La robótica es la rama de la tecnología que se dedica al diseño, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots, esta combina diversas disciplinas como son:
-La mecanica.
-La electrónica.
-La informática
-La inteligencia artificial,
-La ingeniería de control
-La física.
El término robot se popularizó con el éxito de la obra RUR (Robots Universales Rossum), escrita por Karel Capek en 1920. En la traducción al inglés de dicha obra, la palabra checa robota, que significa trabajos forzados, fue traducida al inglés como robot.
Blog de Esteban Inostroza Valenzuela, fue creado para Computacion Aplicada Catedra Dictada por el profesor Luis Herrera, en La Universidad Tecnologica Metropolitana (UTEM)
sábado, 30 de marzo de 2013
Historia De La Robotica
Desde el comienzo de los tiempos el ser humano a construido
diferentes tipos de maquinas intentando imitar las partes del cuerpo humano,
los egipcios unieron brazos mecánicos a sus dioses y los griegos con sistemas hidráulicos,
los cuales eran utilizados para fascinar a los adoradores de los templos.
La historia de la robótica va unida a la
construcción de "artefactos", que trataban de materializar el deseo
humano de crear seres a su semejanza y que lo facilitasen el trabajo.
La robótica ‘’ACTUAL’’ hace referencia en la industria
textil del siglo XVIII, con Joseph Jacquard como un gran exponente quien
inventa una maquina textil programable mediante tarjetas programadoras, mas
tarde durante la
Revolución Industrial se desarrollo mucho mas estos agentes mecánicos.
Luego, Isaac Asimos en 1939 ayudo con varios ‘’pensamientos’’
referidos a los Robots y surgen las denominadas ‘Tres Leyes Robóticas’ que son
las siguientes:
1.- Un robot no puede
actuar contra un ser humano, mediante la inacción, que un ser humano sufra
daños.
2.- Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres
humanos, salvo que estén en conflictos por la primera ley.
3.- Un robot debe proteger su propia existencia, a no ser
que esté en conflictos con las dos las primeras leyes
Mientras en la década de los 50’s intervienen varios
factores para desarrollarlos.
La inteligencia artificial desarrollo maneras de intentar el
procesamiento de información humana con computadoras electrónicas e se
inventaron varios mecanismos para probar sus teorías.
Orden Por Cronologia
1ª Generación: Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un
sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia
variable.
2ª 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.
3ª Generación: Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que
ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice
los movimientos necesarios.
4ª 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.
Clasificacion Segun Su Arquitectura
La arquitectura, 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. 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,La subdivisión de los Robots, con base en su arquitectura, se
hace en los siguientes grupos:
Poliarticulados
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.
Móviles
Son
Robots con gran capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y
dotados 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.
Androides
Son
Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el
comportamiento cinemática 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.
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.
Síntesis de La Historia de La Computacion
Antes del
primer computador
-Desde el
principio del tiempo los hombres siempre han inventado cosas para que la vida
fuera más cómoda.
-Hace 50.000
años, el hombre primitivo aprendió a hacer fuego para obtener calor.
-Hace 5.000
años, alguien inventó la rueda para poder mover objetos con más facilidad.
-Hace unos
4.000 años, los chinos inventaron un objeto para solucionar mejor los problemas
de matemáticas: el ábaco.El ábaco no podía realizar la mayor parte de las
tareas que realiza un computador, pero sí hacía algo importante que hacen los
computadores: con él se resolvían los problemas de matemáticas más fácilmente.
-Ya en el
siglo XVII, en 1641, un francés llamado Blaise Pascal hizo un aporte importante
para la historia del computador, inventó una máquina de sumar, a la que dio el
nombre de Pascalina. Podía sumar y restar largas columnas de números sin
cometer ningún error. -Unos
años más tarde, un alemán llamado Gottfried Leibnitz mejoró la máquina de
Pascal: inventó una calculadora. Aparte de sumar y restar, también podía
multiplicar, dividir, y hallar la raíz cuadrada de un número. Se accionaba
manualmente.
-Casi
doscientos años más tarde apareció otro invento importante era un telar
automático, inventado en 1801 por Joseph-Marie Jacquard. El telar utilizaba
información codificada para fabricar la tela.
Esta nueva
máquina entrelazaba los hilos mientras se pedaleaba. Jacquard hizo unos
agujeros en una tarjetas y las juntó para hacer una secuencia. El telar tomaba
información de los cartones y la usaba para fabricar los tejidos.
-En 1833,
Charles Babbage y Lady Augusta Ada Byron, la Condesa de Lovelace, empezaron a trabajar juntos
en un invento al que llamaron calculadora analítica. Querían que funcionase por
sí sola, sin que nadie la accionara. Buscaron la manera de dar información a la
máquina, que hiciera algo con ésta y que devolviera otra información.
-En 1839,
Babbage se dedicó por entero a trabajar en pequeñas computadoras. Lovelace ya
había completado sus teorías sobre cómo dar instrucciones al computador.
Ninguno de los dos llegó a construir esta máquina. Hacían falta miles de pequeñas
piezas construidas a la perfección, y en el siglo XIX no había herramientas que
fabricasen piezas tan pequeñas y perfectas.
http://www.youtube.com/watch?v=MCeVFBWu7to
http://www.youtube.com/watch?v=MCeVFBWu7to
Generacion de Computadoras.
Todo este
desarrollo de las computadoras suele divisarse por generaciones las cuales son
5.
Primera
Generación (1951-1958)
En esta
generación había una gran desconocimiento de las capacidades de las
computadoras, puesto que se realizó un estudio en esta época que determinó que
con veinte computadoras se saturaría el mercado de los Estados Unidos en el
campo de procesamiento de datos. Esta generación abarco la década de los
cincuenta. Y se conoce como la primera generación. Estas máquinas tenían las
siguientes características:
Usaban tubos al vacío para procesar
información.
Usaban tarjetas perforadas para entrar los
datos y los programas.
Usaban cilindros magnéticos para almacenar
información e instrucciones internas.
Eran sumamente grandes, utilizaban gran
cantidad de electricidad, generaban gran cantidad de calor y eran sumamente lentas.
Se comenzó a utilizar el sistema binario para
representar los datos.
En esta
generación las máquinas son grandes y costosas (de un costo aproximado de
10,000 dólares).
La
computadora más exitosa de la primera generación fue la IBM 650, de la cual se
produjeron varios cientos. Esta computadora que usaba un esquema de memoria
secundaria llamado tambor magnético, que es el antecesor de los discos actuales
Segunda
Generación (1958-1964)
En esta
generación las computadoras se reducen de tamaño y son de menor costo. Aparecen
muchas compañías y las computadoras eran bastante avanzadas para su época como
la serie 5000 de Burroughs y la
ATLAS de la
Universidad de Manchester. Algunas computadoras se
programaban con cinta perforadas y otras por medio de cableado en un tablero.
Características
de está generación:
Usaban transistores para procesar
información.
Los transistores eran más rápidos, pequeños y
más confiables que los tubos al vacío.
200 transistores podían acomodarse en la
misma cantidad de espacio que un tubo al vacío.
Usaban pequeños anillos magnéticos para
almacenar información e instrucciones. cantidad de calor y eran sumamente
lentas.
Se mejoraron los programas de computadoras
que fueron desarrollados durante la primera generación.
Se desarrollaron nuevos lenguajes de
programación como COBOL y FORTRAN, los cuales eran comercialmente accsesibles.
Se usaban en aplicaciones de sistemas de
reservaciones de líneas aéreas, control del tráfico aéreo y simulaciones de
propósito general.
La marina de los Estados Unidos desarrolla el
primer simulador de vuelo, "Whirlwind I".
Surgieron las minicomputadoras y los
terminales a distancia.
Se comenzó a disminuir el tamaño de las
computadoras
Tercera
Generación (1964-1971)
La tercera
generación de computadoras emergió con el desarrollo de circuitos integrados
(pastillas de silicio) en las que se colocan miles de componentes electrónicos
en una integración en miniatura. Las computadoras nuevamente se hicieron más
pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más
eficientes. El ordenador IBM-360 dominó las ventas de la tercera generación de
ordenadores desde su presentación en 1965. El PDP-8 de la Digital Equipment
Corporation fue el primer miniordenador.
Características
de está generación:
Se desarrollaron circuitos integrados para
procesar información.
Se desarrollaron los "chips" para
almacenar y procesar la información. Un "chip" es una pieza de
silicio que contiene los componentes electrónicos en miniatura llamados
semiconductores.
Los circuitos integrados recuerdan los datos,
ya que almacenan la información como cargas eléctricas.
Surge la multiprogramación.
Las computadoras pueden llevar a cabo ambas
tareas de procesamiento o análisis matemáticos.
Emerge la industria del "software".
Se desarrollan las minicomputadoras IBM 360 y
DEC PDP-1.
Otra vez las computadoras se tornan más
pequeñas, más ligeras y más eficientes.
Consumían menos electricidad, por lo tanto,
generaban menos calor.
Cuarta
Generación (1971-1988)
Aparecen
los microprocesadores que es un gran adelanto de la microelectrónica, son
circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad impresionante. Las
microcomputadoras con base en estos circuitos son extremadamente pequeñas y
baratas, por lo que su uso se extiende al mercado industrial. Aquí nacen las
computadoras personales que han adquirido proporciones enormes y que han
influido en la sociedad en general sobre la llamada "revolución
informática".
Características
de está generación:
Se desarrolló el microprocesador.
Se colocan más circuitos dentro de un
"chip".
"LSI - Large Scale Integration
circuit".
"VLSI - Very Large Scale Integration
circuit".
Cada "chip" puede hacer diferentes
tareas.
Un "chip" sencillo actualmente
contiene la unidad de control y la unidad de aritmética/lógica. El tercer
componente, la memoria primaria, es operado por otros "chips".
Se reemplaza la memoria de anillos magnéticos
por la memoria de "chips" de silicio.
Se desarrollan las microcomputadoras, o sea,
computadoras personales o PC.
Se desarrollan las supercomputadoras.
Quinta
Generación (1983 al presente)
En vista de
la acelerada marcha de la microelectrónica, la sociedad industrial se ha dado a
la tarea de poner también a esa altura el desarrollo del software y los
sistemas con que se manejan las computadoras. Surge la competencia
internacional por el dominio del mercado de la computación, en la que se
perfilan dos líderes que, sin embargo, no han podido alcanzar el nivel que se
desea: la capacidad de comunicarse con la computadora en un lenguaje más
cotidiano y no a través de códigos o lenguajes de control especializados.
Japón lanzó
en 1983 el llamado "programa de la quinta generación de
computadoras", con los objetivos explícitos de producir máquinas con
innovaciones reales en los criterios mencionados. Y en los Estados Unidos ya
está en actividad un programa en desarrollo que persigue objetivos semejantes,
que pueden resumirse de la siguiente manera:
Se desarrollan las microcomputadoras, o sea,
computadoras personales o PC.
Se desarrollan las supercomputadoras.
Glosario.
-Computadora: Dispositivo electrónico, que resuelve problemas
recibiendo datos (entrada) y realiza operaciones entregando resultados, esta
compuesto por Hardware y Software.
-Hardware: Parte dura compuesta por
circuitos (partes tangibles).
-Software: Parte Blanda, Lógica,
(partes intangibles).
-Unidad Central de Proceso (CPU): La CPU es la parte 'pensante' o
'inteligente' del computador. Es el encargado de atender las órdenes y datos,
realiza las operaciones aritmético-lógicas y controla la operación de los
diferentes dispositivos.
- Memoria: La Memoria es la encargada de
almacenar datos y programas, ya sea por un corto (un rato) o largo (años)
período de tiempo.
La cantidad de memoria es medida a
través de un sistema específico:
- Bit: Dígito binario. Es la unidad
más pequeña de información a almacenar, puede tener dos valores: un cero o un
uno.
- Byte: Corresponde a 8 bits y en
general, equivale a un carácter (letra, número o signo).
- kilobyte (Kb): Representa 1024
bytes. Muchas veces se aproxima a 1000.
- megabytes (Mb): Representa a 1000
Kb ó 1048576 bytes.
-Gigabyte (Gb): Representa a 1000 Mb.
-Terabyte (Tb): Representa 1000 Gb.
- Unidades de entrada y salida: Es la unidad encargada de la
comunicación usuario-computador. Los dispositivos de Entrada y Salida, realizan
la entrada o lectura de datos y programas y también la salida de información
procesada.
Ejemplo de salida: Pantalla,
impresora, parlante.
Ejemplo de entrada: Tarjetas
perforadas, teclado, micrófono, escáner.
-Intérpretes :Programas que realizan la
traducción de cada una de las instrucciones en lenguaje de alto nivel,
procediendo a su ejecución inmediata, antes de seguir con la instrucción
siguiente.
-Buses: Son las líneas de
interconexión entre las diferentes unidades. Existen el bus de direcciones, el
de datos y el de control.
-Programa: Un programa
informático es un conjunto de instrucciones que una vez
ejecutadas realizarán una o varias tareas en una computadora. Sin
programas, estas máquinas no pueden funcionar.
- Lenguaje: Un lenguaje de
programación es un idioma artificial diseñado para expresar procesos que
pueden ser llevadas a cabo por máquinas como las computadoras. Pueden usarse
para crear programas que controlen el comportamiento físico y lógico
de una máquina, para expresar algoritmos con precisión, o como modo
de comunicación humana.
-Un lenguaje de alto
nivel: se caracteriza por expresar los algoritmos de una manera
adecuada a la capacidad cognitiva humana, en lugar de a la capacidad
ejecutora de las máquinas.
-Un lenguaje de nivel bajo: tiene limitación era que se orientaban a un área
específica y sus instrucciones requerían de una sintaxis predefinida. Se
clasifican como lenguajes procedimentales.
-Sistema operativo: Es el conjunto de
programas que permiten la interacción (comunicación) entre el usuario y el
hardware. Además, hace que el hardware sea utilizable y lo administra de manera
de lograr un buen rendimiento.
-URL:(Uniform Resource Locator): El
modo estándar de escribir la dirección de un sitio especifico o parte de una
información en el Web
- Internet : Es un conjunto
descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la
familia de protocolos tcp/ip, garantizando que las redes físicas heterogéneas
que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial.
-Router: un dispositivo que conecta
dos redes; opera como un bridge pero también puede seleccionar rutas a través
de una red.
-Caché: memoria rápida: tipo de
memoria de alta velocidad que contiene las instrucciones y los datos más
recientes solicitadas por la cpu.
-Antivirus: son programas cuya
función es detectar y eliminar virus informáticos y otros programas peligrosos
para los ordenadores llamados malware.
-TCP: Protocolo de transimision y comunicacion.
-Navegador: Programa que permite interactuar con un servidor.
-ISO: Organizacion internacional de estándares.
- Clúster: se aplica a los conjuntos o conglomerados de computadora construidos mediante la utilización de hardwares comunes y que se comportan como si fuesen una única computadora.
viernes, 29 de marzo de 2013
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