ROBOTICA EN ECUADOR

ESTUDIANTES ECUATORIANOS (PROYECTO PROTOTIPO DE MANO)

Verónica Barros y Cristian Ramírez son dos jóvenes estudiantes de la Universidad Técnica Particular de Loja. Crearon uno de los inventos más innovadores en materia de robótica de Ecuador.

Tras 14 meses de trabajo y con un presupuesto de $300, estos estudiantes inventaron un prototipo llamado “la mano de esperanza”. Es un modelo de prótesis cuyo objetivo es mejorar el estilo de vida de las personas que tienen discapacidad móvil.

“La prótesis funciona con el pulso inicial del brazo para abrir y cerrar la mano -explica Cristian Ramírez-. Contiene canales de sensores que también permiten al usuario realizar un agarre tipo pinza, o un agarre palmar”.

Verónica Barros manifiesta: “El trabajo que hicimos está destinado a las personas con discapacidad física. Lo creamos para facilitar la vida y dar la oportunidad de tener comodidad”.

El proyecto robótico participó en una Feria Científica organizada por la Sociedad Latinoamericana de Ciencia y Tecnología, en la que ganaron una medalla de oro. Se convirtieron en los únicos representantes de América Latina en la 12.ª edición del Computer Project Competition Infomatrix.

 

IMÁGENES Y VÍDEOS DE LA ROBÓTICA

 

         

 

 

LA ROBÓTICA EN LAS CIRUGÍAS

 
Comprende la realización de cirugía utilizando robots. Es una técnica con la cual se pueden realizar procedimientos quirúrgicos con la más avanzada tecnología disponible hoy en día. El uso de esta tecnología le permite al cirujano realizar el procedimiento de una forma mas precisa. Tres avances principales han sido, la cirugía a control remoto, la cirugía invasiva mínima, y la cirugía sin intervención humana. Entre las ventajas de la cirugía robotizada se encuentran su precisión, su miniaturización, incisiones menores, pérdidas sanguíneas reducidas, reducción dolor, y tiempo de recuperación menor. Otras ventajas son la articulación por encima de la manipulación normal e incremento ergonómico.

Ventajas

 Mejor visión: La imagen del robot es mas nítida.
· Visión en tercera dimensión: El uso del robot le permite al cirujano ver en tercera dimensión en vez de en segunda dimensión
· Mayor precisión: El robot elimina el temblor natural y da la capacidad de miniaturizar los movimientos del cirujano. estrella
· Mayor rango de movimientos: Facilita las técnicas quirúrgicas avanzadas como el suturar.
· Acceso a lugares difíciles: Algunos sitios del cuerpo, como la pelvis, son de difícil acceso por cirugía abierta o microscópica.

                                           Desventajas

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Costo: Actualmente es el mayor impedimento para su uso más frecuente, salvo que se utilice robótica de código abierto. Por otro lado, el uso de esta tecnología no siempre es cubierta por los seguros de gastos médicos menos avanzados.
· Selección de casos: No todos los casos son apropiados para el uso del robot, y en ocasiones la cirugía pudiera hacerse más compleja.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA ROBÓTICA

Ventajas

Las ventajas de la sustitución humana por el robot son instantáneamente inmensas e infinitas. Ya que sin la ayuda de esta el ser humano no hubiera sido capaz de evolucionar hasta el punto que hemos llegado ahora.

Gracias a la robótica el ser humano ha podido dedicar su tiempo a mejora la calidad de vida al aplicarla constantemente y sustituyéndose a si mismo en labores repetitivas y agotadoras.

Estos robots permiten a los investigadores a entender algunas funciones imposibles de desentrañar directamente a través de la experimentación animal.
Son manipuladores multifuncional re programable con varios grados de libertad, capaz de manipular materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales según trayectorias variables programadas para realizar tareas diversas.
Se utiliza cualquier dispositivo mecánico capaz de reproducir los movimientos humanos para la manipulación de objetos.Los programas educacionales utilizan la simulación de control de robots como un medio de enseñanza.
Podemos mencionar a los multirobots como aquellos capaces de adaptarse a diversos campos de trabajo

                                         Desventajas

El robot esta específicamente diseñado para sustituir la labor humana y de esta manera mejorarla o simplemente igualar su capacidad. Aunque si es muy cierto que la robótica puede crear mas empleos, también puede quitarlos.
Actualmente se puede observar que el desempleo por la sustitución humana por los robots ha sido mayor que el empleo que esta ha creado. Esto se debe mayormente a que muchas generaciones pasadas no pudieron competir ante el potencial de los robot, por esto mimo fueron sustituidos y expulsados de esta área de trabajo específico.
Estas computadoras pensantes solo se consideran como una base de una especie de robots inteligentes capaces de crear copias de ellos mismo.
El costo de un robot permanece constante con baja reducción.
Requieren gran capital al instalarla que se deprecia con los anos y el recurso humano que cuesta el tiempo trabajando.
Un robot se puede justificar económicamente.El recurso humano puede sentirse amenazado por el desempleo.

                                  ROBÓTICA AUTÓNOMA


La Robótica autónoma es el área de la Robótica que desarrolla robots capaces de desplazarse y actuar sin intervención humana. Para ello el robot debe percibir su entorno y actuar de forma adecuada, además de llevar a cabo su tarea.
La Robótica ha tenido grandes avances en entornos estructurados, en los que el controlador del robot puede tener un mapa detallado de su entorno. Conforme decrece el grado de estructuración del entorno las tareas se tornan más complejas. Esto ocurre cuando el robot es móvil y debe tener información de su posición en el mapa interno. Los mecanismos pueden ser absolutos o relativos, por ejemplo, usando GPS y odometría, respectivamente.
En entornos no estructurados la solución a través de mapa no es viable, por lo que se toman caminos en los que no se usa la Inteligencia Artificial clásica, con un control centralizado, sino la Inteligencia Artificial basada en Multiagentes (originaria en el trabajo de Rodney Brooks y su arquitectura de subsunción), o en planteamientos conexionistas usandoredes neuronales. La disciplina que usa Algoritmos Genéticos para evolucionar Redes Neuronales se denomina Robótica Evolutiva.

LA ROBÓTICA EDUCATIVA

Es un medio de aprendizaje, en el cual participan las personas que tienen motivación por el diseño y construcción de creaciones propias (objeto que posee características similares a las de la vida humana o animal). Estas creaciones se dan, en primera instancia, de forma mental y, posteriormente, en forma física, y son construidas con diferentes tipos de materiales, y controladas por un sistema computacional, los que son llamados prototipos o simulaciones.
En sus inicios los autómatas eran realizados con materiales fáciles de encontrar, ya sea con madera, cobre o cualquier otro material fácil de moldear.

El objetivo de la enseñanza de la Robótica, es lograr una adaptación de los alumnos a los procesos productivos actuales, en donde la Automatización (Tecnología que está relacionada con el empleo de sistemas mecánicos, electrónicos y basados en computadoras; en la operación y control de la producción) juega un rol muy importante. Sin embargo la robótica se considera un sistema que va más allá de una aplicación laboral.

COMBINACIÓN DE LA ROBÓTICA CON DIVERSAS DISCIPLINAS

La mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería de control .


LA MECÁNICA




La mecánica es una ciencia perteneciente a la física, ya que los fenómenos que estudia son físicos, por ello está relacionada con las matemáticas. Sin embargo, también puede relacionarse con la ingeniería, en un modo menos riguroso. Ambos puntos de vista se justifican parcialmente ya que, si bien la mecánica es la base para la mayoría de las ciencias de la ingeniería clásica, no tiene un carácter tan empírico como éstas y, en cambio, por su rigor y razonamiento deductivo, se parece más a la matemática.


LA ELECTRÓNICA.




La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctrica mente. Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los semiconductores hasta las válvulas termodinámicas.


LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL




La inteligencia artificial (IA) es un área multidisciplinaria que, a través de ciencias como la informática, la lógica y la filosofía, estudia la creación y diseño de entidades capaces de razonar por sí mismas utilizando como paradigma la inteligencia humana.
General y amplio como eso, reúne a amplios campos, los cuales tienen en común la creación de máquinas capaces de pensar. En ciencias de la computación se denomina inteligencia artificial a la capacidad de razonar de un agente no vivo.1 2 3 John McCarthy acuñó la expresión «inteligencia artificial» en 1956, y la definió así: “Es la ciencia e ingenio de hacer máquinas inteligentes, especialmente programas de cómputo inteligentes”.


LA INGENIERÍA DE CONTROL




La ingeniería de control es la ingeniería que se basa en el uso de elementos sistemáticos como controladores PLC y PAC, control numérico o servomecanismos relacionados con aplicaciones de latecnología de la información, como son tecnologías de ayuda por computador CAD, CAM o CAx, para el control industrial de maquinaria y procesos, reduciendo la necesidad de intervención humana. En el ámbito de la industrialización, la automatización está un paso por delante de la mecanización. Mientras que la mecanización provee operadores humanos con maquinaria para ayudar a exigencias musculares de trabajo, la automatización reduce considerablemente la necesidad para exigencias humanas sensoriales y mentales. Los procesos y los sistemas también pueden ser automatizados.

CLASIFICACION DE LA ROBOTICA

Según su cronología
 
La que a continuación se presenta es la clasificación más común:

· 1.ª Generación.
Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.


· 2.ª Generación.
Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.


· 3.ª Generación.
Robots con control sensor izado. El controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.

 4.ª Generación.
Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.

Según su estructura

· 4. Zoomórficos
Los Robots zoomórficos, que considerados en sentido no restrictivo podrían incluir también a los androides, constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos. A pesar de la disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los Robots zoomórficos en dos categorías principales: caminadores y no caminadores. El grupo de los Robots zoomórficos no caminadores está muy poco evolucionado. Los experimentos efectuados en Japón basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotación. Los Robots zoomórficos caminadores multípedos son muy numerosos y están siendo objeto de experimentos en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos terrenos, piloteados o autónomos, capaces de evolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos Robots serán interesantes en el campo de la exploración espacial y en el estudio de los volcanes.


· 5. Híbridos
Corresponden a aquellos de difícil clasificación, cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentado articulado y con ruedas, es al mismo tiempo, uno de los atributos de los Robots móviles y de los Robots zoomórficos.

La estructura, es definida por el tipo de configuración general del Robot, puede ser metamórfica. El concepto de metamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un Robot a través del cambio de su configuración por el propio Robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales (cambio de herramienta o de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales. Los dispositivos y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominación genérica del Robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación coherente de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los Robots, con base en su arquitectura, se hace en los siguientes grupos: poli articulados, móviles, androides, zoomórficos e híbridos.


· 1. Poli articulados
En este grupo se encuentran los Robots de muy diversa forma y configuración, cuya característica común es la de ser básicamente sedentarios (aunque excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos limitados) y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas, y con un número limitado de grados de libertad. En este grupo, se encuentran los manipuladores, los Robots industriales, los Robots cartesianos y se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de simetría vertical o reducir el espacio ocupado en el suelo.


· 2. Móviles
Son Robots con gran capacidad de desplazamiento, basada en carros o plataformas y dotada de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando o guiándose por la información recibida de su entorno a través de sus sensores. Estos Robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricación. Guiados mediante pistas materializadas a través de la radiación electromagnética de circuitos empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas fotoeléctricamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.


· 3. AndroidesSon Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemático del ser humano. Actualmente, los androides son todavía dispositivos muy poco evolucionados y sin utilidad práctica, y destinados, fundamentalmente, al estudio y experimentación. Uno de los aspectos más complejos de estos Robots, y sobre el que se centra la mayoría de los trabajos, es el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es controlar dinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener simultáneamente el equilibrio del Robot.

HISTORIA

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.

Karel Capek, un escritor checo, acuño en 1921 el término Robot en su obra dramática “Rossum’s Universal Robots / R.U.R.”, a partir de la palabra checa Robot, 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 aliviándonos de las labores caseras. 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. Sin embargo 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 nos permitan acercarnos un poco más cada vez a los milagros soñados por los primeros ingenieros y también a los peligros que nos adelanta la ciencia ficción.

DEFINICIÓN

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.