En este blog, podrás encontrar temas relativos a la robótica educativa.
Temas como:
Contiene además
material que podrás utilizar como apoyo para ampliar los temas aquí planteados.
SISTEMAS QUE COMPONEN UN ROBOT
ESTRUCTURA MECÁNICA
La constitución física de la mayor parte de los robots industriales guarda cierta similitud con la anatomía de las extremidades superiores del cuerpo humano, por lo que, en ocasiones, para hacer referencia a los distintos elementos que componen el robot, se usan términos como cintura, hombro, brazo, codo, muñeca, etc.
Es de esperar que un buen sistema de transmisión cumpla con una serie de características básicas:
ACTUADORES (SISTEMA DE ACCIONAMIENTO)
Los actuadores neumáticos utilizan el aire comprimido como fuente de energía y son muy indicados en el control de movimientos rápidos, pero de precisión limitada. Los motores hidráulicos son recomendables en los manipuladores que tienen una gran capacidad de carga, junto a una precisa regulación de velocidad. Los motores eléctricos son los más utilizados, por su fácil y preciso control, así como por otras propiedades ventajosas que establece su funcionamiento.
SENSORES (SISTEMA SENSORIAL)
Se caracterizan en dos, sensores internos y externos.
ELEMENTOS TERMINALES
Para las aplicaciones industriales, las capacidades del robot básico deben aumentarse por medio de dispositivos adicionales. Podríamos denominar a estos dispositivos como los periféricos del robot. En robótica, el termino de actuador final se utiliza para describir la mano o herramienta que está unida a la muñeca. El actuador final representa la herramienta especial que permite al robot de uso general realizar una aplicación particular, y debe diseñarse específicamente para dicha aplicación.
Como podemos ver las generaciones en los robots no se dieron de la noche a la mañana, tiene un tiempo a través de la historia pero en la actualidad por las innovaciones en ciencia y tecnología se ha podido evolucionar mas rápido desde Heron de Alejandría con su teatro automático (62 ac) hasta nuestros días con los humanoides como Sophia (2015).
PRÁCTICA DE LABORATORIO
Objetivo: El alumno realizará una práctica
con su propio teléfono inteligente en donde utilizará la aplicación ARDUINO
SCIENCE JURNAL para poder conocer y manipular los sensores y actuadores del
propio teléfono.
CONCEPTOS TEÓRICOS
¿Qué es un sensor?
Estos dispositivos se caracterizan por dar a los robots las habilidades de detectar objetos a
distancia, por el sonido, por el olor o incluso por la temperatura
¿Qué es un actuador?
Un actuador es
un componente electrónico capaz de realizar una acción sobre el entorno. Por
ejemplo, un motor que mueve una rueda, un LED que indica que un aparato está
encendido, un altavoz que emite un sonido de alerta, etc.
DESARROLLO
1.- DESCARGA LA APLICACIÓN ARDUINO SCIENCE
JOURNAL.
2.- Abres la aplicación.
4.- Le das click al lapicito.
5.- Te generará un experimento sin título y vas a escoger el icono
de sensor.
6.- Probaremos la parte de sensor de
luminosidad, en esta parte podemos probar el sensor del teléfono con una
cantidad de luz ambiental.
7.- En la siguiente
imagen se puede apreciar que la gráfica desciende, aquí físicamente se cubrió el
sensor del teléfono para que no recibiera luz ambiental.
8.- Ahora tu debes hacer la misma práctica
con tu celular. Prueba tu sensor con mucha luz y posteriormente cámbiate a un
ambiente con total obscuridad.
Una vez terminada tu práctica, llévala a revisión
con tu maestro.
PARADIGMAS DE LA ROBÓTICA
¿Qué es un paradigma? Es un modelo o ejemplo a seguir en determinada situación. En robótica, un paradigma robótico es un modelo mental de cómo opera un robot. Un paradigma robótico puede ser descrito por la relación entre los tres primitivos de la robótica: la Ley de Plan de Sentido. También puede describirse cómo se procesan y distribuyen los datos sensoriales a través del sistema y dónde se toman las decisiones.
La robótica utiliza los paradigmas explicados en el siguiente diagrama, se debe tomarse en cuenta entre otras cosas; la autonomía robótica, es decir que el robot debe tener la capacidad de reaccionar ante determinadas situaciones imprevistas, sin tener ningún tipo de supervisión.
Deben existir 3 primitivas robóticas:
Sensar. Datos de sensores.
Planificar. Información sensorial o cognitiva.
Actuar. Información sensada o directiva.
Hasta la fecha existen 2 enfoques que han servido de guía:
1.- Enfoque basado en conocimiento: origen en la inteligencia artificial simbólica.
2.- Enfoque basado en comportamientos: inspirado en la naturaleza.
Entre los paradigmas conocidos está el Jerárquico o deliberativo el Reactivo y el Híbrido.
PARADIGMA JERÁRQUICO.
Este paradigma funciona a través de la percepción la planificación y la actuación; teniendo una visión introspectiva acerca del comportamiento del ser humano, la información obtenida es modelada y posteriormente dar resultados en función de esta información obtenida.
Información obtenida sirve para crear una planeación (razonamiento vertical).
Algunas de las ventajas mencionadas es que hace uso de técnicas de razonamiento para los pasos a seguir es decir su sistema es secuencial y ordenado cada paso está planificado y realiza actividades independientes que luego se unifican.
Paradigma reactivo: se basa en un sistema biológico que implementa estrategias de control a través de una serie de componentes que cumplen funciones esenciales, separa las fases de razonamiento recibiendo la información a través de funciones sensoriales. El robot percibe el mundo y se acopla al estímulo y respuesta esta es una de las ventajas que tiene este paradigma otra es que ejecuta la acción que le parezca más adecuada y además de tener un acoplamiento directo entre sensores y actuadores.
Paradigma hibrido: Permite dar respuesta en tiempo real a acciones básicas. Las fases de funcionamiento son como a continuación se menciona.
El robot primero planea (delibera) cómo descomponer mejor una tarea en subtareas (también llamada «planificación de la misión») y luego cuáles son los comportamientos adecuados para realizar cada subtarea.
NIVEL BÁSICO.
La aplicación Light
bot, te permitirá desarrollar la parte cognitiva en lo relativo a los
principios de programación con el uso de íconos muy sencillos como avanzar, giro
a la izquierda, giro a la derecha, encender un mosaico, etc.
El nivel básico
te preparará para poder entender los comandos sencillos y son rutinas muy
básicas, con esto fortalecerás poco a poco la parte de programación de robots
al entender la secuencia de comandos para que tu robot ejecute las indicaciones
que le darás y así avanzarás mas con rutinas cada vez más elaboradas, son ocho
niveles.
NIVEL PROCEDIMIENTOS.
Ya que pases el
nivel básico el mismo juego te situará en el nivel procedimientos, con sus seis
niveles te hará razonar algún procedimiento o rutina más eficaz para lograr una
programación corta y funcional, se incorporan nuevos comandos como brinco y
procedimiento sencillos.
NIVEL CICLOS O BUCLES.
En este último
nivel, la aplicación te lleva a tener procedimientos dobles o ciclos, este
último te servirá para repetir o ciclar algunos comandos que sean útiles y que
se necesiten repetir en alguna rutina.
