Robótica y Simulación

La robótica es la rama de la tecnología que se dedica al diseño, construcción, operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots.

La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería de control y la física. Otras áreas importantes en robótica son el álgebra, los autómatas programables, la animatrónica y las máquinas de estados.

El termino robot se popularizó con el éxito de la obras R.U.R. (Robots Universales Rossum), escrita por Karel Capek en 1920. En la traducción la inglés de dicha obra, la palabra checa robota, que significa trabajos forzados, fue traducida al inglés como robot.

Un sistema Robótico se puede describir, como "aquel que es capaz de recibir información, de comprender su entorno a través del empleo de modelos, de formular y de ejecutar planes, y de controlar o supervisar su operación". La Robotica es esencialmente pluridisciplinaria y se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y de la informática, así como en los de nuevas disciplinas tales como el reconocimiento de patrones y de inteligencia artificial.

La historia de la Robótica ha estado unida a la construcción de "artefactos", muchas veces por obras de genios autodidactas que trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a nosotros. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su torpedo automóvil mediante telegrafía sin hilodrecista automático, el primer trasbordador aéreo y otros muchos ingenios) acuño el término "automática" en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas a los humano.

La simulación en el sector del diseño electrónico, para la robótica se ha contemplado perfeccionar las herramientas existentes para la simulación y ejecución de pruebas virtuales previas a la finalización del proyecto. El principal objetivo de este software es ofrecer al diseñador de robótica un panorama más robusto trasladado a un ambiente amistosamente virtual, en donde además pueden programarlo de manera más sencilla y con un criterio de producto final más variado. Problemas, fallas y errores de desarrollo, serían sujetas a la evaluación visual del usuario quien de inmediato podría corregirlas y antes de ser integrado en su totalidad, al robot ser mejorado.

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. Estas 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 con inteligencia artificial, donde los robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.

Los robots son utilizados por una diversidad de procesos industriales como lo son: la soldadura de punto y soldadura de arco, pintura en spray, transportación de materiales, molienda de materiales, moldeado en al industria plástica, máquinas-herramientas, y otras más.

En las aplicaciones de transferencia de material se definen como operaciones en las cuales el objetivo primario es mover una pieza de una posición a otra. Se suelen considerar entre las operaciones más sencillas o directas de realizar por los robots. Las aplicaciones normalmente necesitan un robot poco sofisticado, y los requisitos de enclavamiento con otros equipos son típicamente simples.

Ventajas de los Robots

• Mayor precisión, sin cansancio.
• No hay sindicatos de robots.
• Tareas peligrosas.
• Mayor velocidad.
• Reducción de costos.
• Puede ir a donde el humano no puede.

Desventajas de los Robots

• Pueden ser peligrosos.
• Desplazamiento de mano de obra humana,
• Cambio de paradigma,
• Generan un rezago tecnológico importante.

El propósito esencial de un robot industrial es el de reemplazar al hombre en la realización de ciertas tareas, la configuración de su estructura mecánica o debe tratar de imitar la humana. A pesar de que se hable de brazo, muñeca o mano, no debemos de caer en el error de limitar al robot con características humanas (la replica más que estructural es funcional).

Estructura Mecánica: un robot está formado por eslabones que van unidos entre sí por actuadores. De esta forma se puede dar el movimiento entre dos eslabones consecutivos. Comúnmente, los robots insdustriales se parecen a un brazo humano, motivo por el cual se usan palabras como brazo, codo y muñeca.

Transmisiones: son los que transmiten el movimiento del actuador hasta la articulación.

Actuadores: generan el movimiento del robot, estos pueden ser: neumáticos, hidráulicos o eléctricos.

Sistema Sensorial: es el encargado de darle información al robot de su propio estado (sensores internos) y el de su entorno (sensores externos).

Sistema de Control: es el encargado de regular el comportamiento del robot para obtener los resultados.

Efectos Finales: son los que interactúan directamente con el entorno, generalmente son diseñados específicamente para cada tipo de trabajo.