Un robot es una entidad virtual o mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo general un sistema electromecánico que, por su apariencia o sus movimientos, ofrece la sensación de tener un propósito propio. La palabra robot puede referirse tanto a mecanismos físicos como a sistemas virtuales de software, aunque suele aludirse a los segundos con el término de bots.
Actualmente podría considerarse que un robot es una computadora con la capacidad y el propósito de movimiento que en general es capaz de desarrollar múltiples tareas de manera flexible según su programación; así que podría diferenciarse de algún electrodoméstico específico.
Wikipedia: Robot
Para mayor información, referirse a Wikipedia: Robot
¿Cómo funciona un robot?
Los robots son dispositivos bastante parecidos a los humanos, hablando de componentes, cuentan entre otras cosas con:
- Un cuerpo, armazon o estructura que soporta todos sus componentes
- Un sistema que permite el movimiento de sus partes
- Sensores que reciben información acerca de su funcionamiento y del ambiente que los rodea.
- Una fuente de energía para hacerlos funcionar
- Un sistema de procesamiento que les permite reaccionar y les dice que hacer
A pesar de tener todos estos componentes, aún no son capaces de razonar por si mismos y su programación y reacciones aún dependen de quien los fabrica. Sin embargo, tienen un alto poder de procesamiento y fuerza, y son capaces de realizar tareas que cualquiera de nosotros no.
En nuestros días es difícil aún definir que es un robot, porque, por ejemplo, un automóvil inteligente es una maquina con una tarjeta de procesamiento. Sin embargo, los robots están hechos para replicar el comportamiento humano y automatizar algunas de sus tareas, si bien es difícil definir la palabra robot cualquiera de nosotros es capaz de reconocer uno cuando lo ve.
Partes
Como lo mencione un poco mas arriba, la mayoria de los robots tienen partes escenciales.
El cuerpo sostiene todos los demás componentes que constituyen el robot, está hecho de cualquier materia resistente, metal, fibra de carbono, de vidrio, plastico, resinas, etcetera.
También tiene un sistema de partes móviles, pueden ser ruedas motorizadas, brazos, herramientas, entre muchos otros. Al igual que nuestro esqueleto, dichas artes de encuentran unidas en ciertas partes que les permiten moverse en forma armoniosa.
Los robots cargan consigo una cierta cantidad de motores eléctricos, solenoides, poleas, palancas; y en los más sofisticados, sistemas neumáticos e hidráulicos. Necesitas tener una fuente de energía eléctrica continua, compresores de aire entre otras cosas mas.
Los sensores les ayudan a identificar el medio que los rodea, sensores infrarojos, de ultrasonido, de luz, microfonos, cámaras, sistemas GPS, entre otros, les ayudan a reaccionar al ambiente, ya sea que haya algun obstaculo o peligro.
La computadora puede incluso tomar decisiones y modificar su comportamiento al momento dependiendo de lo que el robot este sintiendo.
Se incluyen también sistemas de información, es decir, algunos leds que indican el estado actual del robot, problemas o fallas.
Todo el sistema eléctrico es cableado, ésto ayuda comunicar y poner en funcionamiento todas sus partes.
La computadora central controla todo lo conectado a ella. Para mover el robot la computadora envía señales a las diferentes partes y bloquea o activa la corriente eléctrica a las mismas.
La computadora es 100% reprogramable lo que permite modificar el comportamiento del robot a todo momento e incluir nuevas funciones.
Los robotos son controlados de forma remota, utilizando ondas de radio o señales infrarojas.
Tipos de Robots
Existen diversos tipos de robots, no necesariamente humanoides.
Brazo Robot
Es quiza el tipo de robot más común y utilizado.
Están diseñados para un trabajo repetitivo, continúo y pesado, especialmente orientados a la manufactura de productos.
Los brazos roboticos tienen 7 partes comúnes unidad entre sí, y cada parte tiene un motor independiente que le otroga un movimiento individual a cada una.
- Una base, anclada al suelo, que le permite rotar sobre el mismo eje
- El equivalente a un hombro, rota independiente a la base.
- El equivalente a un codo.
- El equivalente al antebrazo
- El equivalente a la muñeca
- El equivalente a la mano
- La herramienta que se la adapta a la mano se considera también un componente individual.
Obviamente, a diferencia del brazo humano, el brazo robotico tiene un movimiento más libre y en casi cualquiera dirección, la mayoria de sus partes pueden rotar sobre su propio eje.
Los brazos roboticos cuentan con sensores de presión, los cuales están calibrados y le dicen a la computadora la carga que están realizando, si la carga es superior a la que el robot es capaz de realizar el robot finaliza la tarea para evitar daños a si mismo.
Las herramientas que el robot integra estan diseñadas para un tipo especifico de trabajo, por ejemplo, soldar la estructura de un automóvil, sin embargo, pueden contener desarmadores y compresores para pintar, entre muchas partes más.
El programador debe cargar la secuencia correcta de movimientos en la memoria del robot para que realice la misma tarea una y otra vez, esto se realiza mediante un sensor en su propio brazo el cual ayuda a que el robot imite el comportamiento natural del brazo humano.
Los robots son más eficientes y precisos, por ejemplo, un robot siempre taladrara un orificio en el mismo lugar siempre, siempre realizara una tarea con la misma cantidad de fuerza sin importar la cantidad de horas que lleve trabajando.
Robots Móviles
Son aquellos robots que incluyen un sistema de locomoción, el sistema más distribuído de movimiento son las ruedas las cuales pueden adaptarse a prácticamente cualquier tipo de terreno.
Son básicamente motores eléctricos que hacen girar la rueda en el mismo eje, se incluyen sistemas sencillos de suspensión para hacer el desplazamiento más suave y evitar daños al sistema.
También existen sistemas bastante parecidos a las piernas humanas, las cuales son muy útiles cuando se estudia la locomoción natural.
Para el sistema de piernas es necesario incluir un complejo sistema hidráulico y neumático. Los pistones hacen las veces de músculos y unen diferentes partes.
Una buena combinación de pistones resultaran en un movimiento bastante natural.
Para mayor precisión se han incluidos sistemas de balance como acelerómetros, giroscópios y compáses que le indican a la computadora como y cuando corregir el movimiento y postura del robot.
El sistema de locomoción bipeda en los robots aún esta muy subdesarrollado, es lento e inestable, sin embargo, los robots que incluyen más de dos piernas como los robots arañas con hasta 8 piernas son bastante estables, sin embargo, requieren más procesamiento para mover todas sus partes.
Robots Autónomos
Son aquellos robots que no dependen de alguien que los controle, su movimiento es el resultado de una precisa combinación de sensores que le ayudan a responder ante ciertas condiciones.
Sensores infrarojos, ultrasonido y de choque les permiten "observar" obstáculos y evadirlos, y así girar y continuar en otra dirección.
Utilizan algo bastante parecido a los sistemas de localización de murcielagos.
Otros sensores pueden ser microfonos y camaras.
Los robots modernos pueden analizar y adaptarse a un medio a traves de estos sensores, tomar decisiones y asociar condiciones. Pueden construir un mapa virtual del lugar en donde estan y recordar el mismo siempre.
Inteligencia Artificial
La AI es un campo de la robotica y ciertamente el más controversial. Como su nombre lo indica, se encarga de proporcionar inteligencia a entidades artificiales.
La AI intenta recrear algunas caracteristicas avanzadas del ser humano como son:
- Capacidad de razonar
- Habilidad de aprender
- Habilidad de entender y usar el lenguaje
- Habilidad de formular ideas
y aplicarlas a los robots.
En la actualidad es posible replicar algunas de estas habilidades de una forma bastante sencilla y específica.
El reto de la inteligencia artificial es reproducir la cantidad de información que el humano procesa en tan poco tiempo.
Si hablamos en terminos de robotica, la cantidad de procesos paralelos y sensores en el cuerpo humano es muy grande, y la cantidad de datos de entrada también lo es. El ser humano puede almacenar la información, descartar la que no sirve y tomar un decision, todo en menos de un segundo.
Las computadores no pueden paralelizar los procesos tan rápido como el cerebro humano, sin embargo, las computadoras tienen algo que nosotros no y es la gran velocidad de procesamiento. Sin embargo, las acciones de una computadora son solo predicciones cuya acción esta basada en la información recolectada en ese momento.
En la actualidad los robots aprenden cosas bastante específicas y en un largo tiempo.
Están los robots que aprenden a mover una parte de su cuerpo en cierto momento imitando acciones humanas.
También hay robots "sociables" que reconocen parte del lenguaje humano y responden a el apropiadamente.
El reto verdadero es entender como la inteligencia natural funciona y establecer un modelo concreto que hasta la fecha no se ha logrado identificar. Es por ello que gran parte del trabajo de la AI es teórico y solo hay hipótesis de cómo un robot puede aprender determinado comportamiento
La predicción más controversial sobre los robots es que algún dia nos convertiremos en Cyborgs, es decir, humanos integrados a maquinas.
Referencias
Van 8 para el lab de integrados
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