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¿Cómo funcionan los robots?

En un nivel muy básico, el ser humano está hecho de cinco componentes principales: Una estructura corporal, un sistema muscular  para mover la estructura del cuerpo, un sistema sensorial que recibe la información sobre el cuerpo y el entorno que le rodea, una fuente de energía para activar los músculos y los sensores, un sistema cerebral que procesa la información y le dice a los músculos lo que tienen que hacer. Por supuesto, también tenemos algunos atributos intangibles como es la inteligencia y la moralidad, pero en el nivel físico, lo que se acaba de comentar lo cubre todo. Un robot está hecho de los mismos componentes. Un robot típico tiene una estructura física móvil, algún tipo de motor, un sistema de sensores, una fuente de alimentación y un “cerebro” computerizado que controla todos los elementos anteriores. Esencialmente, lo robots son versiones hechas por el hombre simulando vida animal - son máquinas que replican a humanos y el comportamiento animal. En el siguiente artículo exploraremos los conceptos básicos de la robótica y se verá como los robots hacen lo que hacen.

Si consideramos todas las diferentes máquinas que la gente llama robots, se puede ver que es casi imposible conseguir un definición comprensiva. Todo el mundo tiene una idea diferente de lo que constituye un robot. Probablemente hayas oído hablar de varios robots famosos, como es el caso de R2D2 y C3PO de la guerra de las galaxias, el robot casi humando de las películas de “Star Trek” llamado “Data”,  el perro robot AIBO que aprende por medio de la interacción humana, El ordenador HAL de “2011 una odisea en el espacio”, y muchos más. La definición más general que puede definir el concepto de robot es lo que la gente reconoce como un robot. Muchas de las personas que fabrican robots, usan una definición más precisa. Especifican que los robots tienen un cerebro reprogramable (un ordenador) que mueve un cuerpo. Por esta definición, los robots son distintivos de otras máquinas móviles, como pueden ser los coches, porque tienen un el elemento del ordenador integrado.


Muchos coches nuevos ya tienen un ordenador de serie, pero solo está ahí para hacer pequeños ajustes. El conductor controla la mayoría de los elementos en el coche de forma directa por medio de dispositivos mecánicos. Los robots son distintivos de los ordenadores ordinarios en su naturaleza física – los ordenadores normales no tienen un cuerpo físico añadido. La gran mayoría de robots tienen varias cualidades en común. Para empezar, casi todos los robots tienen un cuerpo movible. Otros solo tienen ruedas motorizadas y otros tienen docenas de segmentos móviles, normalmente hechos de metal o plástico. Al igual que los huesos del cuerpo, los segmentos individuales está conectados unos a otros mediante articulaciones.

robotrobot

Los robots son capaces de mover las ruedas y mover las articulaciones mediante algún tipo de fuente. Algunos robots usan motores eléctricos y solenoides como dicha fuente; otros usan sistemas hidráulicos y también usan gases comprimidos para mover los mecanismos. Los robots necesitan una fuente de energía para mover estos mecanismos, lo cual puede ser mediante una batería o simplemente conectado a la red eléctrica. Los circuitos potencian los motores eléctricos y los solenoides directamente, y activa los sistemas hidráulicos al manipular las válvulas eléctricas. Las válvulas determinan el fluido presurizado a través de la máquina. Por ejemplo, para mover una pierna hidráulica, el controlador del robot tendría que abrir la válvula que va de la bomba del fluido al pistón cilíndrico conectado a la pierna. El fluido presurizado extendería el pistón haciendo que la pierna se moviera. Normalmente para mover los segmentos en dos direcciones, los robots usan pistones que pueden hacer fuerza en ambos sentidos.

El ordenador del robot controla todo lo que va conectado al circuito. Para mover el robot, el ordenador conmuta todos los motores y válvulas necesarios. La mayoría de los robots son reprogramables – para cambiar el comportamiento del robot, simplemente se escribe un nuevo programa en el ordenador. No todos los robots tienen un sistema de sensores, y pocos tienen la habilidad de ver, oír, oler o saborear. El sensor en robótica más común es el de movimiento – la habilidad del robot para monitorizar sus propios movimientos. Un diseño estándar usa ruedas integradas en la juntas del robot. Un LED en el extremo de una de las  ruedas, lanza un haz de luz a un sensor al otro lado de la rueda. Cuando el robot mueve una articulación en particular, las ruedas se mueven. Las juntas rompen el haz de luz según las ruedas giran y el sensor de luz lee el patrón de la luz parpadeante y transmite los datos al ordenador.

El ordenador puede decir exactamente cuanto se ha movido la junta basándose en este patrón. Es el mismo concepto básico usado en un ratón de ordenador. Esto es básicamente lo que es un robot. Los ingenieros en robótica pueden combinar todos estos elementos en una infinidad de maneras para crear robots de complejidad diferentes. En la siguiente parte del artículo, veremos algunos de los diseños más populares que se han creado, que es el brazo robótico. Lo puede ver pulsando aquí.

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