La robótica

                             La robótica y sus  aplicaciones 

La robótica es una área interdisciplinaria formada por la ingeniería mecánica, eléctrica, electrónica y sistemas computacionales. La mecánica comprende tres aspectos: diseño mecánico de la máquina, análisis estático y análisis dinámico. La microelectrónica le permite al robot trasmitir la información que se le entrega, coordinando impulsos eléctricos que hacen que el robot realice los movimientos requeridos por la tarea. La informática provee de los programas necesarios para lograr la coordinación mecánica requerida en los movimientos del robot, dar un cierto grado de inteligencia a la máquina, es decir adaptabilidad, autonomía y capacidad interpretativa y correctiva.

El término de robótica inteligente combina cierta destreza física de locomoción y manipulación, que caracteriza a lo que conocemos como robot, con habilidades de percepción y de razonamiento residentes en una computadora. La locomoción y manipulación están directamente relacionadas con los componentes mecánicos de un robot. La percepción está directamente relacionada con dispositivos que proporcionan información del medio ambiente (sensores); estos dispositivos pueden ser de tipo ultrasonido (radares), cámaras de visión, láseres, infrarrojos, por mencionar algunos. Los procesos de razonamiento seleccionan las acciones que se deben tomar para realizar cierta tarea encomendada. La habilidad de razonamiento permite el acoplamiento natural entre las habilidades de percepción y acción.

La robótica en la actualidad tiene dos ramas: una que trata con ambientes preparados (industriales) y la otra que trata con ambientes no estructurados y no predecibles (submarinos, catástrofes y el espacio). En algún tiempo se pensó erróneamente que se necesitaría de un gran desarrollo en sensado, percepción y razonamiento aún para robots industriales.

Actualmente, la robótica industrial se está extendiendo en muchos países, especialmente en Japón, debido exactamente a que se tiene disponibles el tiempo y el ambiente para preparar al robot en su tarea a realizar para practicarla y perfeccionarla, de tal forma que se pueda repetir muchas veces. El sensado se utiliza raramente para cubrir cosas ligeramente impredecibles. Sin embargo, lo del proceso anterior es suficiente dado que la planeación y preparación son las palabras claves en manufactura.

Los investigadores en robótica han tenido que enfocarse en ambientes no estructurados para poder justificar mucha de la investigación en sensado y habilidad de manejo que se ha hecho en la última década. Obviamente, el hombre puede hacer muchas más cosas que un robot, pero la pregunta continúa: si la robótica lo reemplazará o no.

Campos de aplicación de la robótica.

Teóricamente el uso de sistemas robóticos podría extenderse a casi todas las áreas imaginables en donde se necesite de la ejecución de tareas mecánicas, tareas hoy ejecutadas por el hombre o imposibles de ejecutar por él (por ej. una exploración sobre el terreno de la superficie marciana). Se entiende, en este contexto, que tarea mecánica es toda actividad que involucra presencia física y movimiento por parte de su ejecutor.

Pero al situarnos en el contexto real, en la práctica, nos damos cuenta de que existen factores que limitan el vuelo de nuestra imaginación, los que mencionaremos en el siguiente punto.

Algunos de los campos de aplicación actuales de la robótica son:

Investigación - Exploración.

En donde los robots presentan la ventaja de resistir mejor los medioambientes hostiles para el ser humano.

Entretenimiento.

Esta industria se favorece del uso de robots para recrear situaciones ficticias o posibles, haciendo uso de los llamados "efectos especiales".

Construcción.

Industria en que ya se registran proyectos que incluyen el uso de robots como ejecutores de tareas de dimensionamiento, transporte, montaje, entre otras.

Automatización Industrial.

Es el más relevante y de interés para nosotros. Corresponde al uso de robots en la industria a fin de mejorar, agilizar y aumentar la producción en los diferentes procesos.

http://www.monografias.com/trabajos10/robap/robap.shtml

La noción de robótica implica una cierta idea preconcebida de una estructura mecánica universal capaz de adaptarse, como el hombre, a muy diversos tipos de acciones, destacando en mayor o menor grado, las características de movilidad, programación, autonomía y multifuncionalidad.

Sin embargo, en la actualidad abarca una amplia gama de dispositivos con muy diversos trazos físicos y funcionales asociados a su particular estructura mecánica, a sus características operativas y al campo de aplicación para el cual han sido diseñados. Es importante destacar que todos estos factores están íntimamente relacionados, de tal forma que la configuración y el comportamiento de un robot condicionan su adecuación para un campo determinado de aplicaciones y viceversa, a pesar de la versatilidad inherente al propio concepto de robot.

Los robots se clasifican según su campo de aplicación en robots industriales y robots de servicios. Van desde robots tortugas en los salones de clases, robots soldadores en la industria automotriz, hasta brazos teleoperadores en el transbordador espacial, lo que evidencia que son utilizados en una diversidad de campos.

Campos de aplicación de la robótica:

Industria:

· Trabajos en Fundición

· Aplicación de Transferencia de Material

· Paletización

· Carga y Descarga de Máquinas

· Operaciones de Procesamiento

· Otras Operaciones de Proceso

· Montaje

· Control de Calidad

· Manipulación en Salas Blancas

Robots de Servicio:

· Laboratorios

· Industria Nuclear

· Agricultura

· Espacio

· Vehículos Submarinos

· Educación

· Construcción

· Medicina

· Ciencia Ficción

http://www.industriaynegocios.cl/Academicos/AlexanderBorger/Docts%20Docencia/Seminario%20de%20Aut/trabajos/2004/Rob%C3%B3tica/seminario%202004%20robotica/Seminario_Robotica/Documentos/APLICACI%C3%93N%20DE%20LA%20ROB%C3%93TICA.htm

http://www.industriaynegocios.cl/Academicos/AlexanderBorger/Docts%20Docencia/Seminario%20de%20Aut/trabajos/2004/Rob%C3%B3tica/seminario%202004%20robotica/Seminario_Robotica/Documentos/APLICACI%C3%93N%20DE%20LA%20ROB%C3%93TICA_archivos/image001.gif

La fibra óptica

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED.

Las fibras se utilizan amplia mente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica

http://tecnologiaynoticias.info/wp-content/plugins/rss-poster/cache/66879_fibra-optica-800x533.jpg

Antes de explicar directamente que es la fibra óptica, es conveniente resaltar ciertos aspectos básicos de óptica. La luz se mueve a la velocidad de la luz en el vacío, sin embargo, cuando se propaga por cualquier otro medio, la velocidad es menor. Así, cuando la luz pasa de propagarse por un cierto medio a propagarse por otro determinado medio, su velocidad cambia, sufriendo además efectos de reflexión (la luz rebota en el cambio de medio, como la luz reflejada en los cristales) y de refracción (la luz, además de cambiar el modulo de su velocidad, cambia de dirección de propagación, por eso vemos una cuchara como doblada cuando está en un vaso de agua, la dirección de donde nos viene la luz en la parte que está al aire no es la misma que la que está metida en el agua). Esto se ve de mejor forma en el dibujo que aparece a nuestra derecha.

Dependiendo de la velocidad con que se propague la luz en un medio o material, se le asigna un Índice de Refracción "n", un número deducido de dividir la velocidad de la luz en el vacío entre la velocidad de la luz en dicho medio. Los efectos de reflexión y refracción que se dan en la frontera entre dos medios dependen de sus Índices de Refracción. La ley más importante que voy a utilizar en este artículo es la siguiente para la refracción:

Para ver la fórmula seleccione la opción "Descargar" del menú superior

Esta fórmula nos dice que el índice de refracción del primer medio, por el seno del ángulo con el que incide la luz en el segundo medio, es igual al índice del segundo medio por el seno del ángulo con el que sale propagada la luz en el segundo medio. ¿Y esto para que sirve?, lo único que nos interesa aquí de esta ley es que dados dos medios con índices n y n', si el haz de luz incide con un ángulo mayor que un cierto ángulo límite (que se determina con la anterior ecuación) el haz siempre se reflejara en la superficie de separación entre ambos medios. De esta forma se puede guiar la luz de forma controlada tal y como se ve en el dibujo de abajo (que representa de forma esquemática como es la fibra óptica).

http://www.monografias.com/trabajos13/fibropt/fibropt.shtml

El Rayo Laser

                                                                   El Láser

Un láser (de la sigla inglesa light amplification by stimulated emission of radiation, amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente de un medio adecuado y con el tamaño, la forma y la pureza controlados.

Cuando se inventaron, en 1960, los láseres se calificaron como "una solución a la espera de un problema". Desde entonces, se han vuelto omnipresentes y actualmente pueden encontrarse en miles de aplicaciones, en campos muy variados, como la electrónica de consumo, la tecnología de la información, la investigación científica, la medicina, la industria y el sector militar.

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1ser

Láser

Se define la palabra láser como un dispositivo que usa el efecto de la mecánica cuántica (emisión estimulada o inducida) con el fin de generar un haz de luz coherente con tamaño, pureza y forma controlada. Se conoce cómo láser a un haz de luz coherente, monocromático y colimado; también se le da de nombre láser al dispositivo es que capaz de producir este haz.

Un láser, a diferencia de las lámparas comunes, emite los fotones en un rayo muy estrecho, coherente.Esta luz se la considera de tipo monocromática (de un color solo), debido a que tienen una sola longitud de onda.

Albert Einstein estableció, en 1916, los fundamentos para desarrollar el láser y sus predecesores, lo máseres, usando la ley de radiación de Max Planck que se basa en los conceptos de emisión inducida y espontánea de radiación, esta teoría fue olvidada hasta después de la Segunda Guerra Mundial.

Luego en 1953, Charles H. Townes y un grupo de estudiantes de posgrado, confeccionaron el primer máser, este dispositivo funcionaba mediante los mismos principios físicos que el láser pero produce un haz coherente de microondas en lugar de un haz de luz que pueda verse. Este láser de Townes, era no podía funcionar de forma continua.

http://www.monografias.com/trabajos81/como-funciona-rayo-laser/como-funciona-rayo-laser.shtml

htp://www.monografias.com/trabajos81/como-funciona-rayo-laser/image009.jpg