LA ROBOTICA
INSTITUCION EDUCATIVA DISTRITAL EDUARDO SANTOS
NOMBRES:
GIOVANI A RUBIANO G
JOBANY DELGADO.
EDWIN DEMOYA
PRESENTADO A:
SANDRA
GRADO:
1101
MATERIA:
INFORMATICA
SEPTIEMBRE 2 DEL 2007
INTRODUCCIÒN
Durante el transcurso de los años se ha vuelto de vital importancia el tema de la robótica como herramienta fundamental para la realización y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas repetitivas o peligrosas para el ser humano.
La principal estrategia es innovar en maquinas que cada vez más mejoren y suplan las necesidades del ser humano y de la sociedad en general, pero de otro lado esta misma nos traería dependencia con la tecnología como lo vemos reflejado con los sistemas actuales como el Internet, el celular, y otros medios electrónicos de dependencia diaria.
Por medio de este trabajo queremos desarrollar la historia, la evolución y los conocimientos actuales de este tema que nos permita tener mayor conocimiento sobre las tecnologías del futuro generando conocimientos generales del tema, manteniéndose a la vanguardia en todas los temas actuales que generan cambios en la vida diaria.
OBJETIVOS
- Identificar las características de la robótica y su definición.
- Conocer la historia de la robótica
- Mostrar la evolución de la robótica y su importancia en las tecnologías actuales y del futuro.
- Establecer claridad de los términos implícitos en el tema, aplicando estos conocimientos en las diferentes ambientes que nos pidan tener conocimiento del tema.
- Generar ideas para implementar que suplan necesidades en el futuro de los seres humanos y su relación directa de ellos con la robótica.
JUSTIFICACIÒN
La principal idea que nace a la hora de realizar el proyecto y la intención propia del mismo es tener conocimientos claros sobre el tema ya que es de interés, actualidad y de generación de ideas que permitan un mejor futuro para el ser humano y para el que desarrolla la idea, todo lo que va desde la actualidad hasta el futuro nos da una clara idea de la dependencia del ser humano con las tecnologías y como día a día los procesos se vuelven mas prácticos, fáciles y aun costo de adquisición bueno para el ser humano; por ejemplo la Internet que genera mayor rapidez en los procesos, es rápido, te comunica con el mundo tan solo en un minuto sin salir de tu casa y lo mejor es que presta una gran variedad de servicios que suplen nuestras necesidades las 24 horas del día.
Otro ejemplo claro son las casas inteligentes que le permiten a sus dueños desarrollar tareas menos complicadas y con menores esfuerzos pero de las misma manera como si fueran desarrolladas manualmente, los costos en el momento son muy altos pero con el desarrollo de nuevas tecnologías y con implementación en el futuro de ideas tecnologías innovadoras el costo será cada vez más bajo y gracias a esto tendrá acceso a las tecnologías cualquier ser humano, pero a su vez esto creara menos empleo por que las cosas serán desarrolladas por una maquina programada que se desenvuelve por medio de ordenes sin necesidad de que un ser humano la supervise o las desarrolle.
HIPOTESIS O PREGUNTAS DE INVESTIGACIÒN
En la actualidad la robótica se entiende como cada una de las maquinas o robots que genera una suplencia de una necesidad de un ser humano, será que en el futuro estas maquinas pueden suplir todas la necesidades del ser humano como las de afecto psicológicas y llegar a desarrollar todas las tareas que desarrolla el ser humano hoy…. Puede una maquina remplazar completamente al hombre ??? , o será mas bien que el hombre al darse cuenta de la perdida de manejo del mundo, y que las maquinas llevan un paso adelante de nosotros las destruirán y se volverá a comenzar el desarrollo de procesos manuales, sin necesidad de acudir a ayudas tecnológicas, no sabemos que vamos a vivir en el futuro, es incierto pero puede ser beneficioso para la humanidad en general o por el contrario traerá perdidas de talento humano en las diferentes actividades.
MARCO TEORICO
La robótica es una rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas repetitivas o peligrosas para el ser humano. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica, la electrónica y la informática.
HISTORIA:
La historia de la robótica ha estado 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 (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.
Karel Capek, 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 Robbota, 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.
Román Gubern analiza en su libro El simio informatizado los motivos del ser humano para crear seres artificiales a su imagen y semejanza. Algunos robots están diseñados hoy en día para parecerse a los humanos.
La robótica ha alcanzado un nivel de madurez bastante elevado en los últimos tiempos, y cuenta con un correcto aparato teórico. Sin embargo, al intentar reproducir algunas tareas que para los humanos son muy sencillas, como andar, correr o coger un objeto sin romperlo, no se ha obtenido resultados satisfactorios, especialmente en el campo de la robótica autónoma. A pesar de ello se espera que el continuo aumento de la potencia de los ordenadores y las investigaciones en inteligencia artificial, visión artificial, la robótica autónoma y otras ciencias paralelas permitan acercarse un poco más cada vez a los milagros soñados por los primeros ingenieros y también a los peligros que adelanta la ciencia ficción.
CLASIFICACIÓN DE LOS ROBOTS:
La potencia del software en el controlador determina la utilidad y flexibilidad del robot dentro de las limitantes del diseño mecánico y la capacidad de los sensores. Los robots han sido clasificados de acuerdo a su generación, a su nivel de inteligencia, a su nivel de control, y a su nivel de lenguaje de programación. Éstas clasificaciones reflejan la potencia del software en el controlador, en particular, la sofisticada interacción de los sensores. La generación de un robot se determina por el orden histórico de desarrollos en la robótica. Cinco generaciones son normalmente asignadas a los robots industriales. La tercera generación es utilizada en la industria, la cuarta se desarrolla en los laboratorios de investigación, y la quinta generación es un gran sueño.
1.- Robots Play-back, los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots comúnmente tienen un control de lazo abierto.
2.- Robots controlados por sensores, estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por sensores.
3.- Robots controlados por visión, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión.
4.- Robots controlados adaptablemente, donde los robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los sensores.
5.- Robots con inteligencia artificial, donde las robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.
La Asociación de Robots Japonesa (JIRA) ha clasificado a los robots dentro de seis clases sobre la base de su nivel de inteligencia:
1.- Dispositivos de manejo manual, controlados por una persona.
2.- Robots de secuencia arreglada.
3.- Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fácilmente.
4.- Robots regeneradores, donde el operador humano conduce el robot a través de la tarea.
5.- Robots de control numérico, donde el operador alimenta la programación del movimiento, hasta que se enseñe manualmente la tarea.
6.- Robots inteligentes, los cuales pueden entender e interactuar con cambios en el medio ambiente.
Los programas en el controlador del robot pueden ser agrupados de acuerdo al nivel de control que realizan.
1.- Nivel de inteligencia artificial, donde el programa aceptará un comando como "levantar el producto" y descomponerlo dentro de una secuencia de comandos de bajo nivel basados en un modelo estratégico de las tareas.
2.- Nivel de modo de control, donde los movimientos del sistema son modelados, para lo que se incluye la interacción dinámica entre los diferentes mecanismos, trayectorias planeadas, y los puntos de asignación seleccionados.
3.- Niveles de servosistemas, donde los actuadores controlan los parámetros de los mecanismos con el uso de una retroalimentación interna de los datos obtenidos por los sensores, y la ruta es modificada sobre la base de los datos que se obtienen de sensores externos. Todas las detecciones de fallas y mecanismos de corrección son implementadas en este nivel.
En la clasificación final se considerara el nivel del lenguaje de programación. La clave para una aplicación efectiva de los robots para una amplia variedad de tareas, es el desarrollo de lenguajes de alto nivel. Existen muchos sistemas de programación de robots, aunque la mayoría del software más avanzado se encuentra en los laboratorios de investigación. Los sistemas de programación de robots caen dentro de tres clases :
1.- Sistemas guiados, en el cual el usuario conduce el robot a través de los movimientos a ser realizados.
2.- Sistemas de programación de nivel-robot, en los cuales el usuario escribe un programa de computadora al especificar el movimiento y el sensado.
3.- Sistemas de programación de nivel-tarea, en el cual el usuario especifica la operación por sus acciones sobre los objetos que el robot manipula.
Los robots son utilizados en una diversidad de aplicaciones, desde robots tortugas en los salones de clases, robots soldadores en la industria automotriz, hasta brazos teleoperados en el transbordador espacial.
Cada robot lleva consigo su problemática propia y sus soluciones afines; no obstante que mucha gente considera que la automatización de procesos a través de robots está en sus inicios, es un hecho innegable que la introducción de la tecnología robótica en la industria, ya ha causado un gran impacto. En este sentido la industria Automotriz desempeña un papel preponderante.
Es necesario hacer mención de los problemas de tipo social, económicos e incluso político, que puede generar una mala orientación de robotización de la industria. Se hace indispensable que la planificación de los recursos humanos, tecnológicos y financieros se realice de una manera inteligente.
Por el contrario la Robótica contribuirá en gran medida al incremento de el empleo. ¿Pero, como se puede hacer esto? al automatizar los procesos en máquinas más flexibles, reduce el costo de maquinaria, y se produce una variedad de productos sin necesidad de realizar cambios importantes en la forma de fabricación de los mismo. Esto originara una gran cantidad de empresas familiares (Micro y pequeñas empresas ) lo que provoca la descentralización de la industria.
TRES LEYES DE LA ROBÓTICA
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 (lo que hoy llamaríamos programación). Aparecidas por primera vez en el libro "Runaround" (1942), establecen lo siguiente:
- Un robot no puede hacer daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.
- Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si estas órdenes entrasen en conflicto con la Primera Ley.
- Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.
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 3 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.
Estas leyes surgen como medida de protección para los seres humanos. Según el propio Asimov, la concepción de las leyes de la robótica quería contrarrestar un supuesto "complejo de Frankenstein", es decir, un temor que el ser humano desarrollaría frente a unas máquinas que hipotéticamente pudieran rebelarse y alzarse contra sus creadores. De intentar siquiera desobedecer una de las leyes, el cerebro positrónico del robot resultaría dañado irreversiblemente y el robot moriría. A un primer nivel no presenta ningún problema dotar a los robots con tales leyes, a fin de cuentas, son máquinas creadas por el hombre para su servicio.
Las tres leyes de la robótica representan el código moral del robot. Un robot va a actuar siempre bajo los imperativos de sus tres leyes. Para todos los efectos, un robot se comportará como un ser moralmente correcto. Sin embargo, es posible preguntar: ¿Es posible que un robot viole alguna de sus tres leyes? ¿Es posible que un robot "dañe" a un ser humano? La mayor parte de las historias de robots de Asimov se basan en situaciones en las que a pesar de las tres leyes, podríamos responder a las anteriores preguntas con un "sí".
Asimov crea un universo en el que los robots son parte fundamental a lo largo de diez mil años de historia humana, y siguen teniendo un papel determinante por diez mil años más. Es lógico pensar que el nivel de desarrollo de los robots variaría con el tiempo, incrementándose su nivel de complejidad cada vez más.
HISTORIA DE LAS TRES LEYES DE LA ROBÓTICA
Los primeros robots construidos en la Tierra (vistos, por ejemplo, en Yo, Robot) eran modelos poco avanzados. Era una época en donde la robopsicología no estaba bien desarrollada. Estos robots podían ser enfrentados a situaciones en las cuales se vieran en un conflicto con sus leyes. Una de las situaciones más sencillas se da cuando un robot debe dañar a un ser humano para evitar que dos o más sufran daño. Aquí los robots decidían en función de un criterio exclusivamente cuantitativo, quedando luego inutilizados, al verse forzados a violar la primera ley.
Posteriores desarrollos en la robótica, permitieron la construcción de circuitos más complejos, con una mayor capacidad de autorreflexión. Una peculiaridad de los robots es que pueden llegar a redefinir su concepto de "daño" según sus experiencias, y determinar niveles de éste. Su valoración de los seres humanos también puede ser determinada por el ambiente. Es así que un robot puede llegar a dañar a un ser humano por proteger a otro que considere de más valía (su amo, por ejemplo). También podría darse el caso de que un robot dañara físicamente a un ser humano para evitar que otro sea dañado psicológicamente, pues llega a ser una tendencia el considerar los daños psicológicos más graves que los físicos. Estas situaciones nunca se hubieran dado en robots más antiguos. Asimov plantea en sus historias de robots las más diversas situaciones, siempre considerando las posibilidades lógicas que podrían llevar a los robots a tales situaciones.
MAPA CONCEPTUAL
ROBOTICA
La robótica es una rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas repetitivas o peligrosas para el ser humano.
TRES LEYES DE LA ROBÓTICA
FUNCIÒN PRINCIPAL: Suplir las necesidades del ser humano, generando facilidad en los procesos y agilidad en los mismos por medio de una orden.
CONCLUSIONES
Para concluir el tema queremos dejar claro la gran experiencia al averiguar sobre el apasionante mundo de la robótica como estudiantes debemos crear conciencia de la importancia de esta en los avances tecnológicos; Asimismo, como repercute en las innovaciones científicas. No se puede hablar de un progreso social mientras vivamos con la creencia de que el hombre todo puede hacerlo solo, o ser capaz de realizar un trabajo de forma inmediata y precisa.
Es de suma importancia valorar el desarrollo del hombre como ser social poseedor de una creatividad indescriptible, y gracias a esta transforma a la naturaleza, sin embargo sus creaciones no sustituyen su ingenio por que algunas veces estas creaciones pueden ser destructoras.
El ser humano en la necesidad de producir y obtener mayores ganancias económicas construyó El ROBOT, el cual se define de la siguiente forma, " es una unidad programaba funciona¡, diseñada para mover materiales, piezas herramientas o dispositivos especiales, por medio de movimientos variables programabas para la ejecución de diferentes trabajos"
Además a diferencia del humano ésta no se cansa, ni exige y su funcionamiento es dirigido por un cerebro (una computadora) programado para que realice cualquier trabajo.
En el desarrollo de la ciencia y la tecnología han marcado pasos gigantescos en el progreso de la sociedad como ejemplo se puede mencionar el láser, el cual se utiliza en la cirugía de los ojos, extirpar tumores, en el ligamento de cartílagos, etc. la medicina no es la única beneficiada por ellas, también podremos citar a la agricultura, la mecánica, industria, etc.
El avance de la robótica favorece el incremento de la productividad de alimentos, ropa, calzado, aparatos electrónicos, en la elaboración de perfumes, etc.
BIBLIOGRAFIA
es.wikipedia.org
Libro Blanco de la Robótica. De la investigación al desarrollo tecnológico y sus futuras aplicaciones.
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