World's Top3 Humanoid Robots - Asimo vs HPR-4 vs NAO!

¿que es la robotica?

La robótica es la rama de la tecnología que se dedica al diseño, construcción, operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots. La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería de control y la física. Otras áreas importantes en robótica son elálgebra, los autómatas programables, la animatrónica y las máquinas de estados.

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








Fragmento sobre la historia de la robotica 

La historia de la robótica va unida a la construcción de "artefactos", que trataban de materializar el deseo humano de crear seres a su semejanza y que lo descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (GAP) (que construyó el primer mando a distancia para su automóvil mediante telegrafía sin hilo,^{[cita requerida]} 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 1921 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.

Clasificacion de robots 

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.

Las tres leyes de la robotica segun la ciencia ficcion 

En ciencia ficción las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas escritas por Isaac Asimov, que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentos están diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son "formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro" de los robots (líneas de código del programa de funcionamiento del robot guardadas en la ROM del mismo). Aparecidas por primera vez en el relato Runaround (1942), establecen lo siguiente:

1. Un robot no puede hacer daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.
2. Un robot debe obedecer 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.

Don cuco el guapo

Don Cuco El Guapo es un robot pianista diseñado y construido en el Departamento de Microelectrónica de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), México en agosto de 1992. El Exterior del robot fue diseñado por la escultora Gloria Erika Weimer y está hecho de resina poliéster cuyo acabado transparente permite ver su sistema circulatorio. Este constituye la estructura interna y se construyó de hierro y aluminio. Su cuerpo mide 1.90 metros de altura y pesa 120 kg. El robot tiene 26 grados de movilidad y está provisto de cámaras para los ojos. Don Cuco es capaz de leer partituras musicales y ejecutar la música en un piano. Para llevar a cabo dichas tareas requiere de la aplicación de grabado de cuadros (fram grabbing), procesamiento de imagen, reconocimiento de patrones e interpretación del análisis de la escena. El equipo de diseño consistió en un grupo de investigadores y estudiantes de la BUAP dirigidos por Alejandro Pedroza Meléndez, Los Investigadores Alberto Mendoza Hernandez, Jose Ignacio Becerra Ponce de Leon, Javier Mendez Mendoza, Arnulfo Lara Elioza, Hector SimonVargas Martinez, Jorge SAnchez Chantres, Eduardo Oceja Nañes, DAniel It Salgado, provenientes de disciplinas distintas: computólogos, mecánicos, físicos, músicos, y escultores, quienes trabajaron durante 20 horas diarias a lo largo de 6 meses para completar el proyecto. El financimiento fue otorgado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) y el gobierno de Puebla. El cerebro del robot está basado en el microprocesador ILA 9200 diseñado en 1985 por científicos e ingenieros de Argentina, Brasil, Colombia, España y México. La unidad de lógica algorítmica (ALU por sus siglas en inglés arithmetic logic unit) fue diseñada en el departamento de microelectrónica de la BUAP Por Alejandro Pedroza Meléndez, Alberto Mendoza Hernandez, Jose Ignacio Becerra Ponce de Leon, Javier Mendez Mendoza, Arnulfo Lara Elioza . El robot se ha presentado en México, España y América Latina ante millones de personas. La idea de su construcción fue como una aplicación del procesador ILA 9200 para la Exposición Universal de Sevilla (1992)

Entre los libros donde se menciona a este robot están:

• El libro gratuito de geografía de sexto año de primaria de México.
• Crónicas de Don Cuco el Guapo.
• Don Cuco habla a los niños.

Y aparece en los libros de Español de Primaria y Secundaria de México.

Robots industriales

George Devol fue el primero en aplicar patentes robóticas en 1946(conocido en 1999). La primera empresa en producir un robot fue Unimation, fundada por George Devol y Joseph F. Engelberger en 1956, y se basa en las patentes originales de Devol. Unimation robots también se llama transferencia de máquinas programables, ya que su principal uso fue en la primera transferencia de objetos de un punto a otro, a menos de una docena de pies o de manera aparte. Ellos utilizan los actuadores hidráulicos y fueron programadas en conjunto de coordenadas, es decir, los ángulos de las distintas articulaciones se almacenaron durante una fase de la enseñanza y reproducción en funcionamiento. Eran una precisión de 1/10000 de una pulgada (nota: aunque la precisión no es una medida adecuada para robots, generalmente evaluados en términos de repetibilidad - véase más adelante). Las tecnologías de Unimation, creadas por Raúl EGG, quedaron más tarde bajo licencia de Kawasaki Heavy Industries y Guest-Nettlefolds, Unimates de fabricación en Japón e Inglaterra, respectivamente. Desde hace algún tiempo Unimation tuvo un competidor único, que fue Cincinnati Milacron Inc, de Ohio. Esto cambió radicalmente en la década de 1970 cuando varios grandes conglomerados japoneses comenzaron a producir robots industriales similares.

En 1969, Víctor Scheinman en la Universidad de Stanford inventó el brazo Stanford, un sistema eléctrico, 6 ejes articulados al robot fueron diseñados para permitir una solución de brazo. Esto le permitió seguir con precisión arbitraria y ampliar el uso potencial de los robots más sofisticados para aplicaciones tales como montaje y soldadura. Scheinman entonces diseñó un segundo brazo para el Laboratorio de IA del MIT, llamado el "Brazo MIT". Scheinman, después de recibir una beca de Unimation para desarrollar sus diseños, que se vende a los diseños que más Unimation ha desarrollado con el apoyo de General Motors y, posteriormente, comercializada como la máquina universal programable para ensamblaje (PUMA). En 1973 KUKA Robótica construyó su primer robot, conocido como FAMULUS, este es el primer robot articulado de seis ejes electromecánicamente impulsada.

En el interés por la robótica en el aumento de fines de la década de 1970 muchas empresas de EE.UU. entraron en el campo, incluidas las grandes empresas como General Electric y General Motors (que formaba empresas mixtas con capiiZ Robotics FANUC LTD de Japón). EE.UU. start-ups incluido Automatix y Adept Technology, Inc A la altura del robot auge en 1984, Unimation fue adquirida por Westinghouse Electric Corporation por 107 millones de dólares EE.UU.. Westinghouse vendido a Unimation Staubli Faverges SCA de Francia en 1988, que se siguen haciendo robots articulados para la industria general y aplicaciones de sala limpia e incluso compró la división de robótica de Bosch a finales de 2004.

Aparte de lo dicho anteriormente existen 5 tipos de robot:

• los robots manipuladores
• los robots de aprendizaje o repeticion
• los robot de computadores
• los robots inteligentes (experimentales)
• y los micro-robots

Las empresas japonesas lograron sobrevivir en este mercado, dentro de las más importantes están: la empresa italiana Comau, Adept Tecnology, Staubli-Unimation, la empresa multinacional suiza ABB (Asea Brown-Boveri), y la empresa alemana KUKA Robotics.

Robótica Militar

Historia

Definida en términos generales, los robots militares se remontan a la Segunda Guerra Mundial y la Guerra Fría en la forma de la alemana minas Goliat seguimiento y la Unión Soviética teletanks . El MQ-1 Predator drone fue cuando "agentes de la CIA comenzaron a ver los beneficios prácticos por primera vez en sus diez años de edad, la fantasía de la utilización de robots aéreos para recabar información de inteligencia".

El uso de robots en la guerra , aunque tradicionalmente un tema de ciencia ficción , está siendo investigado como un posible futuro medio de lucha contra las guerras . Ya varios robots militares han sido desarrollados por varios ejércitos.

Algunos creen que el futuro de la guerra moderna se peleará por los sistemas de armas automáticas. ^[2] El Ejército de los EE.UU. está invirtiendo fuertemente en investigación y desarrollo de las pruebas y el despliegue de sistemas cada vez más automatizados. El sistema más destacados actualmente en uso es el vehículo aéreo no tripulado ( IAI Pioneer y RQ-1 Predator ), que puede ser armado con misiles aire-tierra y operado por control remoto desde un centro de mando en las funciones de reconocimiento. DARPA ha sido anfitrión de competencias en el año 2004 y 2005 la participación de empresas privadas y universidades para desarrollar vehículos terrestres no tripulados para navegar a través de terrenos difíciles en el desierto de Mojave, para un premio final de $ 2 millones. El campo de la artillería también ha visto un poco de investigación prometedora con un sistema de armamento experimental llamado " Dragón Fire II ", que automatiza la carga y los cálculos de balística necesaria para predecir el fuego preciso, proporcionando un tiempo de 12 segundos de respuesta a las solicitudes de apoyo de la artillería. Sin embargo, las armas de la guerra tienen una limitación en ser completamente autónomo: sigue habiendo puntos de intervención que requiere la intervención humana para asegurar que los objetivos no están dentro de las zonas de incendio es reducido según lo definido por los Convenios de Ginebra de las leyes de la guerra.

Se han producido algunos avances hacia el desarrollo de aviones de combate y bombarderos autónomos. El uso de los combatientes autónomas y bombarderos para destruir objetivos enemigos es especialmente prometedor debido a la falta de capacitación para pilotos robot, aviones autónomos son capaces de realizar maniobras que puedan de otro modo no se hace con los pilotos humanos (debido a la gran cantidad de G-Force ), los diseños de plano no requieren un sistema de soporte de vida, y una pérdida de un avión no significa una pérdida de un piloto. Sin embargo, el mayor inconveniente para la robótica es su incapacidad para adaptarse a condiciones no estándar. Los avances en inteligencia artificial en un futuro próximo puede ayudar a corregir esta situación.

robots

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 independencia creada en sus movimientos hace que sus acciones sean la razón de un estudio razonable y profundo en el área de la ciencia y tecnología. 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.¹

No hay un consenso sobre qué máquinas pueden ser consideradas robots, pero sí existe un acuerdo general entre los expertos y el público sobre que los robots tienden a hacer parte o todo lo que sigue: moverse, hacer funcionar un brazo mecánico, sentir y manipular su entorno y mostrar un comportamiento inteligente, especialmente si ese comportamiento imita al de los humanos o a otros animales. 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.

Aunque las historias sobre ayudantes y acompañantes artificiales, así como los intentos de crearlos, tienen una larga historia, las máquinas totalmente autónomas no aparecieron hasta el siglo XX. El primer robot programable y dirigido de forma digital, el Unimate, fue instalado en 1961 para levantar piezas calientes de metal de una máquina de tinte y colocarlas.

Por lo general, la gente reacciona de forma positiva ante los robots con los que se encuentra. Los robots domésticos para la limpieza y mantenimiento del hogar son cada vez más comunes en los hogares. No obstante, existe una cierta ansiedad sobre el impacto económico de la automatización y la amenaza del armamento robótico, una ansiedad que se ve reflejada en el retrato a menudo perverso y malvado de robots presentes en obras de la cultura popular. Comparados con sus colegas de ficción, los robots reales siguen 

La robótica en la actualidad

En la actualidad, los robots comerciales e industriales son ampliamente utilizados, y realizan tareas de forma más exacta o más barata que los humanos. También se les utiliza en trabajos demasiado sucios, peligrosos o tediosos para los humanos. Los robots son muy utilizados en plantas de manufactura, montaje y embalaje, en transporte, en exploraciones en la Tierra y en el espacio, cirugía, armamento, investigación en laboratorios y en la producción en masa de bienes industriales o de consumo.⁹

Otras aplicaciones incluyen la limpieza de residuos tóxicos, minería, búsqueda y rescate de personas y localización de minas terrestres.

Expo 2005, Nagakute (Aichi)

Existe una gran esperanza, especialmente en Japón, de que el cuidado del hogar para la población de edad avanzada pueda ser desempeñado por robots.^10 11

Los robots parecen estar abaratándose y reduciendo su tamaño, una tendencia relacionada con la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para controlarlos. Además, muchos robots son diseñados en simuladores mucho antes de construirse y de que interactúen con ambientes físicos reales. Un buen ejemplo de esto es el equipo Spiritual Machine,¹² un equipo de 5 robots desarrollado totalmente en un ambiente virtual para jugar al fútbol en la liga mundial de la F.I.R.A.¹³

Además de los campos mencionados, hay modelos trabajando en el sector educativo, servicios (por ejemplo, en lugar de recepcionistas humanos¹⁴ o vigilancia) y tareas de búsqueda y rescate.

Usos médicos

Recientemente , se ha logrado un gran avance en los robots dedicados a la medicina,¹⁵ con dos compañías en particular, Computer Motion e Intuitive Surgical, que han recibido la aprobación regulatoria en América del Norte, Europa y Asia para que sus robots sean utilizados en procedimientos de cirugía invasiva mínima. Desde la compra de Computer Motion (creador del robot Zeus) por Intuitive Surgical, se han desarrollado ya tres modelos de robot Da Vinci por esta última. En la actualidad, existen más de 2.300 robots quirúrgicos Da Vinci en el mundo, con aplicaciones en Urología, Ginecología, Cirugía general, Cirugía Pediátrica, Cirugía Torácica, Cirugía Cardíaca y ORL. También la automatización de laboratorios es un área en crecimiento. Aquí, los robots son utilizados para transportar muestras biológicas o químicas entre instrumentos tales como incubadoras, manejadores de líquidos y lectores. Otros lugares donde los robots están reemplazando a los humanos son la exploración del fondo oceánico y exploración espacial. Para esas tareas se suele recurrir a robots de tipo artrópodo.

Modelos de vuelo

En fases iniciales de desarrollo hay robots alados experimentales y otros ejemplos que explotan el biomimetismo. Se espera que los así llamados nanomotores y cables inteligentes simplifiquen drásticamente el poder de locomoción, mientras que la estabilización en vuelo parece haber sido mejorada substancialmente por giroscopios extremadamente pequeños.

ARQUITECTURA ROBOT

Existen diferentes tipos y clases de robots, entre ellos con forma humana, de animales, de plantas o incluso de elementos arquitectónicos pero todos se diferencian por sus capacidades y se clasifican en 4 formas:

1. Androides: robots con forma humana. Imitan el comportamiento de las personas, su utilidad en la actualidad es de solo experimentación. La principal limitante de este modelo es la implementación del equilibrio en el desplazamiento, pues es bípedo.
2. Móviles: se desplazan mediante una plataforma rodante (ruedas); estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro.
3. Zoomórficos: es un sistema de locomoción imitando a los animales. La aplicación de estos robots sirve, sobre todo, para el estudio de volcanes y exploración espacial.
4. Poliarticulados: mueven sus extremidades con pocos grados de libertad. Su principal utilidad es industrial, para desplazar elementos que requieren cuidados.

En ésta última se puede clasificar según su morfología en: Robots angulares o antropomórficos, robots cilíndricos, robots esféricos o polares, robots tipo SCARA, robotsparalelos, robots cartesianos, entre otros.

La mano robotica El termino robot proviene de la palabra checa robota, generalmente traducido como "trabajo forzado". Esto describe la mayoría de los robots bastante bien. La mayoría de los robots en el mundo han sido diseñados para trabajo pesado, fabricación repetitiva. Ellos se encargan de tareas que son difíciles, peligrosas o aburridas para los seres humanos. El robot de fabricación más común es el brazo robótico. Un brazo robótico típico se compone de siete segmentos metálicos, unidos por seis articulaciones. La computadora controla el robot girando motores individuales conectados a cada paso conjunta (unos brazos más grandes utilizan la hidráulica o neumática). A diferencia de los motores de corriente,los motores de paso pueden moverse en incrementos exactos (echa un vistazo a Anaheim Automation para saber cómo). Esto permite que el ordenador pueda mover el brazo de manera muy precisa, repitiendo exactamente el mismo movimiento una y otra vez. El robot utiliza sensores de movimiento para hacer que se mueva con la cantidad justa. Un robot industrial con seis articulaciones se asemeja mucho a un brazo humano - tiene el equivalente de un hombro, un codo y la muñeca a. Típicamente, el hombro está montado en una estructura de base estacionaria en lugar de a un cuerpo móvil. Este tipo de robot tiene seis grados de libertad, lo que significa que puede pivotar en seis formas diferentes. Un brazo humano, en comparación, tiene siete grados de libertad.

El trabajo de su brazo es mover la mano de un lugar a otro. Del mismo modo, el trabajo del brazo robótico es mover un efector final de un lugar a otro. Se puede equipar brazos robóticos con todo tipo de efectores de extremo, que están adaptados a una aplicación particular. Un efector final común es una versión simplificada de la mano, que puede captar y transportar objetos diferentes. Las manos robóticas a menudo han incorporado sensores de presión que le dicen a la computadora que tan duro el robot está sujetando un objeto en particular. Esto evita que el robot caiga o se rompa lo que lleva. Otros efectores finales incluyen sopletes, los ejercicios y las pinturas en aerosol. Los robots industriales están diseñados para hacer exactamente lo mismo, en un ambiente controlado, una y otra vez. Por ejemplo, un robot podría torcer las tapas en frascos de mantequilla de maní que bajan una línea de montaje. Para enseñar a un robot cómo hacer su trabajo, el programador guía el brazo a través de los movimientos utilizando un controlador de mano. El robot almacena la secuencia exacta de los movimientos en su memoria, y lo hace una y otra vez cada vez que una nueva unidad viene por la línea de montaje. La mayoría de los robots industriales trabajan en cadenas de montaje de automóviles, poniendo los coches juntos. Los robots pueden hacer un montón de este trabajo más eficientemente que los seres humanos porque son tan precisos. Siempre perforar en el mismo lugar, y siempre apriete los pernos con la misma cantidad de fuerza, no importa cuántas horas he estado trabajando. Robots de fabricación son también muy importantes en la industria informática. Se necesita una mano increíblemente precisa para armar un pequeño microchip.