le pueden conectar varios dispositivos tales como cámaras o inyector de medicina.

Pese a que pueda sonar a ciencia ficción, lo cierto es que la robótica es ya una industria establecida y los robots nos rodean por doquier. El problema es que no son los simpáticos humanoides que nos ha mostrado el cine, sino eficaces maquinas carentes de personalidad.

Tal vez sea el sueño de todos, vivir el futuro en un hogar controlado por computadores y tener a nuestro servicio Robots encargados de las tareas de limpieza y mantenimiento del hogar.

Esta imagen tal vez nos transporte a la serie televisiva "Los Supersonicos2 en donde aquella familia del común habitada en un hogar invadido de pantallas, computadores y servidos por la reconocida y recordad "Robotina" o Rosy como otros la han llamado.

Nos adentramos en una era 100% digital en donde las telecomunicaciones y los adelantos tecnológicos invaden nuestro hogar, computadores para la cocina, neveras con acceso a Internet, estufas inteligentes, comunicaciones inalámbricas llevan a la humanidad a un mundo digital controlado no por humanos sino robots.

Según los resultados del ultimo sondeo sobre el sector de robots en el mundo realizado por las naciones Unidas, se prevé que el uso domestico de robots se multiplicara en los próximos años.

Cada vez mas consumidores compraran los robots de ultima generación para cortar césped, aspirar suelos y realizar otras tareas en el hogar. Los últimos avances tecnológicos en el campo de robótica permiten que estos robots domésticos sean cada vez mas eficaces y menos aparatosos y ruidosos.

Según las ultimas cifras, a finales del año 2003 unos 607.000 robots domésticos se utilizaban en hogares en una variedad de países, y dos tercios de estos fueron adquiridos durante ese mismo año. La función de la mayoría de estos robots (570.000) era cortar el césped mientras que 37.000 eran robots-aspiradoras.

Según el estudio, al final de esta década, los robots "no solo limpiaran nuestros suelos, cortaran nuestros césped, y vigilaran nuestras casas, sino que también ayudaran a personas mayores y discapacitadas, realizaran cirugías, inspeccionaran sitios de peligro y lucharan contra incendios y explosiones.

Robots que aprenden de sus errores

Los nuevos robots humanoides japoneses saben ya servir el te a los humanos y fregar las tazas, pero lo mas difícil ahora es, según los investigadores japoneses, hacerles aprender de sus errores y no terminar rompiendo, por ejemplo, toda la vajilla.

Una unidad de investigación de la Universidad de Tokio presento este miércoles una nueva versión del robot de asistencia a domicilio, el HRP-2W, capaz de adaptarse a los gestos de su dueño, pero que todavía no puede mejorar su propio comportamiento.

Durante una prueba realizada ante los periodistas, el profesor Tomomasa Sato hizo que le sirvieran de manera imprevista una taza de te en su sofá por un HRP-2W con un solo gesto, demostrando que los robots pueden comprender estos gestos y las palabras de los humanos, adaptando su comportamiento a ello.

Sin embrago, la próxima etapa es conseguir que los robots aprendan a saber llevar imprevistos como que se les rompa una taza, reconoció el director del equipo de investigación sobre técnicas humanoides, Masayuki Inaba.

"Ellos tendrán que memorizar las informaciones sacadas de diferentes situaciones, para anticiparse y aprender a discernir estableciendo vínculos entre los efectos y las causas, añadió.

Numerosos equipos de investigaciones trabajan en Japón sobre el desarrollo de robots de asistencia domestica, considerando que la mano de obra humana puede terminar escaseando para responder a las crecientes necesidades de asistencia de personas de edad avanzada y de niños.

Código ético para el uso de Robots

Corea del Sur ha reunido a un grupo de expertos para elaborar un código ético de robots, con el fin de evitar que sean victimas del abuso de los hombres, o viceversa, y que debería ser aplicado, señalaron fuentes oficiales.

La "carta ética de los Robots" debería ser adoptada, preciso el ministro surcoreano de comercio, Industria y Energía. Se esta elaborando por un comité que reúne a expertos, futurólogos y un escritor de ciencia ficción.

"El Gobierno prevé elaborar líneas éticas de conducta sobre los roles y las funciones de los robots, porque los robots pueden desarrollar una vida inteligente en un futuro próximo", explico el ministerio en un comunicado.

En las sociedades con población con tendencia a envejecer, como en corea del sur, los robots "pensantes" van a convertirse en un futuro próximo en "compañeros claves del hombre",

Park Hye-Young, miembro del despacho de robótica del ministerio, explico a la AFP que el código ético se iba a inspirar en las reglas establecidas en los años 40 por el escritor de ciencia ficción estadounidense Isaac Asimov: los robots no deben responsabilizarse de los humanos o permitir a estos hacer el mal: los robots deben obedecer asegurando su protección, si no entra en una "hoja de ruta" que debería ser difundida por la Red de Investigación Europea sobre Robótica.

Estas líneas de conducta están encaminadas a asegurar el control del hombre sobre los robots, impedir su utilización clandestina, proteger los datos adquiridos por los robots y establecer su identificación y su trazabilidad, preciso park.

Asimo de Honda, humanoide con historia

El primer humanoide desarrollado para convivir en entornos sociales.

El primer gran humanoide que realmente llego a la sociedad fue el robot diseñado y fabricado por Honda desde 1986 hasta la actualidad. Otros robots bípedos y humanoides también destacaron durante este tiempo, pero "el robot que recibió el nombre de Asimo" fue el principal referente.

Muchos son los avance que nos ofrece:

Nuevas funciones para desenvolverse en entornos sociales como una oficina, pudiendo interactuar con las personas.

Velocidad de 6 Km/h al correr y 2.7 andando.

Puede andar de la mano junto a una persona.

Sabe llevar objetos con ayuda de un carrito.

Así, Asimo ya casi podría desenvolverse en labores de recepcionista o incluso guía turística.

Qrio Sony

Es un Robot humanoide desarrollado por Sony. Antiguamente se denomino "SDR" y paso por numerosas versiones: SDR-3X, SDR-4X, después SDR-4XII y finalmente fue bautizado a mediados de 2003 como Qrio (un hombre mas apropiado de cara al mercado).

Qrio es para Sony, lo que Asimo para Honda una "maquina de alcanzar hitos", una herramienta de "Robomarketing". Cuando Honda creo asimo consiguió crear el primer robot humanoide comercial. Es decir un robot que ha salido de los laboratorios y que puede desenvolverse en un entorno social con cierta libertad.

El Zimp, Robot japonés para el hogar

El pequeño robot humanoide, que tiene la capacidad de caminar, fue creado par seguridad en el hogar y cuesta 5.450 dólares. Puede levantarse si se cae y responde comandos de voz como "levántate" o "gira a la derecha". Se lo puede controlar a distancia por medio de un teléfono celular.

Ha sido diseñado para que interactué en el hogar y, por tanto, se le han añadido sistemas de reconocimiento de voz, que le permitirán ejecutar acciones dictadas verbalmente, y funciones curiosas como la capacidad de bailar o emitir luces de colores.

Nuvo incorpora una cámara de video en su cabeza que, a través de una conexión telefónica, nos permitirá contemplar lo que observen" sus ojos" en la pantalla de nuestros teléfonos móviles, pudiendo ver en todo momento lo que ocurre en  nuestro hogar.

ZPM Nuvo Silver, Robot japonés programado para realizar labores domesticas.

Robótica

La Robótica es Una de la tecnología, Que estudia el diseño y construcción de maquinas capaces de desempeñar tareas repetitivas o peligrosas para el ser humano. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el algebra, los autómatas programables, las maquinas de estados, la mecánica, la electrónica y la informática.

Automatización y robótica

La historia de la automatización industrial está caracterizada por períodos de constantes innovaciones tecnológicas. Esto se debe a que las técnicas de automatización están muy ligadas a los sucesos económicos mundiales.

El uso de robots industriales junto con los sistemas de diseño asistidos por computadora (CAD), y los sistemas de fabricación asistidos por computadora (CAM), son la última tendencia en automatización de los procesos de fabricación y luego se cargaban en el robot.. Éstas tecnologías conducen a la automatización industrial a otra transición, de alcances aún desconocidos.

Aunque el crecimiento del mercado de la industria Robótica ha sido lento en comparación con los primeros años de la década de los 80´s, de acuerdo a algunas predicciones, la industria de la robótica está en su infancia. Ya sea que éstas predicciones se realicen completamente, o no, es claro que la industria robótica, en una forma o en otra, permanecerá.

En la actualidad el uso de los robots industriales está concentrado en operaciones muy simples, como tareas repetitivas que no requieren tanta precisión. La Fig. 3.1 refleja el hecho de que en los 80´s las tareas relativamente simples como las máquinas de inspección, transferencia de materiales, pintado automotriz, y soldadura son económicamente viables para ser robotizadas. Los análisis de mercado en cuanto a fabricación predicen que en ésta década y en las posteriores los robots industriales incrementaran su campo de aplicación, esto debido a los avances tecnológicos en sensorica, los cuales permitirán tareas mas sofisticadas como el ensamble de materiales.

Como se ha observado la automatización y la robótica son dos tecnologías estrechamente relacionadas. En un contexto industrial se puede definir la automatización como una tecnología que está relacionada con el empleo de sistemas mecánicos-eléctricos basados en computadoras para la operación y control de la producción. En consecuencia la robótica es una forma de automatización industrial.

Hay tres clases muy amplias de automatización industrial : automatización fija, automatización programable, y automatización flexible.

La automatización fija se utiliza cuando el volumen de producción es muy alto, y por tanto se puede justificar económicamente el alto costo del diseño de equipo especializado para procesar el producto, con un rendimiento alto y tasas de producción elevadas. Además de esto, otro inconveniente de la automatización fija es su ciclo de vida que va de acuerdo a la vigencia del producto en el mercado.

La automatización programable se emplea cuando el volumen de producción es relativamente bajo y hay una diversidad de producción a obtener. En este caso el equipo de producción es diseñado para adaptarse a la variaciones de configuración del producto; ésta adaptación se realiza por medio de un programa (Software).

La automatización flexible, por su parte, es más adecuada para un rango de producción medio. Estos sistemas flexibles poseen características de la automatización fija y de la automatización programada.

Los sistemas flexibles suelen estar constituidos por una serie de estaciones de trabajo interconectadas entre si por sistemas de almacenamiento y manipulación de materiales, controlados en su conjunto por una computadora.

De los tres tipos de automatización, la robótica coincide mas estrechamente con la automatización programable.

En tiempos más recientes, el control numérico y la telequerica son dos tecnologías importantes en el desarrollo de la robótica. El control numérico (NC) se desarrolló para máquinas herramienta a finales de los años 40 y principios de los 50´s. Como su nombre lo indica, el control numérico implica el control de acciones de un máquina-herramienta por medio de números. Está basado en el trabajo original de Jhon Parsons, que concibió el empleo de tarjetasperforadas, que contienen datos de posiciones, para controlar los ejes de una máquina-herramienta.

El campo de la telequerica abarca la utilización de un manipulador remoto controlado por un ser humano.

A veces denominado teleoperador, el operador remoto es un dispositivo mecánico que traduce los movimientos del operador humano en movimientos correspondientes en una posición remota. A Goertz se le acredita el desarrollo de la telequerica. En 1948 construyó un mecanismo manipulador bilateral maestro-esclavo en el Argonne National Laboratory. El empleo más frecuente de los teleoperadores se encuentra en la manipulación de sustancias radiactivas, o peligrosas para el ser humano.

La combinación del control numérico y la telequerica es la base que constituye al robot modelo. Hay dos individuos que merecen el reconocimiento de la confluencia de éstas dos tecnologías y el personal que podía ofrecer en las aplicaciones industriales. El primero fue un inventor británico llamado Cyril Walter Kenward, que solicitó una patente británica para un dispositivo robótico en marzo de 1954. (El esquema se muestra abajo).

La segunda persona citada es George C. Devol, inventor americano, al que debe atribuirse dos invenciones que llevaron al desarrollo de los robots hasta nuestros días. La primera invención consistía en un dispositivo para grabar magnéticamente señales eléctricas y reproducirlas para controlar un máquina. La segunda invención se denominaba Transferencia de Artículos Programada.

Un robot industrial es un máquina programable de uso general que tiene algunas características antropomórficas o ¨humanoides¨. Las características humanoides más típicas de los robots actuales es la de sus brazos móviles, los que se desplazarán por medio de secuencias de movimientos que son programados para la ejecución de tareas de utilidad.

La definición oficial de un robot industrial se proporciona por la Robotics Industries Association (RIA), anteriormente el Robotics Institute of América.

"Un robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable diseñado para desplazar materiales , piezas, herramientas o dispositivos especiales, mediante movimientos variables programados para la ejecución de una diversidad de tareas".

Se espera en un futuro no muy lejano que la tecnología en robótica se desplace en una dirección que sea capaz de proporcionar a éstas máquinas capacidades más similares a las humanas.