Robótica – Qué es en esencia un robot

Por Félix Maocho
30/6/2010

No hay acuerdo sobre qué máquinas pueden ser consideradas robots, pero se consideran generalmente robots las máquinas capaces de sentir y actuar en su entorno, mostrando un comportamiento mínimamente inteligente, especialmente si ése comportamiento imita de alguna forma al de los humanos o a otros animales.

La diferencia fundamental entre un robot y cualquier otra máquina es que mientras las s máquinas que tienen solo dos estados, parado y en marcha, haciendo actividades invariables, el robot puede cuando esta activo, optar entre diversas actividades posibles  en función de las circunstancias que se produzcan en el entorno del robot.

Para ello el robot tiene siempre tres partes muy diferenciadas, los sensores capaces de registrar los cambios que se producen en su entorno para informar al segunda parte del robot, el mecanismo de control, capaz de acuerdo con la información recibida de los sensores, “decide” una actuación entre varias posibles que puede realizar y activa los actuadores correspondientes a esa acciona. Los actuadores son la tercera parte fundamental, que son los encargados de ejecutar la acción “decidida” por el mecanismo de control.

Por ejemplo aunque no lo llamemos así, un ascensor es un robot. Tiene unos sensores que son el teclado, que capta que botón se ha pulsado y en función de ello mueven la caja del ascensor al piso que corresponda, por el contrario máquinas complejas como un reloj no son robots, porque su funcionamiento es invariable y solo pueden o estar parados o actuar de una única forma.

Sin embargo normalmente para que un aparato sea definido como robot, se considera necesario que su actividad y aspectos sea tal, que recuerde en se forma y proceder a un ser vivo, algo que no tiene el ascensor, pero si puede tener un muñeco, que será solo un auténtico robot si reacciona con cierta autonomía de acuerdo con lo que ocurre en el entorno.

Los sensores son unas partes imprescindibles en cualquier robot, porque son los encargados de captar los cambios que harán actuar al robot de forma adecuada a los cambios detectados.

Los seres vivos tenemos un sistema sensorial para conocer el entorno, los robots, deben poseer sensores que les permitan saber dónde están, cómo es el lugar en el que están, a qué condiciones físicas se enfrentan, dónde están los objetos con los que deben interactuar, sus parámetros físicos, etc. Para ello utilizan diferentes sensores (o captadores), con un rango de complejidad y sofisticación que varía desde algunos elementales a otros con altos niveles de sofisticación.

Un robot será tanto más complejo, cuanto mayor número de sensores tenga y cuanto más diferentes factores de cambio sean capaces de detectar los sensores con los que está dotado, Son cientos los parámetros que pueden detectar los sensores, por indicar solo unos cuantos, hay sensores de luz, de sonido, de contacto físico, acelerómetros, sensores de pH, sensor de humedad, sensor de distancias, térmicos, de brújula, de inclinación, giróscopos, de visión de fuerza, Constantemente aparecen en el mercado nuevos sensores que miden cada vez parámetros mas sofisticados, como por ejemplo los últimos sensores de posición basados en GPS.

Normalmente los sensores detectan una magnitud física y lanzan tres tipos de respuestas, la respuesta On-Off, por ejemplo los sensores de contacto que informan cuando un robot entra en contacto con un objeto, Respuestas analógicas, que son proporcionales a la magnitud medida, por ejemplo los sensores de distancia o de intensidad lumínica, y los sensores digitales, que no capaces de enviar la respuesta mediante una cifra codificada digitalmente. En esta página encontrarán una selección no exhaustiva de sensores 

Hoy en día, debido al avance de la electrónica, y al bajo precio de los componentes electrónicos en comparación con los mecánicos, casi la totalidad de los sensores envían su señal de forma eléctrica o electrónica, lo que condiciona de alguna forma los controladores que casi mayoritariamente son por ellos electrónicos muchos de ellos procesadores de ordenadores.

Por ello la lógica de los robots suele introducirse mediante programas de software. Estos controladores igualmente envían señales eléctricas o electrónicas a los actuadores que reaccionan a estas señales de una forma preestablecida-

Un controlador muy utilizado en robotica recreativa el¡s el controlador RCX de Lego que les enseñamos en la imagen y sobre el que basaremos muchos de nuestros proyectos

Es posible por tanto, simular las entradas de los sensores al sistema de control y estudiar las salidas que se genera hacia los actuadores, Los simuladores de ordenadores son programas de software llamados bots, que simulan el funcionamiento de los robots sometido a diferentes circunstancias sin necesidad de crear físicamente el robot, ello facilita enormemente la puesta a punto de los robots.

Por último tenemos los actuadores, o mecanismos que activan al robot de acuerdo con las instrucciones que les llegan del controlador. Al igual que los censores son de muchos tipos y de su variedad y cantidad dependerá la complejidad que alcance el robot. Normalmente los actuadores se agrupan en cuatro familias, eléctricos, electrónicos, hidráulicos, neumáticos. En general en robótica recreativa se suele reducir el uso a los actuadores electrónicos u electrónicos por su más sencillo manejo y mantenimiento y dentro de estos se diferencian en motores eléctricos, que son los motores habituales de los elctrodomésticos, motores paso a paso o motores que solo gi¡ran un ángulo determinado cada vez que se ponen en movimiento y los alambres musculares, que son alambres que modifican su longitud con el paso de la corriente, y los servomotores que se controlan a distancia por radio frecuencia.

De todos estos elementos iremos hablando poco a poco.

Felix Maocho

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