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Robotica
Hola me llamo Nicole ,hoy les voy hablar de la Robtica y de un proyecto:
La robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica o la informática.
La historia de la robótica ha estado unida a la construcción de “artefactos”, que trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a nosotros que nos descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su torpedo automóvil mediante telegrafía sin hilodrecista 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 a los humanos.
Tomado de: https://robotica.wordpress.com/about/
- Historia de la robótica:
Durante los siglos XVII y XVIII en Europa fueron construidos muñecos mecánicos muy ingeniosos que tenían algunas características de robots.
Jacques de Vauncansos construyó varios músicos de tamaño humano a mediados del siglo XVIII. Esencialmente se trataba de robots mecánicos diseñados para un propósito específico: la diversión.
En 1805, Henri Maillardert construyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos. Una serie de levas se utilizaban como ‘ el programa ’ para el dispositivo en el proceso de escribir y dibujar. Éstas creaciones mecánicas de forma humana deben considerarse como inversiones aisladas que reflejan el genio de hombres que se anticiparon a su época. Hubo otras invenciones mecánicas durante la revolución industrial, creadas por mentes de igual genio, muchas de las cuales estaban dirigidas al sector de la producción textil. Entre ellas se puede citar la hiladora giratoria de Hargreaves (1770), la hiladora mecánica de Crompton (1779), el telar mecánico de Cartwright (1785), el telar de Jacquard (1801), y otros.
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. Son varios los factores que intervienen para que se desarrollaran los primeros robots en la década de los 50’s. 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.
No obstante las limitaciones de las máquinas robóticas actuales, el concepto popular de un robot es que tiene una apariencia humana y que actúa como tal. Este concepto humanoide ha sido inspirado y estimulado por varias narraciones de ciencia ficción.
Una obra checoslovaca publicada en 1917 por Karel Kapek, denominada Rossum’s Universal Robots, dio lugar al término robot. La palabra checa ‘Robota’ significa servidumbre o trabajador forzado, y cuando se tradujo al ingles se convirtió en el término robot.
Tomado de: http://www.profesormolina.com.ar/tecnologia/robotica/historia.htm
- Relación entre la robótica y las ciencias naturales
El hombre debe estudiar su entorno para poder comprender y tener conocimiento del porqué de los cambios que ocurren en el mundo, así podrá incidir de forma positiva en su entorno y por lo tanto en el mismo. Para que el hombre sea capaz de transformar su entorno debe tener en cuenta todo lo que lo rodea, es decir, los fenómenos naturales, las transformaciones de los seres vivos, la conducta de las personas, sus hábitos, costumbres, cultura, etc. Estos aspectos los podemos agrupar en tres áreas de conocimiento básico: las ciencias naturales, las ciencias sociales y la tecnología. Las ciencias naturales se encargan de estudiar a todos los organismos vivos de la tierra así como las características y cambios que sufren de manera natural o provocada por el ser humano.
Las ciencias sociales se encargan de estudiar el comportamiento y actividades de los seres humanos tomando en cuenta su historia, sus relaciones, valores, derechos, el entorno económico en el que se desenvuelven, las leyes y reglamentos que deben acatar de acuerdo con lo establecido por las autoridades, etc. La diferencia entre las ciencias naturales y las ciencias sociales es que las primeras se encargan del estudio del origen de la vida y las segundas del comportamiento y conducta de los seres humanos de forma individual y grupal.
Teniendo como base los conocimientos anteriores es como el hombre pone en marcha su imaginación e ingenio para transformar su entorno y mejorar sus condiciones de vida, auxiliándose de la tecnología. Esta ha permitido al ser humano al ser humano mejorar en gran medida todas sus actividades y realizarlas de una manera más eficiente, ya que la podemos utilizar en diversas situaciones.
Tomado de : https://tallercomjuan.jimdo.com/segundo-grado/bloque-i/1-2-relaci%C3%B3n-de-la-tecnolog%C3%ADa-con-las-ciencias-naturales-y-sociales/
- Relación entre la robótica y las matemáticas
Un robot es cualquier estructura mecánica que opera con un cierto grado de autonomía, bajo el control de un computador, para la realización de una tarea, y que dispone de un sistema sensorial más o menos evolucionado para obtener información de su entorno. Tradicionalmente la robótica se suele dividir en dos grandes áreas: la robótica de manipulación y la robótica móvil. La robótica de manipulación ha trascendido el campo industrial y junto con la robótica móvil ha dado lugar a infinidad de aplicaciones en áreas muy diversas, que van desde los robots quirúrgicos a los robots humanoides o las mascotas robóticas diseñadas y construidas por grandes multinacionales japonesas.
En esta conferencia nos centraremos en las herramientas matemáticas básicas que se utilizan en robótica. El problema más básico que debe resolverse es obtener un modelo geométrico de la estructura, que permita relacionar los grados de libertad (las variables generalizadas) con las coordenadas cartesianas de todos y cada uno de los puntos que constituyen el robot. Esto se conoce como el problema cinemático directo, y para robots típicos tiene una solución sencilla y universal. Sin embargo, debe observarse que el problema que aparece cuando se pretende posicionar un brazo robótico o una pierna de un humanoide es justo el inverso: se parte de posiciones cartesianas como valores de entrada y se deben encontrar los valores de las variables generalizadas. El problema cinemático inverso sólo puede resolverse de forma analítica en casos muy sencillos, y puede tener 0, 1, 2,... ó infinitas soluciones. En algunos casos particulares es posible hacer un planteamiento relativo basado en matrices jacobianas.
De forma general, el problema cinemático puede formularse como: dado un conjunto arbitrario de restricciones cinemáticas entre sólidos, generar todas las configuraciones espaciales de estos sólidos que las satisfacen. Cuando exista un número infinito de tales configuraciones deberá obtenerse una discretización completa del conjunto solución. Los sólidos son los elementos rígidos que integran el mecanismo de un robot, y las restricciones cinemáticas son las impuestas por sus bucles cinemáticos (secuencias cerradas de sólidos y articulaciones) y/o por restricciones de contacto con el entorno. La obtención de un método general para este propósito, sin limitaciones del tipo o cantidad de las restricciones impuestas, constituye todavía hoy un problema abierto de la robótica.
Debe observarse que el planteamiento cinemático no es válido cuando se pretende manipular objetos en movimiento. Es necesario entonces plantear modelos dinámicos donde intervenga el tiempo. Las ecuaciones diferenciales que describen la dinámica de los robots son no lineales. Piénsese en el problema del péndulo invertido, que podría considerarse como un robot con un grado de libertad, donde es posible utilizar una aproximación lineal (en torno al punto de equilibrio). Esto supondría limitar el espacio de trabajo del robot, lo cual no es posible.
Debe también tenerse en cuenta que un robot debe moverse en tiempo real, por lo cual es necesario plantear soluciones de baja complejidad computacional. Esto hace, por ejemplo, que se prefiera la formulación de Newton-Euler antes que otras más elegantes como la lagrangiana. Como ejemplo de control de un robot se describirá la solución clásica basada en controladores PID y el control de perturbación adaptativa.
En último lugar, se mencionará asimismo la aplicación de la lógica difusa tanto a la robótica de manipulación como a la robótica móvil. La idea es disponer de una herramienta que permita relacionar las variables sensoriales con las variables de actuación cuando no se conocen relaciones analíticas. La lógica difusa obtiene relaciones numéricas entrada/salida a partir de sistemas basados en reglas. Frente a otros planteamientos, como las redes neuronales, permite realizar estudios de estabilidad de una manera relativamente sencilla, y por lo tanto definir las condiciones en las cuales no se producirá un mal funcionamiento del sistema.
tomado de :https://imarrero.webs.ull.es/sctm05/modulo2tf/4/lacosta.html |
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