INTRODUCCIÓN A LA RÓBOTICA

Están ligadas ya que no es posible crear tecnología sin conocimientos científicos, así como no es posible avanzar en el conocimiento científico sin la ayuda de la tecnología

Es el conjunto de conocimientos y técnicas que permiten al ser humano modificar su entorno virtual o material respecto a sus necesidades

Estudia el diseño, construcción, programación y aplicación de máquinas capaces de desempeñar tareas diversas

Es una máquina controlada por una computadora y programada para moverse, manipular objetos y realizar tareas interactuando con su entorno

Características de un robot

Característica del robot que permite cambiar un proceso o funcionamiento para lograr una nueva secuencia de movimientos o procesos

Característica del robot que permite mover uno o varios objetos en el espacio

Característica del robot que le permite desarrollar tareas diversas

Capacidad de los robots para llevar las acciones las veces que sean programadas

Característica de los robots para realizar acciones con la misma PRECISIÓN

Características que debe cumplir una máquina para que pueda considerarse ROBOT

Se refiere a la estructura física del equipo

Instrucciones en el sistema de control para desarrollar tareas específicas

Detectan cambio en el entorno, miden magnitudes y envían información

Debe tener acción a través de diversos a actuadores

Para convertirla en trabajo al efectuar movimientos

Palabra que en 1923 acuño Karel Capek en su Rossum's Universal Robots a partir de la palabra checa robota que significa servidumbre o trabajo forzado

Es acuñada por Isaac Asimov un gran escritor de ciencia ficción definiéndola como
la ciencia que estudia los robotos

Un robot no puedo dañar a un ser humano ni, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño

Un robot debe cumplir las órdenes de los seres humanos excepto si dichas órdenes entran en conflicto con la Primera Ley

Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que ello no entre conflicto con la Primera o la Segunda Ley

Es un dispositivo mecánico que cambia la dirección o la magnitud de una fuerza

Ejemplos de máquinas simples

Es la combinación y unión de diversas máquinas simples

Ejemplos máquinas compuestas

Revolución que se dio en 1780 cuando Watt logra crear una máquina de vapor para uso industrial

Está revolución se da en el siglo XX gracias a nuevas fuentes de energía como el gas,, petróleo o la electricidad con el sistema polifásico de Tesla

A está Revolución se le llama también la Revolución de la Inteligencia en Junio de 2006. Conjunción de energías renovables e Internet

Es también llamada Revolución 4.0 , INTELIGENCIA ARTIFICIAL, Neurotecnologías, Drones e impresoras 3d

Tipos de clasificación de los robots

Menciona los tipos de Robots según su cronología

Sistemas mecánicos multifuncionales, cuentan con un sistema de control relativamente sencillo

Repitan una secuencia de movimiento previamente ejecutada por un humano,

Robots con controladores (CPU) usan datos e información que obtienen de sus sensores. Se desarrolla la visión artificial

Sensores más sofisticados, se adaptan y aprenden su entorno utilizando REDES NEURONALES, obtienen y analizan datos que les permite la toma inteligente de decisiones

Depende de la nueva generación de JÓVENES INTERESADOS en la robótica se esperan nuevas tecnologías como la NANOTECNOLOGÍA

Tipos de robots según su arquitectura

Tienen ARTICULACIONES ROTATORIAS llamados grados de libertad

Ejemplos de Poliarticulados

Basados en un SISTEMA LOCOMOTOR TIPO RODANTE posee capacidad de desplazamiento a través de telemando

Ejemplos de robots móviles

Intentan reproducir LA FORMA Y COMPORTAMIENTO HUMANO de manera autónoma. LOCOMACIÓN BÍPEDA

La unión entre cibernética y organismos vivos, Se dice que son seres formados por MATERIA VIVA y DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS (HOMBRE-MÁQUINA)

Imitan diversos seres vivos pueden ser caminadores y no caminadores se usan para investigación y experimentación

Organismo cibernético controlado por computadora se dice ser un SER SEMI-VIVO ya que contiene ELEMENTOS BIÓLOGICOS

Menciona los usos actuales de la robótica

Son manipuladores multifuncionales reprogramables capaces de mover materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales

Son robots generalmente móviles, controlados por un ordenador, con sistema de anulación manual. Se utilizan para REEMPLAZAR AL HOMBRE
BIENESTAR DE HUMANIDAD

Proporcionan resultados rápidos y exactos en modernos procesos de automatización cuando el TIEMPO es un FACTOR CRUCIAL

Son brazos robóticos que asisten al cirujano en las intervenciones quirúrgicas.

Dedicados a la inspección, exploración y rescate en entornos donde el hombre NO PUEDE ALCANZAR

En el año de 1739 Jacques Vaucanson creo un robot que imitaba tener digestión

En 1801 J Jaquard creo una máquina programable para la urdimbre

En 1954 George Devol creo el primer robot programable..

En 1956 GM creo el primer robot industrial mueve objetos de un lado al otro

En 1966 Lab. IA MIT por Joseph Weizenbaum creo el primer robot de inteligencia artificial

En 1972 Victor Scheinman creo el brazo robot industrial

En 1977 La NASA creo la sonda espacial robótica, localiza y estudia los limites del sistema solar

En 1989 la compañía iRobot creo el primer robot andante, rastrea personas en terrenos difíciles

En 1999 Sony creo el perro mascota robótico

En 2000 la compañía Honda creo el robot humanoide..

En 2008 la compañía Aldebaran Robotics creo la plataforma estandar Robocup futbolista y para fines educativos y de investigación

Es un conjunto ordenado de pasos por decir un algoritmo que te lleva solucionar un problema o una tarea

Es sencilla, permite controlar al robot a través de íconos que simulan un diagrama de flujo basado en la lógica, puedes realizar ejercicios sencillos de programación.

Te ayuda a integrar los conocimientos teóricos y prácticos de una manera activa y comprender que hay más de una manera de resolver un problema

Contiene las opción de File, Setting, Mode y About que despliegan varios comandos

Menciona la opciones del menú de Rogic

Menciona las opciones de File

Para iniciar un programa NUEVO

Para abrir un programa ya se para ejecutarlo o editarlo

Para guardar un programa que estemos editando

Para guardar un programa por primera vez, nos permite elegir el lugar donde se que quiera guardar

Para salir del programa

Opción que nos permite ajustar el puerto en donde estará conectado el CPU del robot a nuestra computadora

Actualizaciones del robot, conexión inalámbrica por bluetooth y control remoto virtual.

Muestra información acerca de la versión de Rogic que estamos utilizando

Se utilizan para descargar el programa directamente en el CPU del robot que has creado, así como ejecutar y detener un programa

Opciones que forman parte del área de botones

Compila y descarga el programa en el CPU del robot

Inicia la ejecución del programa (para ver a l robot en movimiento debe estar conectado a la computadora)

Detiene al programa en ejecución

Liga a la página oficial

cierra el programa

Conjunto de comandos que son útiles para darle la estructura y las instrucciones precisas a los robots a través de la programación

Elementos que forman parte del área de comandos

Es el primer botón de comando que aparece en la pantalla de Rogic. Al seleccionarlo por primera vez se despliega el subcomando New

Subcomando que nos permite crear funciones

Es un grupo de órdenes a las que le asignan un nombre, este nombre es necesario para poder llamarlo durante la ejecución del programa.

Es el siguiente botón en la pantalla de Rogic. Al seleccionarlo se despliegan 8 comandos a través de los cuales podrás

Los comandos de control en Chips son:

Movimiento de motores de corriente directa

Controla los grados de posición en los servomotores

Programa la bocina

Matriz o arreglo de ledes que pueden ser encendidos y apagados

Activa los puertos de salida seleccionados

Apaga los puertos de salida seleccionados

Declara variables para funciones

Realiza cálculos para las funciones

Este comando da la instrucción de esperar por un período determinado de tiempo hasta que se ejecute la siguiente instrucción, tiene un rango de 0.1 a 0.25 segundos.

Este botón presenta tres comandos de control de repetición.

Menciona los comandos de While

El robot evalúa y condiciona. Mientras está condición sea verdadera, repetirá las instrucciones dentro del comando

Se utiliza para salir de un ciclo; cuando se ejecuta el control del programa pasa inmediatamente a la siguiente

Este comando es para ordenarle al robot que repita una o más veces las instrucciones dentro del estatuto.

Rango de repetición que acepta Rogic

Menciona los elementos del comando If Else

Este botón presenta comandos de programación que permiten condicionar las acciones del robot

Estatuto de control condicional. El robot evalúa la condición con ayuda de sus sensores. Si la condición es verdadera, el robot realiza las instrucciones; si la condición resulta falsa, procesa instrucciones diferentes.

Condicionas los movimientos del robot a través de un control remoto de 5 botones y un receptor infrarrojo

Condiciona los movimientos del robot a través de un control remoto de 8 botones y un receptor infrarrojo

Condiciona los movimientos del robot a través de un control remoto de 12 botones y un módulo bluetooth

Condiciona los movimientos del robot a través de un control remoto de 10 botones y un módulo bluetooth

Condiciona las acciones del robot por medio de sensores de contacto

Función de control aleatorio

Es un dispositivo que detecta eventos o cambios en su entorno físico o químico, mide magnitudes y envía esta información a un procesador para su lectura o procesamiento posterior

El comando Sensors presenta las opciones de:

Emite un haz de luz que es interrumpido o reflejado por el objeto a detectar

Par de láminas metálicas que se atraen en presencia de un campo magnético cerrando el circuito

Sensor infrarrojo pasivo, mide la luz infrarroja radiada de los objetos situados en su campo de visión

Detecta la inclinación de un objeto, a través de un mecanismo físico al alcanzar cierto ángulo

Emite luz RGB (Roja, verde, azul) sobre los objetos, calcula las coordenadas cromáticas y las compara con los valores de referencia guardados

El área azul cuadriculada es el lugar donde se va realizando la programación al ir colocando y anidando los bloques de programación.

Se colocan sobre este ícono los bloques de programación que se desean borrarr

Se utilizan para navegar en la pantalla de programación

Un robot está compuesto principalmente por los:

Le permiten darse cuenta de su entorno y envían información al controlador

Procesa la información que recibe y la transforma en acciones

Mecanismos que le permiten comunicarse e inferir con su entorno

Dispositivos que se generan a través de los sensores

Dispositivos en la computadoras del CPU en los robots se les llama controladores

Pueden ser diferentes actuadores como motores, servomotores, luces led y/o bocinas.

Menciona las estructuras de programación

Es el conjunto de instrucciones , comandos , órdenes o procedimientos escritos en un lenguaje de programación para que una computadora pueda realizar una tarea determinada de manera correcta y rápida

Un programa de calidad debe tener las siguiente características

Metodología o proceso para construir un
programa. Durante este proceso, el
programa es escrito acorde a una sintaxis
de un lenguaje de programación.

Menciona las fases del desarrollo del software de programación

Delimitar
el problema o tarea
que se resolverá.

Identificar los datos
entrada-proceso-salida del programa.

Elaborar el algoritmo, diagrama de flujo y prueba de escritorio.

Escribir una sintaxis adecuada según el lenguaje de programación elegido.

Corrección de errores

Realización de manual de usuario y manual técnico

Descargar los programas realizados

Adecuar los programas según las necesidades.

Es un conjunto de símbolos , vocablos, y reglas (sintaxis) que controlan el comportamiento físico y lógico de una
computadora.

Contiene una sección de código que permite que grupos de sentencias sean tratados como si fueran una sola.

Motor de corriente directa o
continua es una máquina que
convierte energía eléctrica en
mecánica provocando un
movimiento rotatorio gracias a la
acción de el campo magnético.

Menciona los parámetros de motores DC

Se refiere al voltaje con el cual debe trabajar el motor;. En robots educativos utilizan generalmente entre 1.5V y 12V.

Es la cantidad de corriente que el motor requiere. Entre mas sea la carga que tenga el motor, más será la corriente que necesite.

Se refiere a la velocidad con la que gira el eje del motor, se mide en revoluciones por minuto (rpm).

Fuerza que el motor ejerce sobre la carga, entre mas grande sea más pesada podrá ser la carga

Se controla a través de una señal PWM (Pulse Width Modulation), consiste en trabajar compuesta por una serie de pulsos. En Rogic podemos elegir la velocidad en una escala de 0 a 15.

Con este comando podemos controlar la velocidad y dirección de un motor DC.

Motor de corriente continua que tienen la capacidad de ser controlado y mantenerse estable en cualquier posición dentro de su rango de operación.

Estudia el movimiento de los mecanismos en el espacio y la magnitud utilizada es el desplazamiento.

Estructuras mecánicas que permiten el movimiento de distintas partes del robot

Menciona los dos tipos básicos de articulación

Permite un movimiento angular usualmente producido por motores. Su movimiento se mide en grados o radianes.

Permiten un desplazamiento en una sola dirección. Su desplazamiento se mide en unidades de distancia

Estructuras rígidas que le dan amplitud a los movimientos de las articulaciones

También llamados DOF de un robot, es el número de movimientos independientes que puede tener, y en la mayoría de las ocasiones es igual al número de articulaciones que posea el robot.

Menciona los cables terminales de los cuales disponen los servos

Cable de alimentación positivo, recibe la alimentación del motor.

cable de alimentación negativo, referencia tierra del motor.

Cable de control que indica la posición deseada al circuito.

Se encuentra de comando Servo se encuentra dentro del botón Chips, se encarga de los grados que deseas que el robot se mueva.

Es un diodo emisor de luz (Light Emitting Diode) constituido por un material semiconductor con dos terminales que emiten una radiación electromagnética en forma de luz al estar activados.

Usos comunes del Led

Tiene como función encender los puertos OUT (5) que se encuentran en el CPU. Por lo tanto, cualquier dispositivo de salida que estén conectados a estos puertos realizará su función cuando el puerto sea programado o activado desde este comando

Es el comando que usamos para encender los dispositivos que se encuentran conectados a los puertos CPU

Es el comando que usamos para indicar el fin de una acción

Usos de OFF

Es un traductor electro acústico; el sonido “Beep” se produce de manera continua o intermitente en un mismo tono; dentro está un electroimán y una placa que vibran muy rápidamente cuando reciben una señal eléctrica.

Es un robot que simula una casita que está siendo adornada para navidad, con brillantes luces de colores y sonido.

Permiten realizar ciertos procesos específicos y su finalidad es dar solución a un problema o problemas. Está orientado a mejorar la claridad, calidad y el tiempo de desarrollo de los programas.

Se basa en tres estructuras básicas: secuencial, condicional y cíclica. En esta programación se utilizan algoritmos, los diagramas de flujo y las pruebas de escritorio antes de la creación de los programas.

Conjunto de pasos ordenados de forma lógica que describen la solución de un problema, o llevan a cabo una tarea determinada.

Menciona las características de un algoritmo

Es la representación gráfica de un algoritmo. Es una de las herramientas de programación que hace posible visualizar de manera general el desarrollo de la solución de un problema, para ello se emplean bloques que permiten su construcción.

Esta estructura es cuando las instrucciones o comandos se van ejecutando una después de la otra, conforme están escritas en el programa.

Estructura que evalúa una condición con ayuda de los operadores de comparación, esta condición puede ser respondida como verdadero/falso , sí /no.

Es un robot que, gracias a un sensor IR colocado debajo de él, puede detectar cuando enfrente hay un objeto u obstáculo y evitarlo, al igual que también puede saber cuando esta al borde de la mesa para no caerse.

Mejor conocido como sensor infrarrojo, mide la distancia. Funciona como un dispositivo optoelectrónico que se basa en un sistema de emisión/recepción, de radiación lumínica en el espectro de los infrarrojos.

Es una estructura de control condicional en la que un robot evalúa una condición que puede ser respondida como verdadero falso, sí no; el robot ejecuta unas condiciones en caso de ser verdadera u otras diferentes en caso que la condición falsa.

Sensor que mide presencia haciendo contacto físico directamente con el objeto que detecta. Cuando la altura del émbolo cambia, el sensor calcula internamente la cantidad de desplazamiento.

La mayoría de los controles remotos funcionan con diodos de emisión en infrarrojo para emitir una luz con una frecuencia que esta fuera del espectro visible de luz para el humano.

Estructura que es también denominada de control de repetición, permite que una instrucción o conjunto de instrucciones se repitan varias veces.

Al conjunto de instrucciones que se repiten cierto número de veces se le llama

Este comando es muy útil al programar, ya que te permite que una o varias instrucciones se ejecuten repetidamente un número específico de veces.
Función: Repite una o varias acciones de 0 a 127 acciones.

Es un comando de control de repetición condicional que permite ejecutar una serie de comandos repetidamente “mientras” la condición dada sea verdadera; esto genera un bucle Cuando la condición resulte falsa, el programa saldrá del bucle de repetición y las acciones dejarán de ejecutarse

Menciona los operadores de comparación