La robótica

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La robótica

  1. 1. LA ROBÓTICAEs una rama de la tecnología que se ocupa del diseño, construcción, operación,disposición estructural, fabricación y aplicación de los robots [1] y los sistemasinformáticos para su control, la retroalimentación sensorial y procesamiento de lainformación. [2] Estos tratan de tecnologías con las máquinas automatizadas quepuede tomar el lugar de los seres humanos, en los procesos peligrosos o defabricación, o simplemente se parecen a los seres humanos. Many of todaysrobots are inspired by nature contributing to the field of bio-inspired robotics.Muchos de los robots actuales se inspiran en la naturaleza contribuye al campo dela vio-inspirados en la robótica.The concept and creation of machines that could operate autonomously datesback to classical times, but research into the functionality and potential uses ofrobots did not grow substantially until the 20th century. [3] Throughout history,robotics has been often seen to mimic human behavior, and often manage tasks ina similar fashion. El concepto y la creación de máquinas que podría operar demanera autónoma se remonta a la época clásica, pero la investigación de lafuncionalidad y los usos potenciales de los robots no creció sustancialmente hastael siglo 20. [3] A lo largo de la historia, la robótica se ha visto a menudo para imitarel comportamiento humano y, a menudo gestionar las tareas de un modo similar.Today, robotics is a rapidly growing field, as we continue to research, design, andbuild new robots that serve various practical purposes, whetherdomestically,commercially, or militarily. Hoy en día, la robótica es un campo derápido crecimiento, a medida que continuamos con la investigación, diseño yconstrucción de nuevos robots que sirven para varios propósitos prácticos, ya seaa nivel nacional, el comercio, o militar. Many robots do jobs that are hazardous topeople such as defusing bombs, exploring shipwrecks, and mines. Muchos robotsrealizan trabajos que son peligrosos para las personas, tales como desactivarbombas, restos de naufragios de exploración, y las minas.Fuente de alimentación Fusterinformación: Podersuplí and Energíasorraje Paramás información: Fuente de alimentación y almacenamiento de energíaAt present mostly (lead-acid) batteries are used as a power source. En laactualidad principalmente (plomo-ácido) baterías se utilizan como una fuente dealimentación. Many different types of batteries can be used as a power source forrobots. Muchos tipos diferentes de baterías pueden ser utilizados como una fuentede energía para los robots. They range from lead acid batteries which are safe andhave relatively long shelf lives but are rather heavy to silver cadmium batteries that
  2. 2. are much smaller in volume and are currently much more expensive. Van desdelas baterías de plomo que son seguros y tienen una vida útil relativamente larga,pero son bastante pesados para las pilas de cadmio plata, que son mucho máspequeños en volumen y en la actualidad son mucho más caros. Designing abattery powered robot needs to take into account factors such as safety, cyclelifetime and weight. El diseño de un robot que funciona con baterías debe tener encuenta factores como el ciclo de vida de la seguridad, y el peso. Generators, oftensome type of internal combustion engine, can also be used. Generadores, amenudo algún tipo de motor de combustión interna, también se puede utilizar.However, such designs are often mechanically complex and need fuel, requireheat dissipation and are relatively heavy. Sin embargo, estos diseños son amenudo mecánicamente complejos y necesitan combustible, requieren ladisipación de calor y son relativamente pesados. A tether connecting the robot to apower supply would remove the power supply from the robot entirely. Una correade sujeción que conecta el robot a una fuente de alimentación sería eliminar lafuente de alimentación del robot totalmente. This has the advantage of savingweight and space by moving all power generation and storage componentselsewhere. Esto tiene la ventaja de ahorrar peso y espacio moviendo toda lageneración de energía y componentes de almacenamiento en otros lugares.However, this design does come with the drawback of constantly having a cableconnected to the robot, which can be difficult to manage. [16]Potencialpodersourcescoluda be: Sin embargo, este diseño viene con el inconveniente de tener queconstantemente un cable conectado al robot, que puede ser difícil de manejar. [16]Las fuentes potenciales de energía podrían ser:Neumática (compres sed gases) neumáticos (gases comprimidos)hydraulics (liquids) la hidráulica (líquidos)flywheel energy storage volante de almacenamiento de energíaorganic garbage (through anaerobic digestion ) basura orgánica (a través de ladigestión anaerobia )faeces (human, animal); may be interesting in a military context as faeces of smallcombat groups may be reused for the energy requirements of the robot assistant(see DEKAs project Slingshot Stirling engine on how the system would operate)las heces (humana, animal), puede ser interesante en un contexto militar, comolas heces de los pequeños grupos de combate se pueden reutilizar para lasnecesidades energéticas del asistente robot (ver Slingshot DEKA proyecto demotor Stirling en la forma en que el sistema funcionaría)
  3. 3. A robotic leg powered by air muscles Una pierna robótica impulsada por airemúsculosActuators are like the " muscles " of a robot, the parts which convert stored energyinto movement. Los actuadores son como los " músculos "de un robot, las piezasque convierten la energía almacenada en movimiento. By far the most popularactuators are electric motors that spin a wheel or gear, and linear actuators thatcontrol industrial robots in factories. Con mucho, los actuadores más popularesson los motores eléctricos que giran una rueda o engranaje, y los actuadoreslineales que controlan los robots industriales en las fábricas. But there are somerecent advances in alternative types of actuators, powered by electricity,chemicals, or compressed air. Pero hay algunos avances recientes en otros tiposde actuadores, impulsados por electricidad, productos químicos, o de airecomprimido.[ edit ] Electric motors [ editar ] Los motoreseléctricos Main article: Electric motorArtículo principal: Motor eléctricoThe vast majority of robots use electric motors, often brushed and brushless DCmotors in portable robots or AC motors in industrial robots and CNC machines. Lagran mayoría de los robots usan motores eléctricos, cepillado con frecuencia y losmotores CC sin escobillas en los robots móviles o motores de corriente alterna enlos robots industriales y CNC máquinas. These motors are often preferred insystems with lighter loads, and where the predominant form of motion is rotational.Estos motores se prefieren a menudo en los sistemas con cargas más ligeras, ydonde la forma predominante de movimiento es rotacional.[ edit ] Linear actuators [ editar ] Los actuadoreslineales Main article: Linearactuator Artículo principal: actuador linealVarious types of linear actuators move in and out instead of by spinning, and oftenhave quicker direction changes, particularly when very large forces are neededsuch as with industrial robotics. Varios tipos de actuadores lineales moversedentro y fuera en lugar de por la hilatura, y con frecuencia tienen más rápidoscambios de dirección, particularmente cuando las fuerzas muy grandes sonnecesarios tales como la robótica industrial. They are typically powered by
  4. 4. compressed air ( pneumatic actuator ) or an oil ( hydraulic actuator ). Se suelenaccionado por aire comprimido ( actuador neumático ) o un aceite ( actuadorhidráulico ).[ edit ] Series elasticactuators [ editar ] Series actuadores elásticos Main article:Series elasticactuator Artículo principal: Serie del actuador elásticaA spring can be designed as part of the motor actuator, to allow improved forcecontrol. Un resorte puede ser diseñado como parte del actuador de motor, parapermitir el control de la fuerza mejorada. It has been used in various robots,particularly walking humanoid robots. [ 17 ] Se ha utilizado en varios robots,particularmente caminar humanoides robots. [17][ edit ] Air muscles [ editar ] músculos de aire Main article: Pneumatic artificialmuscles Artículo principal: los músculos artificiales neumáticosPneumatic artificial muscles, also known as air muscles, are special tubes thatcontract (typically up to 40%) when air is forced inside them. Músculos artificialesneumáticos, también conocidos como músculos de aire, son tubos especiales queel contrato (por lo general hasta un 40%) cuando el aire es forzado dentro de ellos.Theyhavebeenused for some robot applications. [ 18 ] [ 19 ] Se han utilizado paraalgunas aplicaciones del robot. [18] [19][ edit ] Musclewire [ editar ] alambre muscular Main article: ShapememoryalloyArtículo principal: aleación de memoria de formaMuscle wire, also known as Shape Memory Alloy, Nitinol or Flexinol Wire, is amaterial that contracts slightly (typically under 5%) when electricity runs through it.Alambre muscular, también conocida como aleación de memoria de forma, Nitinolo alambre Flexinol, es un material que se contrae ligeramente (típicamente menosdel 5%) cuando la electricidad se ejecuta a través de ella. Theyhavebeenused forsome small robot applications. [ 20 ] [ 21 ] Se han utilizado en algunas aplicacionesde robots pequeños. [20] [21][ edit ] Electroactivepolymers [ editar ] polímeros electroactivos Main article:Electroactivepolymers Artículo principal: polímeros electroactivos
  5. 5. EAPs or EPAMs are a new plastic material that can contract substantially (up to380% activation strain) from electricity, and have been used in facial muscles andarms of humanoid robots, [ 22 ] and to allow new robots to float, [ 23 ] fly, swim orwalk. [ 24 ] EAP o EPAMs son un nuevo material plástico que se puede contratarsustancialmente (hasta 380% cepa de activación) de la electricidad, y se hanutilizado en los músculos faciales y los brazos de los robots humanoides, [22] ypara permitir que los nuevos robots que flotan, [23] volar, nadar o caminar. [24][ edit ] Piezomotors [ editar ] motores piezoeléctricos Main article: Piezoelectricmotor Artículo principal: motor piezoeléctricoRecent alternatives to DC motors are piezo motors or ultrasonic motors . Lasalternativas recientes de motores de corriente continua son motorespiezoeléctricos o los motores ultrasónicos . These work on a fundamentallydifferent principle, whereby tiny piezoceramic elements, vibrating many thousandsof times per second, cause linear or rotary motion. Estos funcionan en un principiofundamentalmente distinto, en el que pequeños piezoeléctricos elementos,vibrando a muchos miles de veces por segundo, provocar un movimiento lineal orotativo. There are different mechanisms of operation; one type uses the vibrationof the piezo elements to walk the motor in a circle or a straight line. [ 25 ] Anothertype uses the piezo elements to cause a nut to vibrate and drive a screw. Existendiferentes mecanismos de operación; un tipo utiliza la vibración de los elementospiezoeléctricos a caminar el motor en un círculo o una línea recta. [25] Otro tipoutiliza los elementos piezoeléctricos para provocar una tuerca para que vibre yconducir un tornillo. The advantages of these motors are nanometer resolution,speed, and available force for their size. [ 26 ] These motors are already availablecommercially, and being used on some robots. [ 27 ] [ 28 ] Las ventajas de estosmotores son nanómetros de resolución, la velocidad y la fuerza para su tamaño.[26] Estos motores ya están disponibles comercialmente, y que se utiliza enalgunos robots. [27] [28][ edit ] Elasticnanotubes [ editar ] Los nanotubos de elásticos Furtherinformation:Nanotube Para más información: NanotubosElastic nanotubes are a promising artificial muscle technology in early-stageexperimental development. Los nanotubos de elásticos son una tecnologíaprometedora músculo artificial en las primeras etapas de desarrollo experimental.The absence of defects in carbon nanotubes enables these filaments to deformelastically by several percent, with energy storage levels of perhaps 10 J /cm 3 for
  6. 6. metal nanotubes. La ausencia de defectos en los nanotubos de carbono permiteque estos filamentos para deformar elásticamente por varios puntos porcentuales,con niveles de almacenamiento de energía de tal vez 10 J / cm 3 de nanotubosmetálicos. Human biceps could be replaced with an 8 mm diameter wire of thismaterial. Bíceps Humanos podría ser reemplazado con un alambre de 8 mm dediámetro de este material. Such compact "muscle" might allow future robots tooutrun and outjump humans. [ 29 ] Este compacto de "músculo" podría permitir alos robots en el futuro dejar atrás y Alimentos tradicionales los seres humanos.[29][ edit ] Sensing [ editar ] Detección Main article: Robotic sensing Artículo principal:sensoresrobóticosSensors allow robots to receive information about a certain measurement of theenvironment, or internal components. Sensores permitir a los robots para recibirinformación acerca de una cierta medida del medio ambiente, o los componentesinternos. This is essential for robots to perform their tasks, and act upon anychanges in the environment to calculate the appropriate response. Esto esesencial para los robots para realizar sus tareas, y actuar sobre cualquier cambioen el medio ambiente para calcular la respuesta adecuada. They are used forvarious forms of measurements, to give the robots warnings about safety ormalfunctions, and to provide real time information of the task it is performing. Seutilizan para diversas formas de medición, para dar a los robots advertenciassobre la seguridad o fallos de funcionamiento, y para proporcionar información entiempo real de la tarea que está realizando.[ edit ] Touch [ editar ] Touch Main article: Tactile sensor Artículo principal: sensortáctilCurrent robotic and prosthetic hands receive far less tactile information than thehuman hand. Actuales robots y las prótesis de mano reciben mucho menos táctilesinformación de la que la mano humana. Recent research has developed a tactilesensor array that mimics the mechanical properties and touch receptors of humanfingertips. [ 30 ] [ 31 ] The sensor array is constructed as a rigid core surroundedby conductive fluid contained by an elastomeric skin. La investigación reciente hadesarrollado un conjunto de sensores táctiles que imita las propiedades mecánicasy receptores del tacto de los dedos humanos. [30] [31] La matriz de sensores seconstruye como un núcleo rígido rodeado por fluido conductor contenida por una
  7. 7. piel elastomérica. Electrodes are mounted on the surface of the rigid core and areconnected to an impedance-measuring device within the core. Los electrodosestán montados en la superficie del núcleo rígido y están conectados a undispositivo de medición de impedancia en el núcleo. When the artificial skintouches an object the fluid path around the electrodes is deformed, producingimpedance changes that map the forces received from the object. Cuando la pielartificial toca un objeto de la vía de fluidos alrededor de los electrodos se deforma,produciendo cambios de impedancia que se asignan las fuerzas recibidas delobjeto. The researchers expect that an important function of such artificialfingertips will be adjusting robotic grip on held objects. Los investigadores esperanque una función importante de estas puntas de los dedos artificiales será laadaptación de agarre robótico en los objetos retenidos.Scientists from several European countries and Israel developed a prosthetic handin 2009, called SmartHand, which functions like a real one—allowing patients towrite with it, type on a keyboard , play piano and perform other fine movements.Científicos de varios países europeos y de Israel desarrollaron una prótesis demano en 2009, llamado SMARTHAND, que funciona como uno de verdad-lo quepermite a los pacientes a escribir con él, en un tipo de teclado , tocar el piano yrealizar otros movimientos finos. The prosthesis has sensors which enable thepatient to sense real feeling in its fingertips. [ 32 ] La prótesis tiene sensores quepermiten al paciente a sentir verdadera sensación en sus manos. [32][ edit ] Vision [ editar ] Visión Main article: Computervision Artículo principal: Lavisión por ordenadorComputer vision is the science and technology of machines that see. La visión porordenador es la ciencia y la tecnología de las máquinas que ven. As a scientificdiscipline, computer vision is concerned with the theory behind artificial systemsthat extract information from images. Como disciplina científica, la visión porordenador se refiere a la teoría detrás de los sistemas artificiales que extraerinformación de imágenes. The image data can take many forms, such as videosequences and views from cameras. Los datos de imagen se pueden tomarmuchas formas, tales como secuencias de vídeo y puntos de vista de las cámaras.In most practical computer vision applications, the computers are pre-programmedto solve a particular task, but methods based on learning are now becoming
  8. 8. increasingly common. En la mayoría de las aplicaciones prácticas de visión porcomputador, los equipos están pre-programados para resolver una tarea enparticular, pero los métodos basados en el aprendizaje se están convirtiendo cadavez más común.Computer vision systems rely on image sensors which detect electromagneticradiation which is typically in the form of either visible light or infra-red light . Lossistemas informáticos de visión se basan en sensores de imagen que detectan laradiación electromagnética que está típicamente en la forma de luz visible o luzinfra-roja . The sensors are designedusingsolid-statephysics . Los sensores estándiseñados usando física del estado sólido . The process by which light propagatesand reflects off surfaces is explained using optics . El proceso por el cual la luz sepropaga y se refleja en las superficies se explica mediante la óptica . Sophisticatedimage sensors even require quantum mechanics to provide a completeunderstanding of the image formation process. Sofisticados sensores de imagenincluso exigir la mecánica cuántica para proporcionar una comprensión completadel proceso de formación de la imagen. Robots can also be equipped with multiplevision sensors to be better able to compute the sense of depth in the environment.Los robots también pueden ser equipados con sensores de visión múltiples a sermás capaces de calcular la sensación de profundidad en el medio ambiente. Likehuman eyes, robots ―eyes‖ must also be able to focus on a particular area ofinterest, and also adjust to variations in light intensities. Al igual que los ojoshumanos, los robots "ojos" también debe ser capaz de centrarse en un áreaparticular de interés, así como a adaptarse a las variaciones en las intensidadesde luz.There is a subfield within computer vision where artificial systems are designed tomimic the processing and behavior of biological systems , at different levels ofcomplexity. No es un subcampo dentro de la visión por ordenador donde lossistemas artificiales están diseñados para imitar el procesamiento y elcomportamiento de los sistemas biológicos , en los diferentes niveles decomplejidad. Also, some of the learning-based methods developed within computervision have their background in biology. Además, algunos de los métodos basadosen el aprendizaje desarrollados en la visión por ordenador tiene su origen en labiología.
  9. 9. [ edit ] Other [ editar ] Otros Other common forms of sensing in robotics use LIDAR, RADAR and SONAR . [ citationneeded ] Otras formas comunes de detección deuso de la robótica en el LIDAR , RADAR y SONAR . [ cita requerida ][ edit ] Manipulation [ editar ] Manipulación KUKA industrial robot operating in a foundry KUKA Robot industrial que opera enun fundiciónFurtherinformation: Mobile manipulator Para más información: manipulador móvilRobots need to manipulate objects; pick up, modify, destroy, or otherwise have aneffect. Los robots necesitan para manipular objetos, recoger, modificar, destruir, ode otra manera tener un efecto. Thus the "hands" of a robot are often referred toas end effectors , [ 33 ] while the "arm" is referred to as a manipulator . [ 34 ] Mostrobot arms have replaceable effectors, each allowing them to perform some smallrange of tasks. Así, los "manos" de un robot se refiere a menudo como efectoextremos , [33] , mientras que el "brazo" se refiere como un manipulador. [34] Lamayoría de los brazos del robot tienen efectores reemplazables, cada uno lo queles permite realizar alguna pequeña gama de tareas. Some have a fixedmanipulator which cannot be replaced, while a few have one very general purposemanipulator, for example a humanoid hand. Algunos tienen un manipulador fijoque no puede ser reemplazado, mientras que unos pocos tienen un manipuladorpropósito muy general, por ejemplo una mano humanoide.For the definitive guide to all forms of robot end-effectors, their design, and usageconsult the book "Robot Grippers". [ 35 ] Para la guía definitiva de todas las formasde robot efectores terminales, su diseño y uso de consultar el libro "Robot pinzas".[35][ edit ] Mechanical grippers [ editar ] pinzasmecánicas One of the most commoneffectors is the gripper. Uno de los efectoresmáscomuneses la pinza. In itssimplest manifestation it consists of just two fingers which can open and close topick up and let go of a range of small objects. En su manifestación más simple queconsta de sólo dos dedos que se abren y se cierran para recoger y dejar de ladouna serie de pequeños objetos. Fingers can for example be made of a chain with a
  10. 10. metal wire run through it. [ 36 ] Hands that resemble and work more like a humanhand include the Shadow Hand , the Robonaut hand, [ 37 ] ... Los dedos puedenpor ejemplo ser de una cadena con un alambre de metal circular por él. [36] Lasmanos que se asemejan y trabajar más como una mano humana incluyen la manode sombra , el Robonaut mano, [37] ... Hands that are of a mid-level complexityinclude ie the Delft hand, ... [ 38 ] [ 39 ] Mechanical grippers can in come in varioustypes, including friction and encompassing jaws. Las manos que son de unacomplejidad de nivel medio se incluyen por ejemplo la mano de Delft, ... [38] [39]pinzas mecánicas pueden, vienen en varios tipos, incluyendo la fricción y lasmandíbulas abarca. Friction jaws use all the force of the gripper to hold the objectin place using friction. Mandíbulas de fricción utilizar toda la fuerza de la pinza parasostener el objeto en su lugar con la fricción. Encompassing jaws cradle the objectin place, using less friction. Abarcando cuna de las fauces del objeto en su lugar,con menos fricción.[ edit ] Vacuum grippers [ editar ] Garra de vacío Vacuum grippers are very simpleastrictive [ 40 ] devices, but can hold very large loads provided the prehensionsurface is smooth enough to ensure suction. Pinzas de vacío son muy simplesastrictive [40] los dispositivos, pero se puede soportar cargas muy grandessiempre que la aprehensión de superficie es lo suficientemente suave como paragarantizar la succión.Pick and place robots for electronic components and for large objects like carwindscreens, often use very simple vacuum grippers. Recoger y colocar los robotsde componentes electrónicos y para los objetos grandes, como los parabrisas deautomóviles, a menudo utilizan garras de vacío muy simples.[ edit ] General purpose effectors [ editar ] efectores de uso general Someadvanced robots are beginning to use fully humanoid hands, like the ShadowHand, MANUS, [ 41 ] and the Schunk hand. [ 42 ] These highly dexterousmanipulators, with as many as 20 degrees of freedom and hundreds of tactilesensors. [ 43 ] Algunos robots avanzados están empezando a hacer pleno uso delas manos humanoides, como la mano de sombra, Manus, [41] y la Schunk mano.[42] Estos manipuladores muy hábiles, con hasta 20 grados de libertad y cientosde sensores táctiles. [43 ]
  11. 11. [ edit ] Locomotion [ editar ] Locomoción Main articles: Robot locomotion andMobile robot Artículos principales: la locomoción del robot y robot móvil[ edit ] Rolling robots [ editar ] Los robots rodantesSegway in the Robot museum in Nagoya . Segway en el museo de robots enNagoya .For simplicity most mobile robots have four wheels or a number of continuoustracks . Para simplificar los robots más móviles tienen cuatro ruedas o un númerode pistas continuas . Some researchers have tried to create more complexwheeled robots with only one or two wheels. Algunos investigadores han tratadode crear robots con ruedas más complejas con sólo una o dos ruedas. These canhave certain advantages such as greater efficiency and reduced parts, as well asallowing a robot to navigate in confined places that a four wheeled robot would notbe able to. Estos pueden tener ciertas ventajas tales como una mayor eficiencia ypartes reducidas, así como permitir un robot para navegar en espacios confinadosque un robot de cuatro ruedas no sería capaz de hacerlo.[ edit ] Two-wheeled balancing robots [ editar ] Dos ruedas de equilibrio de losrobots Balancing robots generally use a gyroscope to detect how much a robot isfalling and then drive the wheels proportionally in the opposite direction, to counter-balance the fall at hundreds of times per second, based on the dynamics of aninverted pendulum . [ 44 ] Many different balancing robots have been designed. [45 ] While the Segway is not commonly thought of as a robot, it can be thought ofas a component of a robot, such as NASA s Robonaut that has been mounted ona Segway. [ 46 ] Los robots de equilibrio general, utilizar un giroscopio paradetectar la cantidad de un robot se cae y luego conducir las ruedasproporcionalmente en la dirección opuesta, para equilibrar la caída en cientos deveces por segundo, sobre la base de la dinámica de un péndulo invertido . [44]Muchos robots de equilibrio se han diseñado diferentes. [45] Mientras que elSegway no es comúnmente considerado como un robot, que puede serconsiderado como un componente de un robot, como por ejemplo la NASA sRobonaut que se ha montado en un Segway. [ 46][ edit ] One-wheeledbalancing robots [ editar ] Uno de los robots con ruedas deequilibrio Main article: Self-balancingunicycle Artículo principal: con auto-equilibriomonociclo
  12. 12. A one-wheeled balancing robot is an extension of a two-wheeled balancing robotso that it can move in any 2D direction using a round ball as its only wheel. Unrobot de un balanceo de ruedas es una extensión de un robot de equilibrio de dosruedas para que pueda moverse en cualquier dirección 2D mediante una bolaredonda como su única rueda. Several one-wheeled balancing robots have beendesigned recently, such as Carnegie Mellon University s " Ballbot " that is theapproximate height and width of a person, and Tohoku Gakuin Universitys"BallIP". [ 47 ] Because of the long, thin shape and ability to maneuver in tightspaces, they have the potential to function better than other robots in environmentswith people. [ 48 ] Varios de una rueda robots de equilibrio se han diseñadorecientemente, como la Universidad Carnegie Mellon s " robopelota ", es decir laaltura y el ancho aproximado de una persona, y" BallIP "TohokuGakuinUniversity.[47] Debido a la forma larga y delgada y la capacidad de maniobrar en espaciosreducidos, tienen el potencial para funcionar mejor que otros robots en entornoscon la gente. [48][ edit ] Spherical orb robots [ editar ] esféricos robots orbe Main article: Sphericalrobot Artículo principal: robot esféricoSeveral attempts have been made in robots that are completely inside a sphericalball, either by spinning a weight inside the ball, [ 49 ] [ 50 ] or by rotating the outershells of the sphere. [ 51 ] [ 52 ] These have also been referred to as an orb bot [53 ] or a ball bot. [ 54 ] [ 55 ] Varios intentos se han realizado en los robots queestán completamente dentro de una bola esférica, ya sea haciendo girar un pesodentro de la bola, [49] [50] o girando las capas exteriores de la esfera. [51] [52]Estos han sido también conoce como un robot esfera [53] o un bot pelota. [54] [55][ edit ] Six-wheeled robots [ editar ] Los robots de seisruedas Using six wheelsinstead of four wheels can give better traction or grip in outdoor terrain such as onrocky dirt or grass. Con seis ruedas en lugar de cuatro ruedas puede dar unamejor tracción o el agarre en terrenos al aire libre como en tierra rocosa o de lahierba.[ edit ] Tracked robots [ editar ] Los robots de orugas
  13. 13. TALON military robots usedby the UnitedStatesArmy TALON militares robotsutilizados por el Ejército de los Estados UnidosTank tracks provide even more traction than a six-wheeled robot. Pistas del tanqueproporcionan una tracción más que un robot de seis ruedas. Tracked wheelsbehave as if they were made of hundreds of wheels, therefore are very commonfor outdoor and military robots, where the robot must drive on very rough terrain.Ruedas de orugas se comportan como si estuvieran hechas de cientos de ruedas,por lo tanto son muy comunes para los robots al aire libre y militares, donde elrobot debe manejar en terrenos abruptos. However, they are difficult to use indoorssuch as on carpets and smooth floors. Sin embargo, son difíciles de utilizar eninteriores como en las alfombras y pisos lisos. ExamplesincludeNASAsUrbanRobot "Urbie". [ 56 ] Los ejemplos incluyen Urban Robot de la NASA "Urbie". [56][ edit ] Walking applied to robots [ editar ] Ruta se aplica a los robotsiCub robot, designed by the RobotCub Consortium iCub robot, diseñadopor elConsorcioRobotCubWalking is a difficult and dynamic problem to solve. Caminar es un problema difícilde resolver y dinámica. Several robots have been made which can walk reliably ontwo legs, however none have yet been made which are as robust as a human. Losrobots han hecho varios que se puede caminar en dos piernas de forma fiable, sinembargo ninguno de ellos ha sido la que son tan robustos como un ser humano.There has been much study on human inspired walking, such as AMBER lab whichwas established in 2008 by the Mechanical Engineering Department at Texas A&MUniversity. [ 57 ] Many other robots have been built that walk on more than twolegs, due to these robots being significantly easier to construct. [ 58 ] [ 59 ] Walkingrobots can be used for uneven terrains, which would provide better mobility andenergy efficiency than other locomotion methods. Ha habido muchos estudios enhumanos para caminar inspirados, como el laboratorio de AMBER que seestableció en 2008 por el Departamento de Ingeniería Mecánica en la Universidadde Texas A & M University. [57] Muchos de los robots se han construido otros queandan en más de dos piernas, debido a estos robots siendo significativamentemás fácil de construir. [58] [59] los robots caminantes se pueden utilizar paraterrenos irregulares, lo cual proporcionaría una mejor movilidad y la eficienciaenergética que los métodos de locomoción otros. Hybrids too have been proposedin movies such as I, Robot , where they walk on 2 legs and switch to 4 (arms+legs)when going to a sprint. Los híbridos también han sido propuestos en películas
  14. 14. como Yo, Robot , donde caminan en 2 patas y cambiar a 4 (+ brazos piernas)cuando se va a una carrera de velocidad. Typically, robots on 2 legs can walk wellon flat floors and can occasionally walk up stairs . Normalmente, los robots en 2patas puede caminar bien en suelos planos y en ocasiones puede subir escaleras. None can walkoverrocky, uneventerrain. Nadie puede caminar sobre terrenorocoso e irregular. Some of the methodswhichhavebeentried are: Algunos de losmétodos que se han ensayado son:[ edit ] ZMP Technique [ editar ] Técnica de ZMP Main article: Zero Moment PointArtículo principal: Punto Cero MomentoThe Zero Moment Point (ZMP) is the algorithm used by robots such as Honda sASIMO . El Punto de Momento Cero (ZMP) es el algoritmo utilizado por los robots,tales como Honda s ASIMO . The robots onboard computer tries to keep the totalinertial forces (the combination of earths gravity and the acceleration anddeceleration of walking), exactly opposed by the floor reaction force (the force ofthe floor pushing back on the robots foot). Ordenador de a bordo del robot trata demantener el total de las fuerzas de inercia (la combinación de tierra, la gravedad yla aceleración y la desaceleración de la marcha), exactamente opuestos a laplanta de fuerza de reacción (la fuerza del suelo empujando hacia atrás a pie delrobot). In this way, the two forces cancel out, leaving no moment (force causing therobot to rotate and fall over). [ 60 ] However, this is not exactly how a human walks,and the difference is obvious to human observers, some of whom have pointed outthat ASIMO walks as if it needs the lavatory . [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] ASIMOs walkingalgorithm is not static, and some dynamic balancing is used (see below). De estamanera, las dos fuerzas se anulan, dejando ningún momento (fuerza que causa elrobot para girar y caer). [60] Sin embargo, esto no es exactamente cómo unapaseos humanos, y la diferencia es obvio para los observadores humanos,algunos de los quienes han señalado que ASIMO camina como si se necesita elbaño . [61] [62] [63] algoritmo de caminar de ASIMO no es estática, y llegar a unequilibrio dinámico se utiliza (ver más abajo). However, it still requires a smoothsurface to walk on. Sin embargo, todavía se requiere una superficie lisa paracaminar.[ edit ] Hopping [ editar ] Salto Several robots, built in the 1980s by Marc Raibert atthe MIT Leg Laboratory, successfully demonstrated very dynamic walking. Variosrobots construidos en la década de 1980 por Marc Raibert en el MIT Laboratoriode piernas, demostró con éxito caminar muy dinámico. Initially, a robot with only
  15. 15. one leg, and a very small foot, could stay upright simply by hopping . En unprincipio, un robot con una sola pierna y un pie muy pequeño, puede permaneceren posición vertical con sólo saltar . The movement is the same as that of a personon a pogo stick . El movimiento es la misma que la de una persona en un saltador. As the robot falls to one side, it would jump slightly in that direction, in order tocatch itself. [ 64 ] Soon, the algorithm was generalised to two and four legs. Amedida que el robot cae a un lado, sería saltar ligeramente en esa dirección, conel fin de atrapar en sí. [64] Pronto, el algoritmo se generaliza a dos y cuatro patas.A bipedal robot was demonstrated running and even performing somersaults . [ 65] A quadruped was also demonstrated which could trot , run, pace , and bound. [66 ] For a full list of these robots, see the MIT Leg Lab Robots page. Un robotbípedo se ha demostrado y el rendimiento, incluso saltos mortales . [65] Uncuadrúpedo también se demostró que se podía trotar , correr, el ritmo , y losconsolidados. [66] Para una lista completa de estos robots, ver la pierna del MITLaboratorio de Robots página.[ edit ] Dynamic balancing (controlled falling) [ editar ] equilibriodinámico(controladocayendo) A more advanced way for a robot to walk is by using adynamic balancing algorithm, which is potentially more robust than the ZeroMoment Point technique, as it constantly monitors the robots motion, and placesthe feet in order to maintain stability. [ 67 ] This technique was recentlydemonstrated by Anybots Dexter Robot, [ 68 ] which is so stable, it can even jump.[ 69 ] Anotherexampleis the TU DelftFlame . Una forma más avanzada para unrobot a caminar es utilizar un algoritmo de equilibrio dinámico, que espotencialmente más robusta que la técnica de los momentos de Punto Cero, yaque constantemente monitorea el movimiento del robot, y coloca los pies con el finde mantener la estabilidad. [67] Esta técnica se ha demostrado recientemente porAnybots Dexter Robot, [68] , que es tan estable, incluso puede saltar. [69] Otroejemplo es la Llama de la TU Delft .[ edit ] Passivedynamics [ editar ] pasiva dinámica Main article: PassivedynamicsArtículo principal: la dinámica de pasivosPerhaps the most promising approach utilizes passive dynamics where themomentum of swinging limbs is used for greater efficiency . Tal vez el enfoquemás prometedor utiliza la dinámica pasiva en que el impulso se usa balanceo delas ramas de mayor eficiencia . It has been shown that totally unpoweredhumanoid mechanisms can walk down a gentle slope, using only gravity to propel
  16. 16. themselves. Se ha demostrado que los mecanismos de humanoides totalmente sinalimentación puede caminar por una pendiente suave, utilizando sólo la gravedadpara impulsarse. Using this technique, a robot need only supply a small amount ofmotor power to walk along a flat surface or a little more to walk up a hill . Usandoesta técnica, un robot sólo necesitan una pequeña cantidad de potencia del motora caminar por una superficie plana o un poco más que subir una colina . Thistechnique promises to make walking robots at least ten times more efficient thanZMP walkers, like ASIMO. [ 70 ] [ 71 ] Esta técnica se compromete a hacer robotsque andan por lo menos diez veces más eficiente que los caminantes ZMP, comoASIMO. [70] [71][ edit ] Other methods of locomotion [ editar ] Otrosmétodos de locomoción [ edit ]Flying [ editar ] Flying A modern passenger airliner is essentially a flying robot, withtwo humans to manage it. Un moderno avión de pasajeros es esencialmente unvuelo del robot, con dos seres humanos para su gestión. The autopilot can controlthe plane for each stage of the journey, including takeoff, normal flight, and evenlanding. [ 72 ] Other flying robots are uninhabited, and are known as unmannedaerial vehicles (UAVs). El piloto puede controlar el avión con destino a cada etapadel viaje, incluyendo el despegue, el vuelo normal, y hasta el aterrizaje. [72] Otrosrobots voladores no están habitadas, y son conocidos como vehículos aéreos notripulados (UAV). They can be smaller and lighter without a human pilot onboard,and fly into dangerous territory for military surveillance missions. Pueden ser máspequeño y ligero sin piloto a bordo humana, y volar en territorio peligroso para lasmisiones de vigilancia militar. Some can evenfire on targets undercommand.Algunos incluso se puede disparar a blancos bajo el mando. UAVs are also beingdeveloped which can fire on targets automatically, without the need for a commandfrom a human. UAV También se están desarrollando que puede disparar sobreblancos automáticamente, sin la necesidad de un comando de un humano. Otherflying robots include cruise missiles , the Entomopter , and the Epson microhelicopter robot . Otros robots voladores incluyen misiles de crucero , elEntomopter , y el robot Epson Micro helicóptero . Robots such as the Air Penguin,Air Ray, and Air Jelly have lighter-than-air bodies, propelled by paddles, andguided by sonar. Robots como el pingüino de Aire, Aire Ray, y la jalea de airetienen un cuerpo más ligero que el aire, impulsadas por remos, y guiados porsonar.
  17. 17. Two robot snakes. Dos serpientes robots. Left one has 64 motors (with 2 degreesof freedom per segment), the right one 10. A la izquierda uno tiene 64 motores(con 2 grados de libertad por cada segmento), la derecha 10. [ edit ] Snaking [editar ] serpenteante Several snake robots have been successfully developed.Variasserpientes robots se handesarrollado con éxito. Mimicking the way realsnakes move, these robots can navigate very confined spaces, meaning they mayone day be used to search for people trapped in collapsed buildings. [ 73 ] TheJapanese ACM-R5 snake robot [ 74 ] can even navigate both on land and in water.[ 75 ] Imitando el movimiento real de forma de serpientes, estos robots puedennavegar espacios muy reducidos, lo que significa que algún día podría ser usadopara la búsqueda de personas atrapadas en edificios derrumbados. [73] Losjaponeses ACM-R5 serpiente robot [74] , incluso puede navegar tanto en la tierra yen el agua. [75][ edit ] Skating [ editar ] Patinaje A small number of skating robots have beendeveloped, one of which is a multi-mode walking and skating device. Un pequeñonúmero de patinaje sobre robots han sido desarrollados, uno de los cuales es unmodo multi-caminar y patinar dispositivo. It has four legs, with unpowered wheels,which can either step or roll. [ 76 ] Another robot, Plen, can use a miniatureskateboard or rollerskates, and skate across a desktop. [ 77 ] Tiene cuatro patas,con ruedas sin motor, que puede pisar o rodar. [76] Otro robot, Plen, puede utilizaruna tabla de skate en miniatura o patines y patinar sobre un escritorio. [77][ edit ] Climbing [ editar ] Escalada Several different approaches have been used todevelop robots that have the ability to climb vertical surfaces. Existen variosenfoques diferentes se han utilizado para desarrollar robots que tienen lacapacidad de escalar superficies verticales. One approach mimics the movementsof a human climber on a wall with protrusions; adjusting the center of mass andmoving each limb in turn to gain leverage. Un enfoque imita los movimientos de unhumano escalador en una pared con salientes; ajustando el centro de masa ymoviendo cada extremidad a su vez para obtener ventajas. An example of this isCapuchin, [ 78 ] built by Stanford University, California. Un ejemplo de esto escapuchino, [78] construido por la Universidad de Stanford, California. Anotherapproach uses the specialized toe pad method of wall-climbing geckoes , whichcan run on smooth surfaces such as vertical glass. Otro método utiliza el método
  18. 18. dedo plataforma especializada de la pared de escalada lagartijas , que puedefuncionar en superficies lisas como el vidrio vertical. Examples of this approachinclude Wallbot [ 79 ] and Stickybot. [ 80 ] Chinas "Technology Daily" November15, 2008 reported New Concept Aircraft (ZHUHAI) Co., Ltd. Dr. Li HiuYeung andhis research group have recently successfully developed the bionic gecko robot"Speedy Freelander". Ejemplos de este enfoque incluyen Wallbot [79] y Stickybot.[80] de China "La tecnología de cada día" 15 de noviembre 2008 informó AvionesNuevo Concepto (Zhuhai) Co., Ltd. El Dr. Li HiuYeung y su grupo de investigaciónrecientemente han desarrollado con éxito el biónica gecko robot "SpeedyFreelander". According to Dr. Li introduction, this gecko robot can rapidly climbingup and down in a variety of building walls, ground and vertical wall fissure orwalking upside down on the ceiling, it is able to adapt on smooth glass, rough orsticky dust walls as well as the various surface of metallic materials and also canautomatically identify obstacles, circumvent the bypass and flexible and realisticmovements. Según el Dr. Li introducción, este robot gecko rápidamente puedesubir y bajar en una variedad de la construcción de paredes, suelo y fisura verticalde la pared o caminando al revés en el techo, que es capaz de adaptarse en la lisade vidrio, muros de polvo en bruto o pegajosos así como la superficie varios de losmateriales metálicos y también puede identificar automáticamente los obstáculos,eludir la derivación y movimientos flexibles y realistas. Its flexibility and speed arecomparable to the natural gecko. Su flexibilidad y la velocidad son comparables alos recursos naturales del gecko. A third approach is to mimick the motion of asnake climbing a pole [ citation needed ] . Un tercer enfoque es para imitar elmovimiento de una serpiente subiendo un poste [ cita requerida ].[ edit ] Swimming (like a fish) [ editar ] animales de compañía (como un pez) It iscalculated that when swimming some fish can achieve a propulsive efficiencygreater than 90%. [ 81 ] Furthermore, they can accelerate and maneuver far betterthan any man-made boat or submarine , and produce less noise and waterdisturbance. Se calcula que al nadar un poco de pescado puede alcanzar unapropulsión mayor eficiencia del 90%. [81] Además, se puede acelerar y maniobrarmucho mejor que cualquier hecho por el hombre barco o submarino , y producenmenos ruido y la perturbación del agua. Therefore, many researchers studyingunderwater robots would like to copy this type of locomotion. [ 82 ] Notableexamples are the Essex University Computer Science Robotic Fish, [ 83 ] and theRobot Tuna built by the Institute of Field Robotics , to analyze and mathematicallymodel thunniform motion . [ 84 ] The Aqua Penguin , designed and built by Festo ofGermany, copies the streamlined shape and propulsion by front "flippers" ofpenguins . Por lo tanto, muchos investigadores que estudian los robots
  19. 19. submarinos que desea copiar este tipo de locomoción. [82] Los ejemplos notablesson la Universidad de Essex Ciencias de la Computación pez robot, [83] y el atúnrobot construido por el Instituto de Robótica de Campo , para analizar y modelarmatemáticamente Thunniform movimiento . [84] El pingüino de Aqua , diseñado yconstruido por Festo de Alemania, copia la forma aerodinámica y propulsión por elfrente "aletas" de los pingüinos . Festo have also built the Aqua Ray and AquaJelly, which emulate the locomotion of manta ray, and jellyfish, respectively. Festotambién han construido el Rayo AquaJelly y Aqua, que emulan la locomoción deManta Ray, y las medusas, respectivamente.[ edit ] Environmentalinteraction and navigation [ editar ] la interacción del medioambiente y la navegación Main article: Roboticmapping Artículo principal: mapeode Robótica RADAR, GPS , LIDAR , ... RADAR, GPS , LIDAR , ... areallcombinedtoprovidepropernavigation and obstacleavoidance (vehicledevelopedfor 2007 DARPA UrbanChallenge ) se combinan para proporcionar la navegacióny evitación de obstáculos (vehículo desarrollado para el 2007 DARPAUrbanChallenge ) Thisunreferencedsectionrequirescitationstoensureverifiability .En esta sección se requiere sin referencias citas para garantizar la verificabilidad .Though a significant percentage of robots in commission today are either humancontrolled, or operate in a static environment, there is an increasing interest inrobots that can operate autonomously in a dynamic environment. Aunque unporcentaje significativo de los robots en la comisión de hoy son ya sea humanacontrolada, u operar en un entorno estático, hay un creciente interés en los robotsque pueden funcionar de forma autónoma en un entorno dinámico. These robotsrequire some combination of navigation hardware and software in order to traversetheir environment. Estos robots requieren una combinación de hardware denavegación y el software con el fin de atravesar el medio ambiente. In particularunforeseen events (eg people and other obstacles that are not stationary) cancause problems or collisions. En particular, los acontecimientos imprevistos (porejemplo, personas y otros obstáculos que no son fijos) pueden causar problemas ocolisiones. Some highly advanced robots such as ASIMO , and Meinü robot have
  20. 20. particularly good robot navigation hardware and software. Algunos robots muyavanzados, como Asimo , y Meinü robot tiene hardware navegación de robotsespecialmente buena y el software. Also, self-controlled cars , Ernst Dickmanns driverless car , and the entries in the DARPA Grand Challenge , are capable ofsensing the environment well and subsequently making navigational decisionsbased on this information. Además, la auto-controlados coches y Ernst Dickmanns coches sin conductor , y las entradas en el DARPA Grand Challenge , soncapaces de detectar el medio ambiente así y, posteriormente, la toma dedecisiones de navegación basados en esta información. Most of these robotsemploy a GPS navigation device with waypoints, along with radar , sometimescombined with other sensory data such as LIDAR , video cameras , and inertialguidance systems for better navigation between waypoints. La mayoría de estosrobots emplean un GPS sistema de navegación con puntos de referencia, juntocon el radar , a veces combinado con otros datos sensoriales, tales como LIDAR ,cámaras de vídeo , y los sistemas inerciales de orientación para una mejornavegación entre los puntos de interés.[ edit ] Human-robot interaction [ editar ] interacciónhumano-robot Main article:Human-robot interaction Artículo principal: interacciónhumano-robot Kismet can produce a range of facial expressions. Kismet puede producir unaamplia gama de expresiones faciales.If robots are to work effectively in homes and other non-industrial environments,the way they are instructed to perform their jobs, and especially how they will betold to stop will be of critical importance. Que los robots puedan trabajar coneficacia en los hogares y otros ambientes no industriales, la forma en que se lesinstruye para realizar sus trabajos, y sobre todo la forma en que se dijo que sedetuviera será de vital importancia. The people who interact with them may havelittle or no training in robotics, and so any interface will need to be extremelyintuitive. Las personas que interactúan con ellos pueden tener poco o ningúnentrenamiento en la robótica, por lo que cualquier interfaz tendrá que ser muyintuitivo. Science fiction authors also typically assume that robots will eventually becapable of communicating with humans through speech , gestures , and facialexpressions , rather than a command-line interface . Autores de ciencia ficcióntambién se suele asumir que los robots eventualmente será capaz de comunicarsecon los seres humanos a través del habla , los gestos y expresiones faciales , en
  21. 21. lugar de una interfaz de línea de comandos . Although speech would be the mostnatural way for the human to communicate, it is unnatural for the robot. Aunque eldiscurso sería la forma más natural para el ser humano para comunicarse, no esnatural para el robot. It will probably be a long time before robots interact asnaturally as the fictional C-3PO . Probablemente será un largo tiempo antes de losrobots interactuar con tanta naturalidad como la ficticia C-3PO .[ edit ] Speechrecognition [ editar ] El reconocimiento de voz Main article:Speechrecognition Artículo principal: El reconocimiento de vozInterpreting the continuous flow of sounds coming from a human, in real time , is adifficult task for a computer, mostly because of the great variability of speech . [ 85] The same word , spoken by the same person may sound different depending onlocal acoustics , volume , the previous word, whether or not the speaker has a cold, etc.. Interpretar el flujo continuo de sonidos provenientes de un ser humano, entiempo real , es una tarea difícil para un equipo, sobre todo debido a la granvariabilidad de expresión . [85] La misma palabra , pronunciada por la mismapersona puede sonar diferente en función de locales la acústica , los volúmenes ,la palabra anterior, si el altavoz tiene un resfriado , etc. It becomes even harderwhen the speaker has a different accent . [ 86 ] Nevertheless, great strides havebeen made in the field since Davis, Biddulph, and Balashek designed the first"voice input system" which recognized "ten digits spoken by a single user with100% accuracy" in 1952. [ 87 ] Currently, the best systems can recognizecontinuous, natural speech, up to 160 words per minute, with an accuracy of 95%.[ 88 ] Se vuelve aún más difícil cuando el que habla tiene un diferente acento . [86]Sin embargo, grandes avances se han hecho en el campo desde que Davis,Biddulph y Balashek diseñó el primer "sistema de entrada de voz", que reconoce"los diez dígitos que se hablan por un solo usuario con el 100% de precisión "en1952. [87] En la actualidad, los mejores sistemas pueden reconocer el hablacontinua, natural, de hasta 160 palabras por minuto, con una precisión del 95%.[88][ edit ] Robotic voice [ editar ] vozrobótica Other hurdles exist when allowing therobot to use voice for interacting with humans. Otros obstáculos existen al permitirque el robot de utilizar la voz para interactuar con los seres humanos. For socialreasons, synthetic voice proves suboptimal as a communication medium, [ 89 ]making it necessary to develop the emotional component of robotic voice throughvarious techniques. [ 90 ] [ 91 ] Por razones sociales, voz sintética resulta óptimo
  22. 22. como medio de comunicación, [89] por lo que es necesario desarrollar elcomponente emocional de la voz robótica a través de diversas técnicas. [90] [91][ edit ] Gestures [ editar ] Los gestos Furtherinformation: Gesturerecognition Másinformación: El reconocimiento de gestosOne can imagine, in the future, explaining to a robot chef how to make a pastry, orasking directions from a robot police officer. Uno puede imaginar, en el futuro,explicando a un chef robot de cómo hacer un pastel, o preguntar direcciones apartir de un oficial de policía robot. In both of these cases, making hand gestureswould aid the verbal descriptions. En ambos casos, lo que hace a mano gestosayudaría las descripciones verbales. In the first case, the robot would berecognizing gestures made by the human, and perhaps repeating them forconfirmation. En el primer caso, el robot se reconoce gestos realizados por el serhumano, y quizás repitiendo ellos para su confirmación. In the second case, therobot police officer would gesture to indicate "down the road, then turn right". En elsegundo caso, el oficial de policía robot gesto para indicar "por la carretera, girar ala derecha". It is likely that gestures will make up a part of the interaction betweenhumans and robots. [ 92 ] A great many systems have been developed torecognize human hand gestures. [ 93 ] Es probable que los gestos que constituyenuna parte de la interacción entre humanos y robots. [92] Un gran número desistemas se han desarrollado para reconocer los gestos de la mano humana. [93][ edit ] Facial expression [ editar ] La expresión facial Furtherinformation: Facialexpression Más información: La expresión facialFacial expressions can provide rapid feedback on the progress of a dialog betweentwo humans, and soon may be able to do the same for humans and robots. Lasexpresiones faciales pueden proporcionar una rápida retroalimentación sobre elavance de un diálogo entre dos seres humanos, y pronto puede ser capaz dehacer lo mismo para los seres humanos y robots. Robotic faces have beenconstructed by Hanson Robotics using their elastic polymer called Frubber,allowing a large number of facial expressions due to the elasticity of the rubberfacial coating and embedded subsurface motors ( servos ). [ 94 ] The coating andservos are built on a metal skull . Caras robóticas han sido construidas por HansonRobotics con su polímero elástico llamado Frubber, lo que permite un gran númerode expresiones faciales debido a la elasticidad de la capa de goma facial ymotores incrustados debajo de la superficie ( servos ). [94] El recubrimiento y losservos están construidas sobre una metálica del cráneo . A robot should know how
  23. 23. to approach a human, judging by their facial expression and body language . Unrobot debe saber cómo acercarse a un ser humano, a juzgar por su expresiónfacial y lenguaje corporal . Whether the person is happy, frightened, or crazy-looking affects the type of interaction expected of the robot. Si la persona es feliz,asustado, o loco de aspecto afecta el tipo de interacción espera del robot.Likewise, robots like Kismet and the more recent addition, Nexi [ 95 ] can producea range of facial expressions, allowing it to have meaningful social exchanges withhumans. [ 96 ] Del mismo modo, los robots como Kismet y la adición más reciente,Nexi [95] se puede producir una gama de expresiones faciales, lo que le permitecontar con información significativa los intercambios sociales con los sereshumanos. [96][ edit ] Artificial emotions [ editar ] emocionesartificiales Artificial emotions can alsobe generated, composed of a sequence of facial expressions and/or gestures.Emociones artificiales también se pueden generar, compuesto por una secuenciade expresiones faciales y / o gestos. As can be seen from the movie Final Fantasy:The Spirits Within , the programming of these artificial emotions is complex andrequires a large amount of human observation. Como puede verse a partir de lapelícula Final Fantasy: La fuerza interior , la programación de estas emocionesartificiales es complejo y requiere una gran cantidad de observación humana. Tosimplify this programming in the movie, presets were created together with aspecial software program. Para simplificar esta programación en la película, lospresets se han creado, junto con un programa de software especial. Thisdecreased the amount of time needed to make the film. Esta disminución de lacantidad de tiempo necesario para hacer la película. These presets could possiblybe transferred for use in real-life robots. Estas configuraciones podría sertransferido para su uso en la vida real robots.[ edit ] Personality [ editar ] Personalidad Many of the robots of science fiction havea personality , something which may or may not be desirable in the commercialrobots of the future. [ 97 ] Nevertheless, researchers are trying to create robotswhich appear to have a personality: [ 98 ] [ 99 ] ie they use sounds, facialexpressions, and body language to try to convey an internal state, which may bejoy, sadness, or fear. Muchos de los robots de ciencia ficción tienen unapersonalidad , algo que puede o no puede ser deseable en los robots comercialesen el futuro. [97] Sin embargo, los investigadores están tratando de crear robotsque parecen tener una personalidad: [98] [99 ] es decir, utilizan sonidos,expresiones faciales y lenguaje corporal para tratar de transmitir un estado interno,
  24. 24. que puede ser la alegría, la tristeza o el miedo. One commercial example is Pleo ,a toy robot dinosaur, which can exhibit several apparent emotions. [ 100 ] Unejemplo comercial es Pleo , un dinosaurio robot de juguete, que puede mostrarvarias emociones aparentes. [100][ edit ] Control [ editar ] Control dePuppet Magnus , a robot-manipulatedmarionettewithcomplex control systemsTíteres Magnus , una marioneta manipulada por robot con sistemas de controlcomplejosFurtherinformation: Control system Más información: Sistema de controlThis unreferenced section requires citations to ensure verifiability . En esta secciónse requiere sin referencias citas para garantizar la verificabilidad .The mechanical structure of a robot must be controlled to perform tasks. Lamecánica de la estructura de un robot debe ser controlado para realizar tareas.The control of a robot involves three distinct phases - perception, processing, andaction ( robotic paradigms ). Sensors give information about the environment or therobot itself (eg the position of its joints or its end effector). El control de un robotconsta de tres fases distintas: la percepción, el procesamiento y la acción (paradigmas robóticos .) Sensores de dar información sobre el medio ambiente o elpropio robot (por ejemplo, la posición de sus articulaciones o su efector final). Thisinformation is then processed to calculate the appropriate signals to the actuators (motors ) which move the mechanical. Esta información se procesa a continuaciónpara calcular las señales apropiadas a los actuadores ( motores ) que mueven lamecánica.The processing phase can range in complexity. La fase de procesamiento puedevariar en complejidad. At a reactive level, it may translate raw sensor informationdirectly into actuator commands. Sensor fusion may first be used to estimateparameters of interest (eg the position of the robots gripper) from noisy sensordata. A un nivel reactivo, se puede traducir la información del sensor primadirectamente en los comandos de accionador. fusión sensor primero se puedeutilizar para estimar los parámetros de interés (por ejemplo, la posición de agarre
  25. 25. del robot) a partir de los datos del sensor ruidosos. An immediate task (such asmoving the gripper in a certain direction) is inferred from these estimates. Unatarea inmediata (como el movimiento de la pinza en una dirección determinada) sededuce de esas estimaciones. Techniques from control theory convert the task intocommands that drive the actuators. Las técnicas de la teoría de control convierte latarea en comandos que llevan a los actuadores.At longer time scales or with more sophisticated tasks, the robot may need to buildand reason with a "cognitive" model. En escalas de tiempo más largos o con lastareas más sofisticadas, el robot puede ser necesario para construir y razonar conun "cognitiva" del modelo. Cognitive models try to represent the robot, the world,and how they interact. Los modelos cognitivos tratan de representar el robot, elmundo, y cómo interactúan. Pattern recognition and computer vision can be usedto track objects. Mapping techniques can be used to build maps of the world. Elreconocimiento de patrones y visión por computador se puede utilizar para rastrearobjetos. Asignación de técnicas pueden ser usadas para construir los mapas delmundo. Finally, motion planning and other artificial intelligence techniques may beused to figure out how to act. Por último, la planificación de movimiento y otros deinteligencia artificial técnicas se pueden utilizar para encontrar la manera deactuar. For example, a planner may figure out how to achieve a task without hittingobstacles, falling over, etc. Por ejemplo, un planificador puede encontrar la manerade realizar una tarea sin obstáculos contundentes, caída, etc[ edit ] Autonomylevels [ editar ] los niveles de autonomíaTOPIO , a humanoid robot , played ping pong at Tokyo IREX 2009. [ 101 ] Topio ,un robot humanoide , jugar pingpong en el Tokyo IREX 2009. [101]Control systems may alsohavevaryinglevels of autonomy. Los sistemas de controltambién puede haber diferentes niveles de autonomía.1.Direct interaction is used for haptic or tele-operated devices, and the human hasnearly complete control over the robots motion. La interacción directa se utilizapara la háptica o dispositivos de tele-operados, y el ser humano tiene un controlcasi completo sobre el movimiento del robot.
  26. 26. 2.Operator-assist modes have the operator commanding medium-to-high-leveltasks, with the robot automatically figuring out how to achieve them. Ayudar a losoperador modos de que el operador al mando de mediano a tareas de alto nivel,con el robot de forma automática encontrar la manera de alcanzarlos.3.An autonomous robot may go for extended periods of time without humaninteraction. Un robot autónomo pueden pasar por largos períodos de tiempo sin lainteracción humana. Higher levels of autonomy do not necessarily require morecomplex cognitive capabilities. Los niveles más altos de autonomía nonecesariamente requieren capacidades cognitivas más complejas. For example,robots in assembly plants are completely autonomous, but operate in a fixedpattern. Por ejemplo, los robots en las plantas de montaje son totalmenteautónomos, pero operan en un patrón fijo.Another classification takes into account the interaction between human controland the machine motions. Otra clasificación tiene en cuenta la interacción entre elcontrol humano y los movimientos de la máquina.1.Teleoperation . Teleoperación . A human controls each movement, eachmachine actuator change is specified by the operator. Un ser humano controlacada movimiento, cada cambio actuador máquina está especificada por eloperador.2.Supervisory. Supervisión. A human specifies general moves or position changesand the machine decides specific movements of its actuators. Un ser humano semueve especifica o por cambios de posición y la máquina decide los movimientosparticulares de sus actuadores.3.Task-level autonomy. Tareas de nivel de autonomía. The operator specifies onlythe task and the robot manages itself to complete it. El operador sólo especifica latarea y el robot se maneja en sí para completarlo.4.Full autonomy. La autonomía plena. The machine will create and complete all itstasks without human interaction. La máquina va a crear y completar todas sustareas sin intervención humana.[ edit ] Roboticsresearch [ editar ] la investigación en robótica Furtherinformation:Open-sourcerobotics , Evolutionaryrobotics , Areas of robotics , andRoboticssimulator Para más información: código abierto robótica , la robóticaevolutiva , las áreas de robótica y simuladores de Robótica
  27. 27. Much of the research in robotics focuses not on specific industrial tasks, but oninvestigations into new types of robots , alternative ways to think about or designrobots, and new ways to manufacture them but other investigations, such as MITscyberflora project, are almost wholly academic. Mucha de la investigación enrobótica no se centra en tareas específicas de la industria, pero en lasinvestigaciones sobre nuevos tipos de robots , las formas alternativas de pensar orobots de diseño, y nuevas formas para su fabricación, pero otras investigaciones,como la del MIT cyberflora proyecto, son casi en su totalidad académica.A first particular new innovation in robot design is the opensourcing of robot-projects. Una primera innovación en particular en el diseño de nuevo robot es elrobot opensourcing de los proyectos. To describe the level of advancement of arobot, the term "Generation Robots" can be used. Para describir el grado dedesarrollo de un robot, el término "Generación de Robots" se puede utilizar. Thisterm is coined by Professor Hans Moravec , Principal Research Scientist at theCarnegie Mellon University Robotics Institute in describing the near futureevolution of robot technology. First generation robots, Moravec predicted in 1997,should have an intellectual capacity comparable to perhaps a lizard and shouldbecome available by 2010. Este término es acuñado por el profesor Hans Moravec, Científico Principal de Investigación en la Universidad CarnegieMellonRoboticsInstitute en la descripción de la evolución en un futuro próximo dela tecnología robótica. los robots de primera generación, Moravec predijo en 1997,debería tener una capacidad intelectual comparable tal vez a un lagarto y debeestén disponibles para el año 2010. Because the first generation robot would beincapable of learning , however, Moravec predicts that the second generation robotwould be an improvement over the first and become available by 2020, with theintelligence maybe comparable to that of a mouse . Debido a que el robot deprimera generación sería incapaz de aprendizaje , sin embargo, Moravec prediceque el robot de segunda generación sería una mejora con respecto a la primera yestén disponibles para el año 2020, con la inteligencia quizá comparable a la deun ratón . The third generation robot should have the intelligence comparable tothat of a monkey . El robot de tercera generación debe tener la inteligenciacomparable a la de un mono . Though fourth generation robots, robots with humanintelligence, professor Moravec predicts, would become possible, he does notpredict this happening before around 2040 or 2050. [ 102 ] A pesar de la cuartageneración de robots, robots con humanos de inteligencia, profesor Moravecpredice, sería posible, que no predice que esto ocurra antes de 2040 o 2050. [102]
  28. 28. The second is Evolutionary Robots . El segundoes Los robots evolutivos . This is amethodology that uses evolutionary computation to help design robots, especiallythe body form, or motion and behavior controllers . Esta es una metodología queutiliza la computación evolutiva para ayudar a los robots de diseño, sobre todo laforma del cuerpo, o el movimiento y comportamiento de los controladores . In asimilar way to natural evolution , a large population of robots is allowed to competein some way, or their ability to perform a task is measured using a fitness function .De una manera similar a la evolución natural , una gran población de robots se lepermite competir de alguna manera, o su capacidad para realizar una tarea semide utilizando un función de fitness . Those that perform worst are removed fromthe population, and replaced by a new set, which have new behaviors based onthose of the winners. Aquellos que lo peor realice se retiran de la población, y sesustituye por un nuevo conjunto, que tiene nuevos comportamientos basados enlos de los ganadores. Over time the population improves, and eventually asatisfactory robot may appear. Con el tiempo la población aumenta, y, finalmente,un robot puede aparecer satisfactoria. This happens without any directprogramming of the robots by the researchers. Esto sucede sin ningún tipo deprogramación directa de los robots por los investigadores. Researchers use thismethod both to create better robots, [ 103 ] and to explore the nature of evolution. [104 ] Because the process often requires many generations of robots to besimulated, [ 105 ] this technique may be run entirely or mostly in simulation , thentested on real robots once the evolved algorithms are good enough. [ 106 ]Currently, there are about 1 million industrial robots toiling around the world, andJapan is the top country having high density of utilizing robots in its manufacturingindustry. [ citationneeded ] Los investigadores utilizan este método tanto para crearmejores robots, [103] y para explorar la naturaleza de la evolución. [104] Debido aque el proceso a menudo requiere muchas generaciones de robots para lasimulación, [105] esta técnica se puede ejecutar total o principalmente en lasimulación , y luego probaron en robots reales una vez que los algoritmos sedesarrollaron son lo suficientemente buenos. [106] En la actualidad, hay cerca de1 millón de robots industriales trabajadoras en todo el mundo, y Japón es el primerpaís que tiene alta densidad de la utilización de robots en su industriamanufacturera. [ la citación es necesario ]Dynamics and kinematics [ editar ] Dinámica y Cinemática Furtherinformation:Kinematics and Dynamics (mechanics) Para más información: Cinemática yDinámica (mecánica)This unreferenced section requires citations to ensure verifiability . En esta secciónse requiere sin referencias citas para garantizar la verificabilidad .
  29. 29. The study of motion can be divided into kinematics and dynamics . El estudio delmovimiento se puede dividir en la cinemática y dinámica . Direct kinematics refersto the calculation of end effector position, orientation, velocity , and accelerationwhen the corresponding joint values are known. Inverse kinematics refers to theopposite case in which required joint values are calculated for given end effectorvalues, as done in path planning. Cinemática directa se refiere al cálculo de laposición final efector, la orientación, velocidad , y aceleración cuando los valorescorrespondientes son conocidos conjuntos. cinemática inversa se refiere al casoopuesto en el que los valores requeridos conjuntos se calculan los valores finalespropuestos efectoras, como se hace en la planificación camino . Some specialaspects of kinematics include handling of redundancy (different possibilities ofperforming the same movement), collision avoidance, and singularity avoidance.Algunos de los aspectos especiales de la cinemática incluyen el manejo de laredundancia (diferentes posibilidades de realizar el mismo movimiento), la colisiónde evitación, y la singularidad de evitación. Once all relevant positions, velocities,and accelerations have been calculated using kinematics , methods from the fieldof dynamics are used to study the effect of forces upon these movements. Una vezque todas las posiciones relevantes, velocidades y aceleraciones se han calculadoutilizando la cinemática , los métodos del campo de la dinámica se utilizan paraestudiar el efecto de las fuerzas en estos movimientos. Direct dynamics refers tothe calculation of accelerations in the robot once the applied forces are known.Dinámica directos se refiere al cálculo de las aceleraciones en el robot una vezque las fuerzas aplicadas son conocidos. Direct dynamics is used in computersimulations of the robot. Inverse dynamics refers to the calculation of the actuatorforces necessary to create a prescribed end effector acceleration. Dinámica directase utiliza en simulaciones por ordenador del robot. dinámica inversa se refiere alcálculo del actuador obliga necesario para crear una aceleración efector finalprescrito. This information can be used to improve the control algorithms of a robot.Esta información puede utilizarse para mejorar los algoritmos de control de unrobot.In each area mentioned above, researchers strive to develop new concepts andstrategies, improve existing ones, and improve the interaction between theseareas. En cada área se mencionó anteriormente, los investigadores se esfuerzanpor desarrollar nuevos conceptos y estrategias, mejorar los ya existentes, ymejorar la interacción entre estas áreas. To do this, criteria for "optimal"performance and ways to optimize design, structure, and control of robots must bedeveloped and implemented. Para ello, los criterios de "óptimo" el rendimiento y la
  30. 30. manera de optimizar el diseño, la estructura y el control de los robots deben serdesarrollados e implementados.[ edit ] Education and training [ editar ] Educación y formación The SCORBOT-ER 4u - educational robot. Los SCORBOT-ER 4u - robotseducativos.Robotics engineers design robots, maintain them, develop new applications forthem, and conduct research to expand the potential of robotics. [ 107 ] Robotshave become a popular educational tool in some middle and high schools, as wellas in numerous youth summer camps, raising interest in programming, artificialintelligence and robotics among students. Robótica robots ingenieros de diseño, amantener, desarrollar nuevas aplicaciones para ellos, y realizar investigacionespara ampliar el potencial de la robótica. [107] Los robots se han convertido en unapopular herramienta educativa en algunas escuelas secundarias y preparatorias,así como en numerosos campamentos juveniles de verano, aumentar el interés enla programación, inteligencia artificial y robótica entre los estudiantes. First-yearcomputer science courses at several universities now include programming of arobot in addition to traditional software engineering-based coursework. Cursos delprimer año de informática en varias universidades incluyen ahora la programaciónde un robot, además de la ingeniería del software tradicional basado en los cursos.[ edit ] Career training [ editar ] La formación de profesionales Universities offerBachelors , Masters , and Doctoral degrees in the field of robotics. Universidadesofrecen licenciatura y maestría y doctorados en el campo de la robótica. SomePrivate Career Colleges and vocational schools offer robotics training aimed atcareers in robotics. Algunos Colegios Profesionales privados y escuelas deformación profesional ofrecen capacitación robótica dirigido a las carreras derobótica.[ edit ] Certification [ editar ] Certificación The Robotics Certification StandardsAlliance (RCSA) is an international robotics certification authority that confersvarious industry- and educational-related robotics certifications. La Robótica deCertificación de Normas Alianza (RCSA) es una autoridad internacional de
  31. 31. robótica de certificación que otorga diversos de la industria y de educaciónrelacionados con la robótica certificaciones.[ edit ] Summer robotics camp [ editar ] El veranocampamento de robótica Severalnational summer camp programs include robotics as part of their core curriculum,including Digital Media Academy , RoboTech, and Cybercamps. Varios programasnacionales de campamentos de verano incluyen la robótica como parte de su plande estudios básico, incluida la Academia de media digital , Robotech, yCybercamps. In addition, youth summer robotics programs are frequently offeredby celebrated museums such as the American Museum of Natural History [ 108 ]and The Tech Museum of Innovation in Silicon Valley, CA, just to name a few.Además, los programas de verano para jóvenes de robótica son frecuentementeofrecidos por los museos famosos como el Museo Americano de Historia Natural[108] y el TechMuseum of Innovation en Sillicon Valley, CA, sólo para nombrarunos pocos.[ edit ] Employment [ editar ] Empleo A robot technician builds small all-terrain robots. Un técnico del robot se basapequeños todo terreno robots. (Courtesy: MobileRobotsInc) (Cortesía:MobileRobotsInc)Robotics is an essential component in many modern manufacturing environments.La robótica es un componente esencial en muchos entornos de fabricaciónmodernos. As factories increase their use of robots, the number of robotics–relatedjobs grow and have been observed to be steadily rising. [ 109 ] Como las fábricasde aumentar su uso de robots, el número de empleos relacionados con la robóticacrecerá y se ha observado que aumenta constantemente. [109][ edit ] Effects on unemployment [ editar ] Efectos sobre el desempleo Main article:Technologicalunemployment Artículo principal: el desempleo tecnológicoSome analysts, such as Martin Ford, author of The Lights in the Tunnel:Automation, Accelerating Technology and the Economy of the Future , [ 110 ]argue that robots and other forms of automation will ultimately result in significantunemployment unless the economy is engineered to absorb them without
  32. 32. displacing humans, as machines begin to match and exceed the capability ofworkers to perform most jobs. Algunos analistas, como Martin Ford, autor de LasLuces en el túnel de: Automatización, Tecnología de la Aceleración y la economíadel futuro, [110] afirman que los robots y otras formas de automatización en últimainstancia se traducirá en importantes el desempleo a menos que la economía estádiseñado para absorberlos sin desplazar a los seres humanos, como las máquinasempiezan a igualar y superar la capacidad de los trabajadores para llevar a cabola mayoría de los puestos de trabajo. At present the negative impact is only onmenial and repetitive jobs, and there is actually a positive impact on the number ofjobs for highly skilled technicians, engineers, and specialists . En la actualidad elimpacto negativo que es únicamente en trabajos de baja categoría y repetitivo, yno es en realidad un impacto positivo en el número de puestos de trabajo paratécnicos altamente calificados, ingenieros y especialistas . However, these highlyskilled jobs are not sufficient in number to offset the greater decrease inemployment among the general population, causing structural unemployment inwhich overall (net) unemployment rises. Sin embargo, estos puestos de trabajoaltamente cualificados no son suficientes en número para compensar la mayordisminución del empleo entre la población en general, haciendo que el desempleoestructural en la que en general (neto) que aumenta el desempleo.As robotics and artificial intelligence develop further, some worry that even manyskilled jobs may be threatened. Como la robótica y la inteligencia artificialdesarrollar aún más, algunos temen que muchos puestos de trabajo cualificados,incluso puede verse amenazada. According to conventional economic theory, thisshould merely cause an increase in the productivity of the involved industries;resulting in higher demand for other goods, and hence higher labour demand inthese sectors and off-setting whatever negatives are caused. Según la teoríaeconómica convencional, esto sólo debería causar un aumento en la productividadde las industrias involucradas, resultando en una mayor demanda de otros bienes,y la demanda por lo tanto, mayor mano de obra en estos sectores y establecer loque sea fuera de los negativos que pudiera ocasionarle. Conventional theorydescribes the past well, but may not describe future scenarios due to shifts in theparameter values that shape the context. La teoría convencional describe elpasado bien, pero no puede describir escenarios de futuro debido a los cambiosen los valores de los parámetros que configuran el contexto.

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