Sensores

Los sensores han sido parte fundamental en el desarrollo de la robotica ya que mediante estos dispositivos, se han creado los llamados "robots inteligentes" los cuales toman desiciones propias en tiempo real, y se relacionan con el mundo exterior por medio de sensores.

Los sensores son un componente crucial a cualquier máquina que se denomine un robot. Los sensores entregan información sobre el robot y el ambiente en el cual está interactuando, al computador (cerebro) del robot. El programa computacional del robot decide que hacer basándose en esa información y en sus propias instrucciones de tareas de alto nivel. Además son elementos físicos que pertenecen a un tipo de dispositivo llamado transductor; los sensores son un tipo concreto de transductores que se caracterizan porque son usados para medir la variable transformada. La magnitud física que suele ser empleada por los sensores como resultado suele ser la tensión eléctrica, debido a la facilidad del trabajo con ella.

A los sensores, se les debe exigir la siguiente serie de características:

• Exactitud. Se debe poder detectar el valor verdadero de la variable sin errores sistemáticos. La media de los errores cometidos debe tender a cero.


• Precisión. Una medida será más precisa que otra si los posibles errores aleatorios en la medición son menores.


• Rango de funcionamiento. El sensor debe tener un amplio rango de funcionamiento, es decir, debe ser capaz de medir de manera exacta y precisa un amplio abanico de valores de la magnitud correspondiente. Velocidad de respuesta. El sensor debe responder a los cambios de la variable a medir en un tiempo mínimo. Lo ideal sería que la respuesta fuera instantánea.


• Calibración. Es el proceso mediante el que se establece la relación entre la variable medida y la señal de salida que produce el sensor. Debe poder realizarse de manera sencilla y además el sensor no debe precisar una recalibración frecuente.


• Fiabilidad. El sensor debe ser fiable, es decir, no debe estar sujeto a fallos inesperados durante su funcionamiento.


• Coste. Para comprar, instalar y manejar el sensor debe ser lo más bajo posible.


• Facilidad de funcionamiento. Por último, sería ideal que la instalación y uso del sensor no necesitara de un aprendizaje excesivo.

Como crear un mini-robot controlado por computadora?

Creo que una de las de dudas más comunes en los seres humanos, es el porqué y como funciona algo. Por lo que tal vez alguna vez nos hemos preguntado: cómo funcionan los robots?, y de que están hechos?, y sobre todo como hacen para que se muevan? Y de hecho, la mayoría pensamos que todo es de los robots es muy complejo; y de hecho que en la mayoría de las ocasiones, si es muy complejo y se requiere de muchísimo trabajo, tiempo y esfuerzo para lograr que el robot se mueva.
Pero, a pesar de todo, se pueden crear robots caseros, los cuales tienen el mismo principio de cualquier robot. Y de los cuales se puede aprender de una manera sencilla su funcionamiento.
Lo principal en un robot y lo que hace que se mueve son los motores, por cual en este caso se pueden escoger motores a paso, lo cuales son muy sencillos de programar, y se consiguen con mucha facilidad. También se debe tener una computadora que tenga puerto paralelo, ya que con este es más sencillo. Además, se tiene que construir un puente "H" el cual consta simplemente de transistores que sirven como interruptores y leds para indicar el paso de la corriente. Este puente es el que comunica la computadora con el robot, o mejor dicho controla los motores desde la PC.
Ahora lo único que haría falta es usar un poco la imaginación, ya que podemos construir robots a partir de estos motores programados por computadora. Como por ejemplo, se podría hacer una grúa, poniendo a un motor a mover un engrane para que levante "x" carga, y otro motor para que mueva dicha palanca.
O tal vez hacer una máquina para escribir rótulos o algo parecido, como la figura antes presentada. L a cual está hecha en básicamente de madera.

Grados de libertad en un robot

El concepto de grados de libertad es de mucha importancia en la estadística moderna, no obstante que los libros de texto, generalmente no dejan satisfechos a sus lectores con los intentos que hacen para explicar este concepto.
Pero, que son los grados de libertad?
Consideremos, en principio la libertad de movimiento que poseen algunos objetos de la cotidianidad, los cuales serán tratados como si fueran solo puntos sin tamaño.Consideremos por ejemplo, una partícula de aceite que se desliza por una tubería o una cuenta que se mueve ensartada en un alambre, tienen un solo grado de libertad pues su movimiento solo es posible en una sola dimensión que está definida por la ruta del tubo o del alambre respectivamente, sin importar que tan complicada sea la ruta. (Es decir, no tiene que ser una recta).
Entonces con el ejemplo anterior se puede definir con respecto a los grados de libertad de un robot que, los grados de libertad se definen como la cantidad de movimientos que puede realizar un robot, con respecto a un motor el cual es el que define el estado cinematico de dicho robot. El robot está compuesto de varios cuerpos y estos se unen unos con otros mediante uniones que por lo general son motores. El número de grados de libertad coincide con el número de ecuaciones necesarias para describir el movimiento.
De la anterior definición, se puede explicar que entre mayores grados de libertad tenga un robot, más complejos serán todos los movimientos por lo cual, la programación será más extensa y complicada.
En el caso de un brazo robótico, por ejemplo: uno con seis grados de libertad, cada pieza o cuerpo está unido mediante una articulación, está a su vez tiene un motor el cual hará que funcione dicha articulación, y además por cada articulación se estará dando un grado de libertad.

Básico: Automatización

Desde hace muchos años el hombre ha tenido mucho interés en la automatización de los sistemas por lo cual se han desarrollado dos sistemas, los cuales son: el sistema abierto y el sistema cerrado. Los cuales tienen sus ventajas y desventajas, pero el más desarrollado es el sistema cerrado ya que se podría decir que este sistema es la evolución del sistema abierto, al tener características muy especiales como lo son la supervisión y el control mediante interfaz y sensores. O sea con el sistema abierto se tiene solo una entrada, proceso y salida, sin poder detener el proceso hasta ver en la salida como se ha procesado.
La automatización es un sistema donde se trasfieren tareas de producción, realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos los cuales son automatizados.
Un sistema automatizado consta de dos partes principales:
· Parte de Control
· Parte de Operación
La Parte Operativa es la parte que actúa directamente sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores de las máquinas como motores, cilindros, compresores.
La Parte de Mando suele ser un autómata programable (tecnología programada), aunque hasta hace bien poco se utilizaban relés electromagnéticos, tarjetas electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada). En un sistema de fabricación automatizado el autómata programable esta en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado.
La automatización ha ido convirtiéndose en parte fundamental de la tecnología principalmente en la industria moderna cuyos principales objetivos son muy claros, producir de manera eficiente (sin perder tiempo) para tener mayores ingresos y hacerlo de una manera con la mejor calidad posible.
Dichos objetivos se pueden ver claramente a continuación.

·Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costes de la producción y mejorando la calidad de la misma.
·Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos penosos e incrementando la seguridad.
· Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente.
· Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades necesarias en el momento preciso.
· Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes conocimientos para la manipulación del proceso productivo.
· Integrar la gestión y producción.

Humanoides, nuestro futuro reemplazo???

Hace unos años Nicom Lai visitó una exposición de robótica en Japón. Desde entonces el sueño de este inventor de Hong-Kong fue el de construir uno a su imagen y semejanza. Así nació M1. "Sí. Claro que creo que se parece a mí ya que imprimí mi rostro en un molde" reconoce Nicom Lai. "Aunque, claro, en el tiempo de fabricación mi peso ha sido cambiado. Hace un año estaba más delgado", añadió. Kilo arriba o abajo, su parecido con el original es tal, que incluso su propio hijo tiene dificultades para distinguir al verdadero padre del mecánico. Contento con el resultado, Nicom decidió crear a F1, su versión femenina.Lo más innovador es que Nicom dirige sus robots a través de un teléfono móvil. Sus bocas, sus extremidades, se mueven a través de una simple llamada telefónica. Según su creador y su equipo este es el germen de una nueva generación de 'humanoides' que será muy útil en un futuro no muy lejano."Al principio podrán ocuparse de trabajos sencillos, como limpiar o cuidar niños"Su precio oscila entre los 10.000 y los 20.000 euros, y a pesar de la pasión que estos artilugios levantan en algunos, hay otros muchos a quienes le aterroriza la idea de que un niño confunda a su padre con un conjunto falso que solo se trate de metal y tornillos.

Las clásicas 3 leyes de Asimov

Desde la creación del primer robot, al ver que estos iban a revolucionar la manera de como surgía el mundo, Asimov en 1942 creó tres reglas básicas las cuales todavía se deben de implementar cuando se pretenda construir un robot.
Las leyes son muy esenciales y sencillas, estas son:

• Todo robot no debe hacer daño al ser humano, o con su inacción permitir que se ejerza daño alguno.
  


• Un robot debe de obedecer al ser humano, siempre y cuando esto no entre en conflicto con la primera ley.
  


• Todo debe de proteger su propia integridad siempre y cuando esto no entre en conflicto con la primera y segunda ley.

Estas leyes han traído muchísimas críticas, a raíz de que sobretodo ahora con la actualidad y la gran evolución de los robots, una potencia como lo es Japón en la industria de los robots se ve afectada a nivel de una crítica social, ya que por ejemplo los robots actuales están diseñados para tomar decisiones en tiempo real y es capaz de andar en diferentes entornos como al aire libre o en un lugar cerrado.
El andar es un proceso muy complejo en el que los humanos emplean doce meses de su vida, un humanoide tarda por lo menos dos años en aprender a hacerlo.
Todo esto lleva a una expectativa en la cual se podría pensar en que el futuro pudiera ser liderado por robots y que estos a su vez fuesen creados y sobrepasasen la inteligencia humana.
Pero siempre y cuando estas leyes estén en constante aplicación nuestro futuro en la Tierra estuviese seguro ya que ellos se encargarían de hacernos subsistir para que la raza humana a pesar de todo sea la que siempre lidere el mundo con su inteligencia.

Una frase para la reflexión

"El aspecto más triste de la vida actual es que la ciencia gana en conocimiento más rápidamente que la sociedad en sabiduría."

Isaac Asimov (1920-1992)

Profundas y sabias palabras de Isaac, las cuales expresan una de las más importantes diferencias sociales en la humanidad de la actualidad. A lo que me refiero con esto es que él trata de decir que se ha dividido la ciencia y la sociedad mediante el conocimiento y sabiduría, que al final terminan siendo términos muy similares.
A la sociedad no le ha interesado el conocimiento, no tiene ese mismo interés que la ciencia en descubrir y tratar de explicar el porqué de las cosas. Si la sociedad tuviese ese interés en general todos seriamos "científicos" y sabríamos mucho más de todas las cosas que nos rodean y sobre todo podríamos aportar de nuestras ideas para que la ciencia siga evolucionando. Pero lo triste de como se ha convertido o como se ha regido la sociedad durante muchos años es que si alguna persona siente la necesidad del conocimiento y sabiduría, y no solo eso si también quiere ser "alguien" en la vida tiene que estudiar muchos años para poder alcanzar ese objetivo y llegar a convertirse en un "científico", que realmente no se podría explicar este término al pie de la letra pero entendamos en este caso por científico a alguien que estudia para conocer más. Mientras que la demás gente no interesada (resto de la sociedad) no tiene esa "chispa" del aprendizaje y conocimiento, o sea se convierte en ignorante, y lo peor es que se deja llevar por la famosa Globalización que hasta al momento trata de cambiar nuestra forma de pensar (principalmente en los jóvenes) y estas ideas por lo general no son las mejores, debido a que te presentan un mundo de fantasía. Y con esto lleva a la perdición de muchas generaciones, los cuales en muchos casos se vuelven vagos en todo el sentido de la palabra.