robotica sesion 1

CURSO DE ROBÓTICASesión 1 – Presentación del curso e Introducción a conceptos previos

ROBÓTICA

UNIDAD I : INTRODUCCIÓN, SENSORES Y ACTUADORES

SESIÓN 1:

1. Introducción a la Robótica

2. Historia de la Robótica

3. Robots y definiciones

4. El uso de los Robots

5. Resumen

6. Preguntas propuestos

7. Tarea de Investigación

OBJETIVO DE LA SESIÓN

Al finalizar la sesión de aprendizaje, el estudiante conoce y se

familiariza con los conceptos precios de Robótica; desarrolla las

preguntas y casos brindados, con los conocimientos impartidos en

clase, presentándolas en forma ordenada y correcta.

.

Fundamentos de RobóticaIntroducción a la Robótica

El tema de la Robótica es relevante en el plan de estudios de ingeniería hoy en día debido a la capacidad de los robots para realizar trabajos incesantes y peligrosos.

Un robot sólo tiene sentido cuando su intención es la de relevar a un trabajador humano de una labor aburrida, desagradable o demasiado precisa.

INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA


Normalmente, un robot es diseñado para que asista a un trabajador humano. Al contrario de lo que por lo general se cree, en realidad no es más rápido que los humanos en la mayoría de las aplicaciones, pero es capaz de mantener su velocidad durante un largo periodo.


La productividad aumenta si la cantidad de piezas que se va a

producir es muy grande. Además, la inteligencia de los robots

más avanzados de la actualidad no se acerca a la humana.

Por lo tanto, la introducción de un robot en un proceso sin el

entendimiento real de los beneficios que puede proporcionar

sería desastrosa y no es aconsejable.

Historia de la RobóticaIntroducción a la Robótica

HISTORIA DE LA ROBÓTICA


• La idea de los robots se remonta a tiempos antiguos, hace más de 3 000 años en la leyenda hindú de los elefantes mecánicos (Fuller, 1999)


• Grecia, el Autómata, maquina que imita la figura y movimientos de un ser animado. Herón de Alejandría (85 D.C.)


• En 1352, El Gallo de la Catedral de Estraburgo (Edad Media)


• En 1499, El León Mecánico (Renacimiento), siglos XVII – XIX, Escriba de Jacques Droz.


• La palabra robot se usó por primera vez 1921, Karel capek(1809-1938) en la obra RUR (Dorf,1988), un fabricante ficticio de criaturas mecánicas diseñaba robots para reemplazar a trabajadores humanos.


• Por los años 40, Isaac Asimov, autor de historias de ciencia ficción, se imagina al robot como ayudante de la humanidad y postulaba 3 reglas básicas para los robots. Considerado el padre de la Robótica.


• En 1945 Isaac Asimov publica las 3 leyes de la Robótica:


• En 1999, Fuller, agregó una cuarta ley:


Por ejemplo, lo más probable es que el robot militar, por su propia naturaleza, se haya diseñado con la intención de romper estas reglas.

La mayoría de los robots industriales de la actualidad están diseñados para trabajar en ambientes que son peligrosos y muy difíciles para trabajadores humanos.

Por ejemplo, la mano de un robot puede diseñarse para la manipulación de un objeto muy caliente o muy frío, que la mano humana no podría manipular de manera segura.


• En 1958 Joseph H. Engelberger y George C. Devol, fundaron la empresa UNIMATION ROBOTIC S COMPANY.

• En 1961 se instaló el primer robot de esta compañía por la empresa automotriz de General Motors en Nueva Jersey, Estados Unidos.


• Se trataba de un molde automatizado de fundición para dados (o matrices) que arrojaban manijas de puertas al rojo vivo, así como otras partes de autos dentro de tanques con refrigerante en una línea que las transportaba hacia los trabajadores para su recorte y pulido. Su característica más interesante era una tenaza sobre una armadura de acero que eliminaba la necesidad de que un operario tocara piezas de acero fundido de autos recién fabricados. Este robot tenía 5 grados de libertad (Degrees of freedom: DOF), pero había algunas aplicaciones donde se requerían 6 DOF.

“FOTOGRAFIA DE UN ROBOT UNIMATE” Armado para el servicio. Un manipulador

Unimate, en realidad sóloun brazo— levanta y coloca piezas en una

planta de General Electric.


• Arquitectura de un robot Unimate (1985)


• Desde entonces, la robótica ha evolucionado en un sinnúmero de aplicaciones, desde su uso en soldadura, pintura, ensamble, carga y descarga de herramentales de máquinas, inspección, agricultura, enfermería, cirugía médica, usos militares y seguridad hasta las exploraciones subacuáticas y del espacio.


• La mayoría de estos robots se siguen usando en la soldadura (aprox. 25%) y en el montaje (aprox. 33%). Los últimos en la serie son el Pathfinder Lander y el microrover Sojourner, que aterrizó en Marte el 4 de julio de 1997. Éstos fueron desarrollados por la National Aeronautic Society of America (NASA) de Estados Unidos. Las figuras 1.2 a) y b), respectivamente, muestran el Mars Pathfinder Lander y el microrover Sojourner.

Mars Pathfinder Lander con el Microrover a bordo afuera.Sistemas robóticos para la exploración de Marte

Mars Microrover SojournerSistemas robóticos para la exploración de Marte

ROBOTSIntroducción a la Robótica

ROBOT - ASIMO

https://www.youtube.com/watch?v=_ceMnoFsxw8

ROBOTS

DEFINICION

El robot se define, como un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de

mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales, a través

de movimientos variables programados, para el desempeño de tareas diversas.

ROBOTS

RIA

JIRA

BRA

Capacidad de reprogramación y la multifuncionalidad de los robots.

En términos generales, los robots son clasificados como industriales, no industriales o para usos especiales.

ROBOTS

Un típico robot industrial fabricado por la compañía “Cincinnati Milacron” de Estados Unidos

“Cincinnati Milacron (T3)”

ROBOTS

Un robot Indio apropiado para aplicaciones industriales ligeras, El objetivo de los robots industriales es el de servir a un propósito universal y de mano de obra no calificada o semicalificada, por ejemplo, para soldar, pintar, realizar mecanizados, etc.

ROBOTS

Un robot de uso especial es el que se emplea en ambientes distintos del entorno normal de una fábrica. Por ejemplo, un robot de serie montado sobre una nave espacial para la recuperación de un satélite defectuoso o para volver a colocarlo después de la reparación puede ser considerado un robot de uso especial. El rover Sojourner también puede calificarse como robot de uso especializado.

ROBOTS

Otros robots de uso especial se clasifican en:

ROBOTS

Un Robot AGV: Robot Autonomo (recogiendo un bastidor con puertas de automóvil)

ROBOTS

El robot caminante de la Universidad Estatal de Ohio, un hexápodo.

USO DE LOS ROBOTS

Los robots de cualquier tipo, industrial o no industrial, no son tan rápidos ni tan eficientes como las máquinas automatizadas de uso especial. Sin embargo, estos robots pueden fácilmente reentrenarse o reprogramarse para realizar un sinfín de tareas, mientras que una máquina automatizada de uso o propósito especial, incluso una máquina CNC, sólo puede realizar una serie de labores muy limitada.

USO DE LOS ROBOTS

Es el grado de reprogramabilidad lo que distingue un robot de una máquina-herramienta de CNC. Sin embargo, no hay ninguna línea de demarcación internacionalmente reconocida.

Queda la pregunta, pues, sobre cuándo debe considerarse que un determinado trabajo ha de ser ejecutado por una persona, un robot o una máquina especial.

La respuesta a esta pregunta no es sencilla. Algunas normas generales pueden servir para proponer factores significativos que deben tenerse presentes.

USO DE LOS ROBOTS

Reglas generales para la decisión sobre el uso de un robot

1. Las cuatro D de la robótica (Four Ds of Robotics), es decir, si la tarea es sucia (Dirty), aburrida (Dull), peligrosa (Dangerous) o difícil (Diffi cult). De tener una de estas características, un ser humano probablemente no será capaz de ejecutar la tarea en forma eficiente. Por lo tanto, es un trabajo apropiado para que se le automatice o para que lo realice un robot.

USO DE LOS ROBOTS

Reglas generales para la decisión sobre el uso de un robot

2. Un robot no debe dejar a un ser humano sin trabajo o desempleado. La robótica y la automatización deben servir para hacer nuestra vida más placentera, no más desagradable.

3. La tercera regla implica cuestionarse si es posible o no encontrar personas dispuestas a realizar el trabajo. De no ser así, dicho trabajo es candidato para la automatización o la robótica. Ciertamente, esto debería ser un motivo primordial para el crecimiento de la automatización y de la robótica.

4. La cuarta regla general es que el uso de robots o de automatización debe tener beneficios económicos a corto y largo plazos.

USO DE LOS ROBOTS - APLICACIONES

• POBLACIÓN

Poblaciones estimadas de Robots industriales


• ECONOMÍA

Los robots industriales son cada vez más y más económicos, lo que se refleja en los precios para robots industriales usados.

Un Robot ABB IRB 6000, que está valorado en aproximadamente 7 000 dólares costaba más de 157 515 dólares cuando era nuevo, en 1993. Un robot equivalente nuevo costará entre 52 505 dólares y 105 dólares, dependiendo del fabricante y de las especificaciones.

Los precios para robots se están volviendo tan económicos que en algunos países uno nuevo es incluso más económico que el trabajador más barato.


• ECONOMÍA

Uso de robots industriales durante 2004-2005


• SEGURIDAD

Los robots industriales pueden ser peligrosos. Son dispositivos extraordinariamente potentes, especialmente aquellos modelos que tienen gran capacidad y alcance.

Esto significa que la seguridad es de suma importancia, tanto en la instalación como durante la producción. Los reglamentos de seguridad varían de un país a otro y son esenciales para asegurar que toda instalación cumpla con la legislación local.


Aplicaciones de otros robots y su pronóstico

• SEGURIDAD

RESUMENIntroducción a la Robótica

RESUMEN

En este capítulo se presentan los robots, su historia, definiciones, categorías, aplicaciones y poblaciones. También se exponen las leyes de robótica y cuándo deben usarse los robots.

PREGUNTAS PROPUESTASIntroducción a la Robótica

RESOLVER:

1. ¿Qué es un robot?

2. ¿Cuáles son los tipos de robots?

3. Mencione algunas aplicaciones típicas de un robot industrial.

4. ¿Cuáles son las diferencias entre un robot y una máquina-herramienta CNC?

5. ¿Cómo debe decidirse sobre el uso de un robot para un determinado trabajo?

6. ¿Qué son las cuatro D de la robótica?

7. ¿Qué es R.U.R.?

8. ¿Cuáles son las leyes de la robótica?

9. Anote las diferencias entre robots seriales y paralelos.

10. ¿Cuáles son los problemas de seguridad en el uso de robots?

TAREA DE INVESTIGACIÓNIntroducción a la Robótica

PARA INVESTIGAR

1. Busque nombres de diferentes fabricantes de robots.

2. ¿Cómo se específica un robot industrial?

3. ¿Cuál es la población de robots en el mundo?

4. ¿Qué industria es considerada el usuario más grande de robots industriales de tipo

serial?

5. ¿Cuáles son las áreas nuevas de aplicaciones de robots?

6. ¿Qué es la Inteligencia artificial?

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