robotica

               ¿QUE ES LA ROBOTICA?

El sistema de mano robótica Shadow

La robótica es la rama de la ingeniería mecatrónica, de la ingeniería eléctrica, de la ingeniería electrónica, de la ingeniería mecánica, de la ingeniería biomédica y de las ciencias de la computación que se ocupa del diseño, construcción, operación, disposición estructural,manufactura y aplicación de los robots.¹​²​

La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería de control y la física.³​ Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables, la animatrónica y las máquinas de estados.

El término robot se popularizó con el éxito de la obra R.U.R. (Robots Universales Rossum), escrita por Karel Čapek en 1920. En la traducción al inglés de dicha obra la palabra checa robota, que significa trabajos forzados o trabajador, fue traducida al inglés comorobot.

                                 ¿Historia de la robótica?

La robótica va unida a la construcción de "artefactos" que trataban de materializar el deseo humano de crear seres a su semejanza y que al mismo tiempo lo descargasen de trabajos tediosos. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su automóvil mediante telegrafía. el ajedrecista automático, el primer transbordador aéreo y otros muchos ingenios), acuñó el término "automática" en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas.

Karel Čapek, un escritor checo, acuñó en 1923 el término "Robot" en su obra dramática Rossum's Universal Robots / R.U.R., a partir de la palabra checa robota, que significa servidumbre o trabajo forzado. El término robótica es acuñado por Isaac Asimov, definiendo a la ciencia que estudia a los robots. Asimov creó también las Tres Leyes de la Robótica. En la ciencia ficción el hombre ha imaginado a los robots visitando nuevos mundos, haciéndose con el poder o, simplemente aliviando de las labores caseras.

Fecha	Importancia	Nombre del robot	Inventor
Siglo III a. C.y antes	Una de las primeras descripciones de autómatas aparece en el texto de Lie Zi, en un encuentro mucho más temprano entre el Rey Mu de Zhou (1023-957 a.C.) y un ingeniero mecánico conocido como Yan Shi, un «artífice». Este último presuntamente presentaba al rey una figura de tamaño natural y humana de su obra mecánica.		Yan Shi
Siglo I a. C.y antes	Descripciones de más de 100 máquinas y autómatas, incluyendo un artefacto con fuego, un órgano de viento, una máquina operada mediante una moneda, una máquina de vapor, en Pneumática y Autómata de Herón de Alejandría	Autómata	Ctesibio de Alejandría, Filón de Bizancio, Herón de Alexandria, y otros
420 a. C.	Un pájaro de madera, a vapor, que fue capaz de volar		Arquitas de Tarento
1206	Primeros autómatas humanoides creados, banda de autómata programable	Banda de robots, autómata de lavado de manos, pavos reales automáticos	Al-Jazari
c. 1495	Diseño de un robot humanoide	Caballero mecánico	Leonardo da Vinci
1738	Pato mecánico capaz de comer, agitar sus alas y excretar.	Digesting Duck	Jacques de Vaucanson
1800s	Juguetes mecánicos japoneses que sirven té, disparan flechas y pintan.	Juguetes Karakuri	Hisashige Tanaka
1921	Aparece el primer autómata de ficción llamado "robot", aparece en R.U.R.	Rossum's Universal Robots	Karel Čapek
1930s	Se exhibe un robot humanoide en la Exposición Universal entre los años 1939 y 1940	Elektro	Westinghouse Electric Corporation
1942	La revista Astounding Science Fiction pública "Círculo Vicioso" (Runaround en inglés). Una historia de ciencia ficción donde se da a conocer las Tres leyes de la robótica	SPD-13 (apodado "Speedy")	Isaac Asimov
1948	Exhibición de un robot con comportamiento biológico simple5​	Elsie y Elmer	William Grey Walter
1956	Primer robot comercial, de la compañía Unimation fundada por George Devol y Joseph Engelberger, basada en una patente de Devol6​	Unimate	George Devol
1961	Se instala el primer robot industrial	Unimate	George Devol
1963	Primer robot "palletizing"7​
1971	El primer robot soviético que aterriza exitosamente en la superficie de Marte pero se perdió el contacto pocos segundos después.	Mars 3, dentro delprograma Mars	Unión Soviética
1973	Primer robot con seis ejes electromecánicos	Famulus	KUKA Robot Group
1975	Brazo manipulador programable universal, un producto de Unimation	PUMA	Victor Scheinman
1976	Primer robot estadounidense en Marte.	Viking I	NASA
1982	El robot completo (The Complete Robot en inglés). Una colección de cuentos de ciencia ficción de Isaac Asimov, escritos entre 1940 y 1976, previamente publicados en el libro Yo, robot y en otras antologías, volviendo a explicar las tres leyes de la robótica con más ahínco y complejidad moral. Incluso llega a plantear la muerte de un ser humano por la mano de un robot con las tres leyes programadas, por lo que decide incluir una cuarta ley "La ley 0 (cero)"	Robbie, SPD-13 (Speedy), QT1 (Cutie), DV-5 (Dave), RB-34 (Herbie), NS-2 (Néstor), NDR (Andrew), Daneel Olivaw	Isaac Asimov
2000	Robot Humanoide capaz de desplazarse de forma bípeda e interactuar con las personas	ASIMO	Honda Motor Co. Ltd
2017	Robot Humanoide Capaz de reconocer y recordar caras, de conversar, de expresiones.	SOFÍA	Hanson Robotics Co. Ltd

                                        Clasificación de los robots    

Según su cronología

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

• 1. Generación.

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

• 2. 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.

• 3. 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.

• 4. 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.

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 los tipos de Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemático 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. Vulgarmente se los suele llamar "Marionetas" cuando se les ven los cables que permiten ver como realiza sus procesos.

• 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, pilotados 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

Estos Robots 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.

¿Tres leyes de la robótica?

Las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas elaboradas por el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov, que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentosestán diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son "formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro" de los robots (líneas de códigodel programa que regula el cumplimiento de las leyes guardado en la memoria principal del mismo). Aparecidas por primera vez en el relato «Círculo vicioso» (Runaround,1942), establecen lo siguiente:

1. Un robot no hará daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.
2. Un robot debe hacer o realizar las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si estas órdenes entrasen en conflicto con la 1ª Ley.
3. Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la 1ª o la 2ª Ley.¹​

Esta redacción de las leyes es la forma convencional en la que los humanos de las historias las enuncian; su forma real sería la de una serie de instrucciones equivalentes y mucho más complejas en el cerebro del robot.

Asimov atribuye las tres Leyes a John W. Campbell, que las habría redactado durante una conversación sostenida el 23 de diciembre de 1940. Sin embargo, Campbell sostiene que Asimov ya las tenía pensadas, y que simplemente las expresaron entre los dos de una manera más formal.

Las tres leyes aparecen en un gran número de historias de Asimov, ya que aparecen en toda su serie de los robots, así como en varias historias relacionadas, y la serie de novelas protagonizadas por Lucky Starr. También han sido utilizadas por otros autores cuando han trabajado en el universo de ficción de Asimov, y son frecuentes las referencias a ellas en otras obras, tanto de ciencia ficción como de otros géneros.

¿como hacer un robot?

Una batería de 9 a 13 volts ,Motor pequeño giratorio de 1 kg de fuerza ,Alambre conductor, Palillos de madera de paleta de 10 cm aproximadamente o una tabla de madera, Palillos de plástico o alambre grueso ,4 ruedas pequeñas de juguete o tapas de refresco (en caso de ser tapas de refresco se recomienda forrarlas de goma de globo) ,Ligas de goma ,Un cúter Cinta de aislar, Pistola de silicona caliente, Tuercas y tornillos de la misma medida, Un interruptor pequeño ,Tornillos y tuercas ,Una lata de soda Herramientas 

1.Es mejor que decidas primero qué es lo que piensas hacer. Cuando nos hacemos a la idea de lo que queremos es más fácil seguir un patrón. Cuando tengas un patrón podrás investigar de qué manera se puede desarrollar ese proyecto. Si no tienes aún una idea muy clara de que hacer, no te apures, podemos empezar por crear una base para entender de qué se trata. será necesario que cuentes con un juego de herramientas para que puedas hacer tu robot.

2.Comenzaremos por preparar la base del robot, no importa si deseas que el robot tenga forma humanoide o si deseas que parezca un cochecito la base de este robot será la misma. Puedes usar cartón para hacer la base o madera, en este caso es mejor usar madera por si deseas que el robot hecho en casa tenga más resistencia o un acabado más profesional, incluso es recomendable usar plástico, solo tienes que buscar alguna tablilla de plástico para poder hacer la base.

3.El motivo por el cual es preferible usar madera, es porque la madera la podemos cortar en casa y es relativamente fácil manejarla. Sobre todo en el caso de triplay, es mucho más fácil hacer cortes a la medida, mientras que el cartón es un material muy frágil que en contacto con agua puede perder resistencia o incluso dañar el producto, pero aun así se puede utilizar si es grueso, mientras que la madera puede servir como material aislante para impedir que las corrientes eléctricas puedan ser un peligro al tocar el robot.

4.En caso de ser madera ésta debe ser gruesa para poder taladrarla, y en caso de ser plástico o cartón tendremos que usar una base para las llantas por lo cual recomendamos usar madera. Harás 2 agujeros horizontalmente a lo ancho del rectángulo de la tabla, ambos serán rectos en cada orilla hasta traspasar la tabla, deben quedar lo más rectos posibles o el robot no andará bien. También has un pequeño corte en el centro de la tabla, esto es para poner una polea la cual girará por el motor y una liga de goma.

5.Si no cuentas con un taladro o temes que pueda significar un riesgo para ti usarlo, no te preocupes. Dibuja unos círculos en las zonas anteriormente mencionadas, y utilizando un destornillador de punta de cruz, gíralo de forma recta, con cuidado de que no se te resbale, y verás cómo se comienza a formar un agujero en donde pintaste el círculo. Los dibujos nos servirán como guías para no salir del área que vamos a agujerar. Así podrás hacer los orificios sin necesidad de usar un aparato eléctrico. Como última opción, le puedes pedir a alguien que haga los agujeros en tu lugar. Esto especialmente es recomendable en el caso de niños que no sepan utilizar este tipo de herramientas.

6.Con 2 alambres traspasa los agujeros, pasando por entre la liga de goma y la polea, toma una medida de cuánto alambre necesitas para traspasar el agujero, la liga y la polea, a esa medida aumenta 2 cm más. Toma las llantas y pega una a un extremo del alambre, luego pasa el alambre por la tabla y pega en la otra llanta o las tapas de refresco. En este momento nuestra base se asemeja a un cochecito.

7.Puedes también utilizar un palito de madera en lugar del alambre, pues éste sólo cumple con la función de unir las llantas para poder mover el robot. Lo ideal es que sea un alambre grueso o en su caso un palito de madera o de plástico, pues estos dos últimos materiales son un poco más resistentes y no representan un riesgo en caso de corriente eléctrica. Claro que si no se cuenta con estos materiales, también podemos cubrir el alambre con cinta de aislar como medida preventiva.

8.En caso de usar palillos, debes tener especial cuidado en que éstos no sean demasiado gruesos o no podrán girar bien entre los agujeros de la tabla y se quedarán atascados, y si son muy delgados se pueden romper o el robot tambalear, cosa que sería una desventaja para nuestro proyecto.

9.Es importante que al momento de meter el palito entre los orificios de la tabla, también permitas que el palito pase por el orificio de la polea y la liga. Luego de esto será bueno si pegas la polea una vez determinado el lugar donde la fijaremos, con un poco de silicona líquida o algún pegamento que la fije bien para que no se mueva y se pueda generar la rotación que estamos buscando, siempre cuidando que no se adhiera el pegamento a la liga o de nada servirá haberla colocado porque no rotará. Hecho esto, ya podemos pegar definitivamente las ruedas a los extremos.

10.En uno de los extremos de la tablilla, aproximadamente al comenzar un tercio de la orilla de la tabla colocarás el motor, esto es al lado contrario de la polea o un poco en el centro de la tablilla. Para esto tienes que poner silicona caliente sobre la tabla en la parte donde colocarás el motor. El motor debe tener también una polea, pero en caso de no tener una integrada, deberás ponérsela tú.

11.Debe estar lo suficientemente alejado de la polea del palito para que haya tensión en la liga y ésta pueda girar posteriormente por la fricción al encender el motor. Dependiendo del largo de la liga y de la resistencia de la misma, es la separación que existirá entre el motor y la polea del palito. Recuerda que mientras mejor sea la tensión que hay en la liga, mejor girará, pero tampoco hay que excederse en la tensión o la liga podría vencerse y romperse con facilidad y habría que retirar las llantas y el palito para cambiar la liga.

12.Coloca la liga como una banda, cuando el motor se haya encendido, la banda girará haciendo girar también la polea y las llantas aledañas a ésta.

13.Tomaremos el interruptor y con silicona caliente lo pegaremos al otro extremo de la base, es decir, contrario a donde está la polea aproximadamente al comenzar un tercio del final de la tablilla. Luego uniremos los cables del conductor al del interruptor y la pegaremos con cinta de aislar. Hemos terminado la base de nuestro robot.

14.Es muy importante que revises que los cables del interruptor estén colocados adecuadamente y que no haya contacto de los cables entre sí para evitar un corto circuito u otro tipo de complicaciones, por ello antes de instalar los cables, sería bueno que uses cinta de aislar para separarlos, permitiendo que sólo la parte que estará en contacto con el interruptor, sea la que no está aislada. Luego de unir los cables y presionarlos bien con el interruptor para evitar que se suelten, ya puedes unir el interruptor a la tabla con cinta adhesiva.

15.También será necesario que pongamos una base para baterías ya sean AAA o AA, que den energía a nuestro motor para que pueda funcionar. Esta base nos puede servir para casi cualquier aparato móvil que deseemos hacer. Es mejor si usamos un interruptor que se maneje a control remoto para que así sea más fácil manejar el producto. Esta base sirve para hacer juguetes caseros con forma de coches, canastas móviles, o lo que deseemos que se pueda mover. Pero te mostraremos unas ideas de lo que puedes hacer con tu robot para que se vea estéticamente interesante y tenga una funcion.

16.Los casos terminados de robots que puedes ver en las imágenes, son un robot dulcero móvil, que puede servir para pasar dulces de un lugar a otro de la habitación sin necesidad de moverse, y una lámpara móvil, que sire para iluminar nuestro camino sin la necesidad de que tengamos que sostener una lámpara y con la ventaja de que el camino por el cual andemos ya estará iluminado. En el caso de éste último, hemos colocado un generador casero que funciona para encender nuestro foco manualmente y podemos encender el robot a mano o manejarlo a control.

17.Ahora es momento de preparar el exterior del robot, puedes hacerlo ver como un coche poniendo una tapa igual a la de uno y pegándola con silicona, o arreglándolo como muñeco o animal. El lugar donde se encuentra el interruptor siempre debe estar visible y manualmente manuable para apagar u encender el robot, por lo cual omitiremos poner alguna cosa sobre la base del robot.

18.Como verás, esta base es multiusos por lo cual podemos hacer muchas cosas con ella, desde robots móviles simples, hasta estructuras más complejas como las que ves en las imágenes superiores. Puedes mirar los casos de los acabados que te mostramos en las imágenes para inspirarte y ver cómo esta base es muy dinámica para la creación de artículos.

19.También puedes hacer un robot de gusano si haces una base con tres pies, uno grueso y dos pies más delgados a los lados. A la parte gruesa le pondrás una o dos llantas, a los lados también. Para que el robot de gusano se mueva, pondrás el motor en un extremo del pie y el interruptor del otro extremo, con los cables unidos como dijimos anteriormente.

fuentes:

Fuente: https://tecnologia.doncomos.com/como-hacer-un-robot

Fuente: https://tecnologia.doncomos.com/como-hacer-un-robot

https://es.wikipedia.org/wiki/Rob%C3%B3tica

http://www.monografias.com/trabajos31/robotica/robotica.shtml