Robótica
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Robótica
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1.Introducción a la Robótica1.1- Que es la Robótica
1.2- Que es un Robot
1.3 –Historia de los Robots
1.4- Para que Sirven los Robots
1.5-Clasificación General de los Robots
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Robótica: Es la ciencia o rama de la ciencia que se ocupa del diseño, fabricación y utilización de aplicaciones de los robots
Robot: Es un dispositivo compuesto de sensores que desempeña tareas automáticamente
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1954: George Devol diseña el primer robot programable comercial.
1959: Sale al mercado el primer robot comercial.
1970: Unimation produce los PUMA
1973: Aparece el primer robot controlado por un mini-ordenador
1976: El robot de la NASA “Vinking II” aterriza en Marte
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1986: HONDA, la empresa Japonesa inicia un proyecto para construir un robot humanoide
1997: HONDA presenta P3 un enorme robot humanoide
1999: SONY lanza "Aibo" un perro-robot
2003: Aquel robot humanoide de SONY, Qrio, se convierte en el primer humanoide comercial completamente autónomo capaz de correr
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Para que sirven los Robots?
1-Fabricación y Manejo de Materiales
2.-Robots mensajeros
3.-Ambientes Peligrosos
4.-Telepresencia y Realidad Virtual
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Clasificación General de Los Robots
Móviles
Terrestres
No-Móviles
Aviones
Aéreos
Naves Espaciales
Submarinos
Acuáticos
Barco Automático
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PARTES:¿DE QUÉ ESTÁN HECHOS LOS ROBOTS?
Potencia
Sensores
Control
“Inteligencia”
Actuadores
Comunicación
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EFECTORES : HERRAMIENTAS PARA LA EJECUCIÓN
LOCOMOCIÓN. Modificar la ubicación del robot respectode su ambiente.
MANIPULACIÓN. Paradesplazar otros objetosdel entorno.
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FIGURA. El manipulador de Stanford, uno de los primeros brazos robots con cinco uniones giratorias (R) y una prismática (P), y que cuenta con seis grados de libertad total.
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SENSORES: HERRAMIENTAS PARA LA PERCEPCIÓN
Dispositivos que permiten al robot percibirel medio ambiente y su estado interno
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Clases de sensores
Propiocepción (posición y movimiento)
Percepción de fuerza (contacto con presión fija )
Percepción táctil (sentido del tacto de los seres humanos )
El sonar (Proporciona información muy útil sobre objetos que están muy cercanos al robot )
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EL SISTEMA DE CONTROL Y EL LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN
Integrar/interpretar la información de sus sensores. Navegación (evitar obstáculos, ir a cierto lugar). Planeación (decidir la serie de pasos para cumplir una
o más metas). Construir modelos del ambiente (mapas). Un mapa es
una representación del espacio que indica los lugares libres y ocupados que ayudan a navegar al robot, y posiblemente objetos y lugares específicos.
Localizarse en el ambiente. Reconocer lugares y/o objetos. Manipular objetos Comunicarse con otros agentes: computadoras, otros
robots, personas.
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FUENTE DE ALIMENTACIÓN y CIRCUITOS DE CONTROL
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ARQUITECTURAS DE LOS ROBOTS
“ La arquitectura de un robot definirá como se organizara la producción de acciones a
partir de percepciones ”
Se han definido diferentes arquitecturas para planear las acciones de un robot:
Arquitectura deliberativaArquitectura reactivaArquitectura híbrida
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Arquitectura deliberativa Consiste en sensar, planear y actuar. Se basa en la obtención de un modelo preciso del entorno en el que se desenvuelve el robot. A partir del modelo real se realiza una planificación que determina las acciones del robot.
Desventajas:
Exige un modelo preciso del mundo real.
Exige una elevada capacidad de almacenamiento para guardar los modelos.
Exige una gran cantidad de procesamiento.
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Arquitectura reactiva
Se basa en percibe y actúa. No utiliza un modelo del mundo real para ejecutar acciones.Permiten una reacción ante los estímulos procedentes de sensores en tiempo real. Los sensores le proveen la información para generar los movimientos. La fusión de los sensores determinan la acción a realizarse sobre los actuadores y por tanto determinan el comportamiento del robot.
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No requiere mayor capacidad de calculo y almacenamiento.
Desventajas:
Se dificulta saber con exactitud los objetos y sucesos del mundo real. Los sensores pueden tener un gran numero de posibilidades respecto a las situaciones con las que se encuentra.
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Arquitectura híbrida Incorpora el razonamiento deliberativo y la ejecución basada en comportamiento. Permiten la reconfiguracion de los sistemas de control reactivos a través de su habilidad para razonar sobre los comportamientos fundamentales.
La arquitectura híbrida se compone a su vez de 3 mas:
Arquitectura jerárquica (de tres capas)
Arquitectura de pizarrón
Arquitectura probabilística
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Comparación entre el comportamiento deliberativo y el reactivo:
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ESPACIOS DE CONFIGURACION
Configuración. Indica la posición y orientación que el robot puede tomar en el espacio de trabajo.
Espacio de trabajo. Conjunto de todas las posiciones y orientaciones que el robot puede tomar.
Obtener el espacio de configuraciones es equivalente a que el robot recorra y se posicione en todos los puntos posibles del espacio de trabajo.
Las configuraciones posibles para el robot son:
Configuración libre
Configuración en colision
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Ejemplo 1:
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Ejemplo 2:
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Pasos para realizar un proyecto de
ROBOTICA
1.- Saber que es un ROBOT2.- ¿Que hará el Robot ( tareas)?
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3.- Desplazamiento del ROBOT
existen 5 clases de algoritmos, están ordenados según la cantidad de información necesaria en el momento de planificación y ejecución:
1) Descomposición en celdas.
2) Esqueletización.
3) Planificación de movimiento de precisión
4) Desplazamiento regido por señales (basado en marcas).
5) Algoritmos en línea.
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4.- Desarrollo del robot.
5.- Pruebas.
6.- Implementación.
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Aplicaciones y Ejemplos
Industria
-Aplicación de transferencia de metal.
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Laboratorios
sistema de preparación de muestras
- Manipuladores cinemáticas
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Medicina
Cirugía robótica
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•Vigilancia
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•Agricultura
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•Ganadería
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Espacio.
Lunokhod 1
Viking 1
Vehículos submarinos
Educación
Robot Karen
Uso del Robot tortuga
Uso de los robots en los salones de clases
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En el hogar
Aspiradoras robótica de Matsushita o Panasonic llamada National, Juguetes Los perros Aibo de Sony o el Rocket de Fisher Price