ESTADO DEL ARTE DE ROBOTICA

Por siglos el ser humano ha construido máquinas que imitan las partes del cuerpo humano, los griegos tenían una palabra especifica para denominar estas maquinas: automatos. de esta palabra deriva la actual autómata: maquina que imita la figura y movimientos de un ser animado.

La palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo karel Capek (1890-1938) estrena en el teatro nacional de praga su obra Rossum´s Universal Robot (T.U.R). Su origen es la palabra eslava robota, que se refiere al trabajo realizado de manera forzada.

Se le atribuye a Asimov la creación del término robotics (robotica) que desde su obra literaria, ha contribuido decisivamente a la divulgación y difución de la robótica. Asimov es considerado el padre de la robotica.

La RIA (Robot Industries Association) lo define así: un robot es un manipulador reprogramable y multifuncional, diseñado para mover cargas, piezas, herramientas o dispositivos especiales, según trayectorias variadas y programadas.

ROBÓTICA: El diseño, fabricación y utilización de máquinas automáticas programables con el fin de realizar tareas repetitivas como el ensamble de automóviles, aparatos, etc. y otras actividades. Básicamente, la robótica se ocupa de todo lo concerniente a los robots, lo cual incluye el control de motores, mecanismos automáticos neumáticos, sensores, sistemas de cómputos, etc."

El desarrollo en la tecnología, donde se incluyen las poderosas computadoras electrónicas, los actuadores de control retroalimentados, transmisión de potencia a través de engranes, y la tecnología en sensores han contribuido a flexibilizar los mecanismos autómatas para desempeñar tareas dentro de la industria. La investigación en inteligencia artificial desarrolló maneras de emular el procesamiento de información humana con computadoras electrónicas e inventó una variedad de mecanismos para probar sus teorías.

Algunas patentes de robots que se realizaron son:

1938 ELEkTRO. Humanoide presentado en la feria mundial de Nueva York.

Robot de 136 kilogramos por la firma Westinghouse: Elektro the Moto Man. Siete pies de altura, con un peso de 265 libras, humanoide, podría caminar por comando de voz, hablar (usando un tocadiscos de 78-rpm),podia fumar, volar globos, y mover la cabeza y los brazos. Elektro el cuerpo de acero consiste en un conjunto de engranajes, levas y motores con un esqueleto cubierto por una piel de aluminio. Sus fotoeléctrica "ojos" podría distinguir el rojo y el verde la luz.Elektro se puede ver en el museo Mansfield Memorial en Ohio, EEUU. Esto ha sido posible gracias a la labor de restauración de Jack Weeks quien ahora, está buscando al perro Sparko la mascota creada para Elektro, un perro robot que podría inclinarse, sentarse, y mendigar.

http://www.youtube.com/watch?v=T35A3g_GvSg

1942. Isaac Asimov crea el concepto las tres leyes de la robótica:

1. Un robot no debe lastimar a un ser humano o, por falta de acción, permitir que un ser humano se lastime.
   
2. Un robot debe obedecer las ordenes dadas por un ser humano, con excepción de las ordenes que contradigan a la primera ley.
   
3. Un robot debe proteger su propia existencia mientras dicha protección no esté en conflicto con la primera y segunda ley.

1956. UNIMATE, de tipo industrial utilizado por la linea de ensamble GM. Por George Devol. Fue el primer robot industrial. Utilizan los principios de control numérico para el control de manipulador y era un robot de transmisión hidráulica.

1975. PUMA, (Maquina Universal Programable para ensamblado). De tipo industrial. para tareas de montaje por Unimation, basándose en diseños obtenidos en un estudio de la General Motors.

1977. Los robots llegan al espacio en el voyager 1 y voyager 2.

Sondas compuestas de cámaras y sensores para fotografía y adquisición de datos, estas sondas Voyager I y Voyager II, ambas de idéntica estructura, fueron lanzadas en 1977 con el objetivo de explorar gran parte de nuestro sistema solar. Estas naves aprovecharon hasta la extenuación la fuerza gravitacional de los planetas por los que iban pasando para poder "impulsarse" de un planeta a otro. La situación en ese instante de los planetas exteriores del Sistema Solar (los situados mas lejos del Sol que la Tierra) era idónea para que de un planeta las sondas pudieran pasar a otro y así ganar velocidad. Exploraron Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno proporcionando información tremendamente útil sobre estos planetas y hoy en día (Enero 2005) están al doble de distancia del Sol que Pluto, el planeta más alejado de los que giran en torno al Sol.

Ruta de los voyager:


1979. se funda el instituto de robotica en la universidad Carnegie Mellon (RI)

1981. brazo de transmisión directa que tiene motores en las articulaciones para que el movimiento sea mas fino y preciso. Por takeo kanade.

1986. media Lab del MIT y LEGO, desarrollan y venden productos educativos.

1989. GENGHIS, por MIT.

Robot de forma similar a un insecto. Demuestra la eficacia de usar los numerosos robots pequeños, ligeros, móviles para reconocer la superficie marciana. Genghis fue un prototipo porterior a otros autónomos araña como los robot attila y hannibal. Genghis pesa alrededor de 1 kilogramo, contiene 6 censores piroelectricos para detectar vida animal y ocupa 12 motores para impulsar el movimiento en sus 6 patas independientes. Genguis se encuentra ahora localizado en el National Air and Space Museum, en Washington.

1993 DANTE Universidad Cgie.

Robot destinado a servir de modelo para la exploración futura del planeta Marte. Enviado al cráter del volcan activo del monte Erebus en la Antártida para tomar muestras. El descenso del robot al interior del Monte Erebus, que ofrece similitudes con el universo marciano, se detuvo debido a fallos en un cable de fibra óptica.

1994 Dante II, Asciende el monde Spurr en Alaska. Tuvo éxito.

Se trata de un robot de 8 patas, con un sistema de locomoción denominado framewalker, caracterizado por el desplazamiento de dos planos paralelos a la superficie, cada uno dotado de 4 patas que pueden subir y bajar. El movimiento es estáticamente estable. Fue utilizarado en Julio de 1994 para la exploración del volcan del Monte Spurr en Alaska, proyecto subvencionado por la NASA.

Se diseñó específicamente para descencer al volcan y obtener datos para su posterior análisis científico. Utilizó para ello una cuerda, que une al robot con la cima del volcan, y que le permite controlar el descenso (como si estuviese haciendo rapel).

Este robot no es totalmente autónomo, está telecontrolado, aunque es capaz de realizar algunas acciones por su cuenta. Los operadores se encontraba a 120Km de distancia, recibiendo la información vía satélite. El robot estuvo operativo durante 5 días, en unas condiciones adversas (altas temperaturas y presencia de gases tóxicos) y un terreno muy escarpado. Los objetivos de la misión fueron:

Descender al interior del cráter
Recolectar y enviar datos del interior
Realizar toda la operación sin necesidad de presencia humana

1996 P3, humanoide desarrollado por Honda, 10 años en desarrollo.

El robot P3 de honda es posiblemente el robot más famoso del mundo, sobre todo, desde que protagonizo un anuncio publicitario de la multinacional japonesa. En este anuncio se podía ver al robot P3 ejerciendo una de las tareas que ningún otro robot podía hacer hasta entonces ( y es posible que todavía no haya ninguno): subir escaleras. Este robot es de los conocidos como humanoides, debido a su aparante forma humana.

Honda define la inteligencia como la "capacidad de establecer estrategias de resolución de problemas para lograr un objetivo concreto mediante el reconocimiento, el análisis, la asociación y la combinación de datos, la planificacion y la toma de desiciones". Honda es la primera en reconocer que ASIMO todavía dista mucho de tener todas estas capacidades, pero considera que se han realizado avances importantes.
Además de las capacidades cognitivas asociadas al sistema de "avance inteligente", las versiones de ASIMO que se están desarrollando en Japón cuentan con varias funciones inteligentes, entre las que destacan la capacidad de reconocer a personas, objetos y gestos, calcular las distancias y el sentido de desplazamiento de varios objetos.
Estas informaciones visuales se registran, interpretan y traducen en acciones. Gracias a estas funciones, ASIMO puede evitar los objetos que se encuentran en su camino, saber que alguien quiere darle la mano y actuar en consecuencia tendiéndole la suya.
En cierta medida, ASIMO también puede entender y hablar. Puede reconocer voces, distinguir sonidos y palabras, responder a determinadas instrucciones e intercambiar frases simples y saludos con una persona. Actualmente, ASIMO puede entender 50 saludos y tratamientos distintos, así como 30 instrucciones, y actuar en consecuencia.


http://www.youtube.com/watch?v=Q3C5sc8b3xM&feature=related

1997 SOUJOURNER, misión Pathfinder. En el 2008 fue aceptado en la sala de la fama de los robots.

La misión Mars PathFinder formó parte del proyecto Discovery de la NASA. El 4 de julio de 1997 Pathfinder llegó a su destino final. Una vez allí envió datos que permitieron el estudio de la atmósfera y la superficie de Marte. Así mismo se realizaron experimentos diversos.

El sistema enviado a Marte consta de dos partes bien diferenciadas. Por un lado el lander, que es el sistema base, y por otro el rover, un vehículo robot de nombre 'Sojourner' con capacidad para moverse sobre suelo marciano.

El lander lleva tres antenas: la antena de alta ganancia (HGA), usada en el enlace con la Tierra; la antena de baja ganancia (LGA), usada para el enlace con la Tierra durante el viaje hasta Marte; y la antena del LMRE (Lander Mounted Rover Equipment), utilizada para comunicarse con el 'Sojourner'. De todas ellas hablaremos más tarde, en la sección de comunicaciones.

El elemento más llamativo de la misión es el 'Sojourner'. Por primera vez un vehículo fabricado por el hombre y manejado por control remoto se movía sobre la superficie de otro planeta. Sus principales características son:

Peso total: 16 Kg.
Peso de los equipos: 4.5 Kg., incluyendo la antena UHF y el modem.
Navegación: autónoma, usando un láser que detecta la presencia de obstáculos.
Sistema de movilidad: seis ruedas y suspensión.
Comandos y telemetría: por un enlace UHF con el lander.
Payload: dos cámaras (anterior y posterior) y el APXS y su mecanismo de despliegue.
Fuente de energía: panel solar 0.25-M2 con potencia de pico 16 W., y una bateria de 50 W. Control térmico: tres calentadores de radioisotropos (RTGs).
Ordenador: 80C85 MIPS con 0.5 Mbyte RAM. Peso: 0.5 Kg. Consumo: 1.5 W
Tiempo de las operaciones en la superficie: 10 A.M. a 2 P.M. cada dia marciano.

lander

soujourner

1998 FURBY. Juguete robótico.

La criatura ofrece una amplia gama de emociones, movimientos, reconocimiento de voz avanzado y bilingüe, reacciona basandose en la reacción que el propio niño tenga ante el, pudiendo:Hablar, bailar, cantar, contar bromas, jugar, contar cuentos, chistes, se rie. Es flexible, sus ojos son expresivos, los oídos y las cejas movibles permiten que la criatura sonria, frunza el ceño e incluso produzca un grito de asombro pero nada aterrorizador.

1999 AIBO, por Sony. Mascota robótica

Aibo ("amigo" en japones) es un robot mascota que tiene forma de perro. Dispone de sensores que le evitan chocar contra objetos, y una cola que funciona de antena, además de "sentido del tacto".

Usa una combinación de tecnologías robóticas y multimedia e inteligencia artificial para hacer posible que una serie de hardware y software, normalmente “inanimado”, pueda tratarse como si fuera un compañero interactivo. Bajo una “vestimenta” en forma de perro, el Aibo genera interacción con su operador: Es capaz de reconocer los gestos e incluso la actitud corporal de su dueño. Es sensible a las caricias, tiene una enorme capacidad de movimientos, equilibrio y flexibilidad, y lo más importante: aprende.

Según la compañía, Aibo verdaderamente tiene emociones e instintos programados en su cerebro, según la situación.