Autómatas y su Historia

Capítulo 1: Introducción

• El ciudadano actual ha necesitado aprender términos tecnológicos en 25 años, especialmente el de "ordenador" o "computador", que se ha vuelto común en los hogares.
• El desarrollo tecnológico ha popularizado conceptos como "robot", a pesar del desconocimiento del ciudadano medio sobre sus mecanismos, e incluso sobre su aspecto y utilidad.
• La representación del robot en la ficción, películas y literatura, ha contribuido a su familiaridad, a pesar de que los robots reales difieren de las representaciones ficticias.
• La historia muestra una fascinación del hombre por máquinas que imitan el movimiento de seres vivos, desde los autómatas griegos hasta los mecanismos mecánicos complejos del Renacimiento.

Capítulo 1.1: Antecedentes Históricos

• Los griegos utilizaban el término "autómata" para describir las máquinas que imitaban el movimiento de seres vivos.
• Los mecanismos de Herón de Alejandría se movian gracias a sistemas hidráulicos
• Los árabes (siglos VIII al XV) heredaron y usaron los principios griegos para construir mecanismos animados y dispensadores automáticos para la realeza.
• Los ejemplos de autómatas de ese período son el Hombre de Hierro de Alberto Magno, la Cabeza parlante de Roger Bacon y el Gallo de Estrasburgo (1352).
• Durante los siglos XV y XVI se desarrollaron invenciones mecánicas relevantes para la industria textil, como la hiladora giratoria de Hargreaves (1770), la hiladora mecánica de Crompton, el telar de Cartwright o el telar de Jacquard
• En el siglo XVI Juanelo Turriano construyó un autómata para el rey de España, Carlos V.

Capítulo 1.2: Origen y Desarrollo de la Robótica

• La evolución de los telemanipuladores, dispositivos mecánicos maestro-esclavo, ha sido clave para que los robots se popularizaran.
• Los telemanipuladores se hicieron necesarios en entornos radioactivos y luego también en la industria submarina.
• El ingeniero británico C.W. Kenward solicitó la primera patente para un dispositivo robótico.
• Joseph F. Engelberger, junto con George Devol, quien patentó un dispositivo de transferencia de artículos programable, sentaron las bases del robot industrial moderno.
• La instalación de un robot Unimate (1960) en la fábrica de General Motors de Trenton, Nueva Jersey fue un hito.
• La industria japonesa lideró el avance de la robótica industrial en los años setenta y ochenta, superando a Estados Unidos en el número de robots instalados.

Capítulo 1.3: Definición y Clasificación del Robot

• Hay dificultades en definir el término "robot industrial" dado que tanto los mercados japoneses como los euroamericanos tienen definiciones diferentes de robots industriales y manipuladores.
• La Asociación de Industrias Robóticas (RIA) define al robot industrial como un manipulador programable y multifuncional.
• El concepto de robot se amplió para abarcar tareas no industriales y se incluyen los telemanipuladores.
• La IFR clasifica los robots industriales en secuenciales, de trayectoria controlable, adaptativos y telemanipulados.

Capítulo 2: Morfología del Robot

• Un robot consta de estructura mecánica, transmisiones, sistema de accionamiento, sistema sensorial y elementos terminales, que son los elementos que interactúan con el entorno.
• Se describen tipos de articulaciones como la esférica, plan-ar, tornillo, prismática, rotacional y cilíndrica, cada una con "grados de libertad" (GDL) propios.
• Muchos robots industriales utilizan configuraciones que implican 6 GDL, aunque algunos solo usan 4 ó 5.
• Las transmisiones (engranes, correas dentadas, cadenas) y reductores (para adaptar el par, velocidad y evitar holguras) son esenciales para el accionamiento.
• Los actuadores (eléctricos, neumáticos e hidráulicos) son los responsables del movimiento de las partes del robot, con ventajas y desventajas diferentes en cuanto a potencia-peso, precisión y versatilidad.
• Los sensores internos (encoders, potenciómetros, resolvers) proporcionan información sobre la posición y velocidad de cada parte del robot.
• Los elementos terminales (pinzas, pistolas de pintura, etc.) están diseñados para tareas específicas y interactúan con el entorno.