martes, 19 de noviembre de 2019

Tipos de Robótica

Robótica situada:

Este enfoque se ocupa de los robots que están insertos en entornos complejos y, a menudo, dinámicamente cambiantes. Se basa sobre dos ideas centrales: los robots Los robots "están corporizados" (embodiment), es decir, tienen un cuerpo físico apto para experimentar su entorno de manera directa, en donde sus acciones tienen Una realimentación inmediata sobre sus propias percepciones. Los robots "está situados" (situatedness), o sea, están inmersos dentro de un entorno; interaccionan con el mundo, el cual influye –de forma directa– sobre su comportamiento. Obviamente, la complejidad del entorno tiene una relación estrecha con la complejidad del sistema de control. En efecto, si el robot tiene que reaccionar rápida e inteligentemente en un ambiente dinámico y desafiante, el problema del control se torna muy difícil.

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Robótica Basada:

 En la Conducta o el Comportamiento. Este acercamiento emplea el principio conductista: los robots generan un comportamiento sólo cuando se los estimula; es decir, reaccionan ante los cambios de su entorno local (como cuando alguien toca accidentalmente un objeto caliente). Aquí, el diseñador divide las tareas en numerosas y diferentes comportamientos básicos, cada una de los cuales se ejecuta en una capa separada del sistema de control del robot. Los sistemas basados en la conducta son capaces de reaccionar en tiempo real, ya que calculan las acciones directamente a partir de las percepciones (a través de un conjunto de reglas de correspondencia situación acción). Es importante observar que el número de capas aumenta con la complejidad del problema.


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Robótica Cognitiva:

Esta aproximación utiliza técnicas provenientes del campo de las Ciencias Cognitivas. Se ocupa de implementar robots que perciben, razonan y actúan en entornos dinámicos, desconocidos e imprevisibles. Para eso, deben poseen un modelo simbólico e interno de su entorno local, y la suficiente capacidad de razonamiento lógico para tomar decisiones y para ejecutar las tareas necesarias a fin de alcanzar sus objetivos. Si se consigue que los robots desarrollen por sí mismos sus capacidades cognitivas, se evitaría el programarlos "a mano" para cada tarea o contingencia concebible.

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Robótica de Desarrollo o Epigenética:

 Este enfoque se caracteriza porque trata de implementar sistemas de control de propósito general, a través de un prolongado proceso de desarrollo u auto organización autónoma. Como resultado de la interacción con su entorno, el robot es capaz de desarrollar diferentes –y cada vez más complejas– capacidades perceptuales, cognitivas y de comportamiento. Se trata de un área de investigación que integra la neuroconciencia del desarrollo, la psicología del desarrollo y la robótica situada. Inicialmente el sistema puede estar dotado de un pequeño conjunto de conductas o conocimientos innatos, pero –gracias a la experiencia adquirida– es capaz de crear representaciones y acciones más complejas. 

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Robótica Evolutiva:

 Este acercamiento aplica los conocimientos obtenidos de las Ciencias Naturales (biología y etología) y de la Vida Artificial (redes neuronales, técnicas evolutivas y sistemas dinámicos) sobre robots reales, a fin de que desarrollen sus propias habilidades en interacción íntima con el entorno y sin la intervención humana. Mediante un diseño fijo, es difícil lograr que un robot se adapte (se auto organice) a un entorno dinámico que evoluciona –a menudo– mediante cambios caóticos, ya que la máquina puede adquirir automáticamente nuevos comportamientos dependiendo de las situaciones dinámicas que se presentan en el entorno en donde está situada. 

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Robótica Inspirada en la Biología:

Dado que los sistemas biológicos realizan muchas tareas de procesamiento complejas con máxima eficiencia, constituyen una buena referencia para implementar sistemas artificiales que ejecuten tareas que los seres vivos realizan de forma natural (interpretación de la información sensorial, aprendizaje de movimientos, coordinación motora, etc.). Aunque es posible obtener diferentes grados de "inspiración biológica" (desde una vaga semejanza hasta una aceptable réplica), el objetivo último es realizar máquinas y sistemas cada vez más similares al original. 

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viernes, 15 de noviembre de 2019

Áreas de Aplicación

Industriales:

El robot industrial es un manipulador programable en tres o más ejes con varios propósitos, controlado automáticamente y re-programable.​ El campo de la robótica industrial puede definirse como el estudio, diseño y uso de robots para la ejecución de procesos industriales.


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Agropecuarios:

La tecnología y sus constantes innovaciones han resultado todo un fenómeno en la vida actual desde hace ya varios años ofreciendo herramientas que aportan múltiples beneficios en distintos ámbitos, en este sentido en el sector agropecuario no ha sido la excepción, ya se había implementado por ejemplo las agroindustrias facilitando los procesos de transformación de muchas materias primas que en el pasado solo era posible hacerlo de forma artesanal, sin embargo la robótica como herramienta tecnológica no había tenido presencia en el campo como se está evidenciando en tiempos recientes.
“Los robots capaces de monitorear y controlar a rodeos pecuarios en forma autónoma ya son una realidad, pero representan apenas una ínfima parte de las aplicaciones de la robótica y la inteligencia artificial que se pueden aplicar en el sector agropecuario”. Así lo señaló por ejemplo Salah Sukkarieh, profesor de Robótica y Sistemas Inteligentes de la Universidad de Sídney (Australia) y Director de Investigación e Innovación del Centro Australiano de Robótica de Campo en un importante evento de su nación.

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Automotriz: 

Estos robots tienen apéndices diferentes, según su trabajo, pues un robot que coloca parabrisas tiene ventosas para manejar vidrio liso, pero un robot de soldadura tiene una soldadura de arco usada para la fusión de piezas.La introducción de este tipo de robots ha sido una gran ventaja para la industria automotriz, pues se han reducido de manera importante los accidentes en trabajadores, incluyendo las lesiones por labores repetitivas.


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Educación: 


La robótica educativa es una subdisciplina de la robótica aplicada al ámbito educativo que se centra en el diseño, el análisis, la aplicación y la operación de robots. Se puede enseñar en todos los niveles educativos, desde la educación infantil y primaria hasta los posgrados. La robótica también se puede utilizar para fomentar y facilitar la instrucción en otras disciplinas, a menudo fundaciones, tales como la programación informática, la inteligencia artificial o la ingeniería de diseño.

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Medicina: 

Primero, los robots que operan. Con pequeñas incisiones, un robot fino acompañado de cámaras puede acceder a lugares del cuerpo sin tener que abrir toda el área que antes era necesaria para que el cirujano pudiese operar manejando los instrumentos con sus manos, además del campo visual. La precisión en estas operaciones es sorprendente. La incisión es mínima,  lo que adelanta considerablemente la recuperación del paciente. También encontramos robots en farmacia. Conectados mediante diferentes vías al cuerpo del paciente impedido,  administran las dosis exactas de diferentes medicamentos. Muy relevantes son las prótesis mioeléctricas en pacientes amputados. La prótesis reproduce los movimientos de la extremidad.

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Aplicaciones militares: 

En este campo se trabaja constantemente en el desarrollo de prototipos que realicen tareas militares o de exploración que eviten poner en riesgo vidas humanas.
Para poner un ejemplo, se puede mencionar que Boston Dynamics está construyendo un robot humanoide sin cabeza llamado Atlas, cuya función será caminar por terrenos irregulares arrastrándose o poniéndose de lado toda vez que sea necesario por algún riesgo o porque el terreno así lo requiera.
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Exploración espacial:

El espacio exterior resulta muy hostil para el ser humano, pero aún no se ha llegado al grado de automatización necesario para reemplazar al hombre por robots.

Sin embargo, ya se ha incluido un tipo de aplicación robótica en los transbordadores espaciales, los teleoperadores, siendo su primera experiencia en el transbordador Columbia en el año 1982.

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Vehículos submarinos:

Su utilización es habitual en la inspección y mantenimiento de tuberías que conducen petróleo, gas o aceite en las plantas oceánicas. También es usado para el mantenimiento en el tendido de cableado para comunicaciones y para realizar investigaciones geológicas y geofísicas en el suelo marino.

Se conoce que fueron utilizados en ocasiones extraordinarias como ser en la recuperación de la caja negra de aviones en casos de catástrofes aéreas, y en el descubrimiento del Titanic, cuatro kilómetros bajo la superficie, donde había permanecido desde su hundimiento en 1912.
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Ciencia e ingeniería:

En lo que respecta al ámbito científico y de la ingeniería, se presume que los programas de simulación harán innecesarios, llegado el momento, los modelos a escala. El procesamiento estadístico de cantidades de información será cada vez mayor, lo que contribuirá a la planificación y a la toma de decisiones. Actualmente en los laboratorios de investigación se están desarrollando lo que se llama robots de cuarta generación.
También se puede mencionar, en lo que refiere a la ciencia, el estudio del funcionamiento de las redes neuronales en el cerebro humano, con el fin de poder implantar técnicas de inteligencia artificial en las computadoras y su posterior aplicación en robótica.
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Ámbito empresarial:

En un futuro la gestión empresarial será totalmente automatizada, eliminando de esta forma los trabajos manuales que hoy hacen los empleados, como ser todo el ingreso de datos o documentos mediante lectoras ópticas.
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CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS:

Los robots se clasifican acorde a diversos criterios a saber cuáles son la generación, su nivel de inteligencia, o por el lenguaje de programación. Los robots son instrumentos o bien herramientas que han sido diseñados con el fin de ayudar a ciertas actividades que una persona no puede realizar en su momento, su concepción inicial era crearlos con la finalidad de ayudar en las labores menudas de la rutina, no obstante, ha sido tan avanzada la ciencia y la tecnología que estos han pasado a desarrollar actividades en gran medida con la misma perfección de un humano.
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SEGÚN SU GENERACIÓN

Primera generación: son aquellos manipulados por controles, cuya función es limitada, sin percibir su alrededor, respondiendo los mismos a las direcciones que sus comandos le indica.

Segunda generación: esta generación se caracteriza porque los robots comienzan a percibir mayor información de su alrededor, pudiendo a su vez almacenar información del mismo.

Tercera Generación: con esta generación la tecnología hace de las suyas, pues los robots inician con mayor rapidez la captación del entorno dada la inclusión de sensores.

Cuarta generación: conforme a esta generación los robots no solo captan el entorno sino que además por medio de la aplicación de sensores permiten la comprensión del ambiente.

Quinta generación: estos son los que además de captar, comprender el entorno, pueden realizar respuestas, reaccionar ante las circunstancias.


NIVEL DE INTELIGENCIA

Manejo manual: son aquellos que solamente pueden ser controlados por medio de los controles con acceso remoto.

Secuencia arreglada: son aquellos robots que de una forma u otro tienen cierto autodominio, pero es por la inclusión de comandos que permiten que los mismos puedan guiarse dentro del entorno.

Secuencia variable: robots que permiten ejecutar ciertos movimientos de forma libre, con la inclusión de algunos ya predeterminados.

Regeneradores: son aquellos que imitan los movimientos de las personas, por medio de la colocación de aparatos en el cuerpo de este, lo cual hace las veces de control para la emisión de movimientos.

Inteligentes: son aquellos con la mayor de las capacidades para producir respuestas en el entorno como también para emitir cambios dentro del mismo, ya que estos pueden actuar e incluso mantener una retroalimentación con el exterior.


LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN

Guiados: los robots que se mueven y desplazan solo porque la persona emite una especie de control sobre ellos por medio del control.

Programación de nivel.-robot: conforme a la cual la persona controla al robot por medio de la inclusión de una serie de comandos que determinan los movimientos a realizar de forma pregrabada.

Programación de nivel-tarea: conforme a la cual las personas programan los robots con el fin de que puedan determinarse a realizar ciertas tareas y movimientos, de modo que puedan llevar a cabo funciones predeterminadas y establecidas, estos robots resultan por lo muy funcionales en las áreas mecánicas.

Tipos de Robótica

Robótica situada: Este enfoque se ocupa de los robots que están insertos en entornos complejos y, a menudo, dinámicamente cambiantes. Se ...