Robótica Dr. Juan José Aranda Aboy Profesor e Investigador Titular.
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Robótica
Dr. Juan José Aranda AboyProfesor e Investigador
Titular
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¿Qué es un Robot?
“Manipulador programable capaz de realizar diversas funciones; diseñado para ejecutar movimientos programados variables y cuyo objeto es realizar ciertas tareas” (Robot Institute of America)
“Dispositivo automático que realiza funciones ordinariamente consideradas como de los seres humanos” (Diccionario Webster)
“Máquina electrónica capaz de ejecutar de manera automática determinadas acciones y movimientos” (Gran Diccionario Larousse de la Lengua Española)
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Leyes1. Un robot no puede dañar a un ser humano
o, por inacción, permitir que un ser humano resulte dañado.
2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos excepto cuando tales órdenes entren en conflicto con la Primera Ley.
3. Un robot debe proteger su propia existencia hasta donde esta protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.
Isaac Asimov“El hombre del bicentenario”
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Leyes - 2
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En la vida cotidiana
• ¿Para qué sirven los robots?
• ¿De qué están hechos?
• ¿Cuál es su Arquitectura?
• Espacios de configuración
• Navegación y Planificación de movimientos
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¿Problemas?
• Aprendizaje
• Estimación del estado actual
• Percepción del entorno
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Fundamentos Uno de los principales objetivos de la Robótica es
construir dispositivos que actúen como seres humanos de la manera en que acostumbramos a relacionarnos los humanos
mediante gestos, expresiones faciales y palabra hablada.
Sin embargo, la construcción de estos sistemas capaces de comunicarse con nosotros mediante alternativas conceptuadas como “inteligentes” ha demostrado ser un problema altamente complejo, aún no satisfactoriamente resuelto.
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Robótica
Rama de la ingeniería que estudia la construcción, el diseño y el empleo de robots en actividades industriales
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Robots autónomos
Aquellos que toman decisiones propias, tomando como guía la retroalimentación que les proporcionan sus respectivos sensores físicos.
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Características de los ambientes
El mundo real es:• De difícil acceso, ya que los sensores no
son perfectos y siempre percibirán mejor los estímulos mas cercanos
• No es determinístico• No es episódico• Si es Dinámico y• Continuo
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Algunas tareas prácticas
• Fabricación y manejo de materiales
• Mensajeros
• Acción en ambientes peligrosos ó nocivos a la salud humana
• Rescate de víctimas de accidentes y desastres
• etc.
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Características
• Percepción: Determina la relación del robot con su entorno de trabajo, mediante el uso de los sensores de a bordo.
• Razonamiento: Determina las acciones que se han de realizar en cada momento, según el estado del robot y su entorno, para alcanzar las metas asignadas.
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Elementos integrantes
Efectores
Sensores
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Arquitectura• Clásica
• Autómatas situados
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Espacios de Configuración
• De estado
• Generalizado
• Conjuntos reconocibles
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Navegación
• Descomposición en celdas
• Esqueletonización
• Planificación limitada por error
• Desplazamiento basado en marcas
• Algoritmos en línea
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Robot “Araña”
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Manipulación• Determinación de la trayectoria
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Ejemplo de Brazo Robótico
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Robots para:
• controlar plagas en la Agricultura, cosechar flores ó podar cultivos; o para trabajar en Industrias, sitios peligrosos y en tareas fatigosas y rutinarias de inspección o mantenimiento
• el diagnóstico y la terapia en la Medicina, incluidas las intervenciones quirúrgicas
• el hogar, al cuidado de la cocina, la ropa, el jardín, los niños y los adultos mayores
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La Robótica es aún muy joven ...
“Existe frecuentemente una tendencia, primero a sobrevalorarsobrevalorar lo que encontramos que es ya interesante o notable; y segundo, debido a una especie de reacción natural, a infravalorar el estado real de ella, cuando descubrimos que nuestras nociones han sobrepasado aquellas que eran de verdad sostenibles”
Ada de Lovelace, 1861
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Bibliografía Abidi,M.A. y González,R.C. “Data Fusion in Robotics and
Machine Intelligence”, Academic Press, 1992 Freeman, J.A. y Skapura, D.M. “Redes Neuronales: Algoritmos,
aplicaciones y técnicas de programación”, Addison-Wesley, 1993
Haralick,R.M. y Shapiro,L.G. “Computer and Robot Vision” I y II, Addison-Wesley, 1992 - 3
Pao,Yoh-Han “Adaptive Pattern Recognition and Neural Networks”, Addison-Wesley, 1989
Penrose,R. “La Mente Nueva del Emperador”, CNCT – FCE, 1996
Russell,S. y Norvig,P. “Inteligencia Artificial: Un enfoque moderno”, Prentice Hall, 1996
Fu, K.S., Gonzalez, R.C. y Lee,C.S.G. “Robotics: Control, Sensing, Vision and Intelligence”, McGraw-Hill, 1987
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Conclusiones