Conceptos básicos de la robótica
La robótica es un campo interdisciplinario que combina la ingeniería, la informática y otras disciplinas para diseñar, construir y operar robots. Aquí tienes algunos conceptos básicos:
1. Robot
Un robot es una máquina programable capaz de llevar a cabo una serie de acciones de manera automática o semiautomática. Los robots pueden estar diseñados para realizar tareas específicas en entornos industriales, médicos, domésticos, entre otros. (Craig, John J. Introducción a la robótica: mecánica y control. Pearson, 2004.)
2. Actuadores
Los actuadores son dispositivos que convierten la energía en movimiento. En robótica, los actuadores se utilizan para mover las partes del robot, como los brazos, piernas o ruedas. Ejemplos de actuadores incluyen motores eléctricos, cilindros hidráulicos y neumáticos. Siciliano.(Bruno, et al. Robótica: modelado, planificación y control. Springer, 2009.)
3. Sensores
Los sensores permiten al robot percibir su entorno. Estos dispositivos recopilan datos sobre diferentes aspectos del entorno, como la luz, temperatura, distancia, presión, etc. Los sensores son fundamentales para que un robot pueda interactuar con el mundo exterior de manera eficiente.(Spong, Mark W., et al. Modelado y control de robots. Wiley, 2005.)
4. Controlador
El controlador es el cerebro del robot, encargado de procesar la información recibida de los sensores y de decidir las acciones que deben realizarse. Los controladores pueden ser simples microcontroladores o sistemas más complejos como computadoras. (Fu, KS, et al. Robótica: control, detección, visión e inteligencia. McGraw-Hill, 1987.)
5. Grados de libertad (DOF)
El término "grados de libertad" se refiere a la cantidad de movimientos independientes que un robot puede realizar. Cada grado de libertad representa una dirección en la que el robot puede moverse. Por ejemplo, un brazo robótico con seis grados de libertad puede moverse en seis direcciones diferentes. (Siciliano, Bruno y Oussama Khatib, eds. Springer Handbook of Robotics. Springer, 2008.)
6. Cinemática
La cinemática estudia el movimiento de los robots sin considerar las fuerzas que los causan. En robótica, la cinemática directa se refiere al cálculo de la posición y orientación de un robot a partir de sus ángulos de articulación, mientras que la cinemática inversa es el cálculo de los ángulos de articulación necesarios para alcanzar una posición y orientación deseada. , John J. Introducción a la robótica: mecánica y control.
7. Autonomía
Un robot autónomo es capaz de realizar tareas sin intervención humana. Esto implica la capacidad de tomar decisiones basadas en el procesamiento de la información de los sensores y de ejecutar acciones de manera independiente. (Siegwart, Roland, et al. Introducción a los robots móviles autónomos. MIT Press, 2011.)
8. Inteligencia artificial (IA)
La IA en robótica se refiere a la capacidad del robot para aprender, razonar y tomar decisiones basadas en datos y experiencias previas. Esto permite a los robots adaptarse a nuevos entornos o situaciones sin la necesidad de reprogramación manual. (Russell, Stuart, and Peter Norvig. Artificial Intelligence: A Modern Approach. Pearson, 2009.)
9. Teleoperación
La teleoperación es el control de un robot a distancia, generalmente por un operador humano. Este tipo de control se usa en situaciones donde el entorno es peligroso o inaccesible para los humanos, como en la exploración espacial o en operaciones militares. (Bekey, George A. Andalusian Robots: From Biological Inspiration to Implementation and Control. MIT Press, 2005 .)
10. Redundancia
La redundancia en robótica se refiere a la presencia de más grados de libertad de los necesarios para realizar una tarea. Esto permite al robot encontrar múltiples soluciones para un problema y puede ser útil para evitar obstáculos o manejar fallos en los actuadores. (Siciliano, Bruno y Oussama Khatib, eds. Springer Handbook of Robotics. Springer, 2008.)
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