Robótica

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La robótica (de robot y tecnología ; robótica inglesa   - robotics [1] , robótica [2] ) es una ciencia aplicada que desarrolla sistemas técnicos automatizados y es la base técnica más importante para el desarrollo de la producción [3] .

La robótica se basa en disciplinas como la electrónica , la mecánica , la cibernética , el control remoto , la mecatrónica [4] , la informática y la ingeniería radioeléctrica y eléctrica . Hay robótica de construcción, industrial, doméstica, médica, de aviación y extrema (militar, espacial, submarina).

Etimología del término

La palabra "robótica" (o "robótica", "robótica" ) fue utilizada por primera vez en forma impresa por Isaac Asimov en la historia de ciencia ficción "El mentiroso", publicada en 1941.

La palabra "robótica" se basó en la palabra " robot ", acuñada en 1920  por el escritor checo Karel Capek y su hermano Josef para la obra de ciencia ficción R.U.R. (Rossum's Universal Robots) de Karel Capek, estrenada en 1921 y que tuvo éxito entre el público. . En él, el dueño de la planta dispone la liberación de muchos androides , que al principio trabajan sin descanso, pero luego se levantan y destruyen a sus creadores [5] .

Historia de la industria

Algunas de las ideas que luego formaron la base de la robótica aparecieron en la era antigua, mucho antes de la introducción de los términos anteriores. Se han encontrado restos de estatuas en movimiento realizadas en el siglo I a. C. [4] . La Ilíada de Homero dice que el dios Hefesto hizo doncellas parlantes de oro, dándoles inteligencia (es decir, en lenguaje moderno, inteligencia artificial ) y fuerza [6] . Al antiguo mecánico e ingeniero griego Arquitas de Tarento se le atribuye la creación de una paloma mecánica capaz de volar (c. 400 a. C.) [7] . Hace más de dos mil años, Heron of Alexandria creó la máquina automática de agua Singing Bird y una serie de sistemas de figuras en movimiento para templos antiguos [8] . En 270, el antiguo inventor griego Ctesibius inventó un reloj de agua especial, llamado clepsydra (o "robar el tiempo"), que, con su ingenioso dispositivo, despertó un interés considerable entre los contemporáneos [9] . En 1500, el gran Leonardo da Vinci desarrolló un dispositivo mecánico en forma de león, que se suponía que abriría el escudo de armas de Francia cuando el rey entrara en la ciudad. En el siglo XVIII, el relojero suizo P. Jaquet-Droz creó el muñeco mecánico Scribe, que podía programarse usando tambores de leva para escribir mensajes de texto que contenían hasta 40 letras [8] . En 1801, el comerciante francés Joseph Jacquard introdujo un diseño de telar avanzado que podía "programarse" usando tarjetas especiales con agujeros para reproducir patrones decorativos repetitivos en telas tejidas. A principios del siglo XIX, esta idea fue tomada prestada por el matemático inglés Charles Babbage para crear una de las primeras computadoras automáticas [9] . Aproximadamente por los años 30 del siglo XX aparecieron los androides , realizando movimientos elementales y capaces de pronunciar las frases más sencillas a las órdenes de una persona. Uno de los primeros desarrollos de este tipo fue el diseño del ingeniero estadounidense D. Wexley, creado para la Exposición Mundial de Nueva York en 1927 [8] .

En la década de 1950 aparecieron los manipuladores mecánicos para trabajar con materiales radiactivos. Pudieron copiar los movimientos de las manos del operador, que se encontraba en un lugar seguro. En la década de 1960, se desarrollaron plataformas con ruedas a control remoto con un manipulador, una cámara de televisión y un micrófono para examinar y tomar muestras en áreas de alta radiactividad [8] .

La introducción generalizada de máquinas herramienta industriales con control numérico ha estimulado la creación de manipuladores programables utilizados para sistemas de carga y descarga de máquinas herramienta. En 1954, el ingeniero estadounidense D. Devol patentó un método para controlar un manipulador de carga y descarga utilizando tarjetas perforadas reemplazables , como resultado, en 1956, junto con D. Engelberger , creó la primera empresa industrial del mundo Unimation ( ing.  Unimation de Universal Automation ) para la producción de robótica industrial. En 1962, se lanzaron los primeros robots industriales en los Estados Unidos, Versatran y Unimate, y algunos de ellos aún funcionan, habiendo superado el umbral de las 100 mil horas de vida laboral. Mientras que en estos primeros sistemas la relación entre los costes electrónicos y mecánicos era del 75 % al 25 %, ahora se ha invertido. Al mismo tiempo, el costo final de la electrónica continúa disminuyendo de manera constante. La llegada de los sistemas de control de microprocesadores de bajo costo en la década de 1970, que reemplazó las unidades de control de robots especializadas con controladores programables, ayudó a reducir el costo de los robots alrededor de tres veces. Esto sirvió como incentivo para su distribución masiva en todas las ramas de la producción industrial [8] .

Mucha de esa información está contenida en el libro "Robótica: historia y perspectivas" de I. M. Makarov y Yu. I. Topcheev , que es una historia popular y detallada sobre el papel que los robots han jugado (y seguirán jugando) en la historia. del desarrollo de la civilización.

Las clases de robots más importantes

Puede usar varios enfoques para clasificar los robots, por ejemplo, por alcance, por propósito, por método de movimiento, etc. Por el alcance de la aplicación principal, se pueden distinguir robots industriales, robots de investigación, robots utilizados en educación, robots especiales.

Las clases más importantes de robots de uso general son los manipuladores y los móviles .

El robot de manipulación  es una máquina automática (estacionaria o móvil), que consta de un actuador en forma de manipulador con varios grados de movilidad, y un dispositivo de control de programa, que sirve para realizar funciones de motor y control en el proceso de producción. Dichos robots se fabrican en versiones de suelo , suspendidas y de portal . Recibió la mayor distribución en las industrias de construcción de maquinaria y fabricación de instrumentos [10] .

Un robot móvil  es una máquina automática que tiene un chasis móvil con accionamientos controlados automáticamente. Dichos robots pueden tener ruedas , caminar y orugas (también hay sistemas robóticos móviles que se arrastran , flotan y vuelan , ver más abajo) [11] .

Componentes del robot

Unidades

• Actuadores: Estos son los “músculos” de los robots. Los motores eléctricos son actualmente los motores más populares en accionamientos, pero también se utilizan otros que utilizan productos químicos, fluidos o aire comprimido.
• Motores de corriente continua : Por el momento, la mayoría de los robots utilizan motores eléctricos , que pueden ser de varios tipos.
• Motores paso a paso : como su nombre indica, los motores paso a paso no giran libremente como los motores de corriente continua. Giran paso a paso hasta cierto ángulo bajo el control del controlador. Esto elimina la necesidad de un sensor de posición, ya que el controlador conoce el ángulo con el que se realizó el giro; por lo tanto, dichos motores se utilizan a menudo en los accionamientos de muchos robots y máquinas CNC.
• Motores piezoeléctricos : una alternativa moderna a los motores de CC son los motores piezoeléctricos, también conocidos como motores ultrasónicos. El principio de su trabajo es muy original: diminutas patas piezoeléctricas, que vibran a una frecuencia de más de 1000 veces por segundo, hacen que el motor se mueva en círculo o en línea recta. Las ventajas de tales motores son la alta resolución nanométrica, la velocidad y la potencia, inconmensurables con su tamaño. Los motores piezoeléctricos ya están disponibles comercialmente y también se utilizan en algunos robots.
• Músculos de aire : los músculos de aire son un dispositivo simple pero poderoso para proporcionar empuje. Cuando se infla con aire comprimido, los músculos pueden contraerse hasta un 40% de su longitud. La razón de este comportamiento es el tejido visible desde el exterior, que hace que los músculos sean largos y delgados o cortos y gruesos. . Dado que su funcionamiento es similar al de los músculos biológicos, pueden utilizarse para producir robots con músculos y esqueletos similares a los de los animales [12] [13] .
• Polímeros electroactivos : Los polímeros electroactivos son un tipo de plástico que cambia de forma en respuesta a la estimulación eléctrica. Pueden diseñarse de tal manera que puedan doblarse, estirarse o contraerse. Sin embargo, en la actualidad no existen EAP aptos para la producción de robots comerciales, ya que todos sus modelos existentes actualmente son ineficientes o frágiles.
• Nanotubos elásticos : esta es una tecnología experimental prometedora en una etapa temprana de desarrollo. La ausencia de defectos en los nanotubos permite que la fibra se deforme elásticamente en un pequeño porcentaje. El bícep humano se puede sustituir por un alambre de este material con un diámetro de 8 mm. Tales "músculos" compactos pueden ayudar a los robots en el futuro a alcanzar y saltar sobre una persona.

Sensores

• Sensores táctiles .
• Sensores de luz .
• Sensor de giroscopio .
• detector de distancia
• Ecosonda y otros sensores dependiendo del propósito del robot.

Formas de moverse

Robots con ruedas y orugas

Los robots más comunes de esta clase son [14] [15] robots de cuatro ruedas y orugas . También se están creando robots que tienen diferente número de ruedas; en este caso, a menudo es posible simplificar el diseño del robot, así como darle la capacidad de trabajar en espacios donde el diseño de cuatro ruedas no funciona.

Los robots de dos ruedas, por regla general, utilizan ciertos dispositivos giroscópicos para determinar el ángulo de inclinación del cuerpo del robot y generar el voltaje de control apropiado aplicado a los accionamientos de los robots (para mantener el equilibrio y realizar los movimientos necesarios) . La tarea de mantener el equilibrio de un robot de dos ruedas está relacionada con la dinámica de un péndulo inverso [16] . Se han desarrollado muchos dispositivos de "equilibrio" similares [17] . Dichos dispositivos incluyen Segway , que puede usarse como un componente de robot; por ejemplo, el segway se utiliza como plataforma de transporte en el robot desarrollado por la NASA Robonaut [18] .

Los robots de una rueda son, en muchos sentidos, una evolución de las ideas asociadas con los robots de dos ruedas. Para moverse en el espacio 2D, una bola impulsada por varias unidades puede usarse como una sola rueda. Ya existen varios desarrollos de tales robots. Algunos ejemplos son el ballbot desarrollado en la Universidad Carnegie Mellon , el ballbot BallIP desarrollado en la Universidad Tohoku Gakuin [19] o el ballbot Rezero [20] desarrollado en ETH .  Los robots de este tipo tienen algunas ventajas asociadas con su forma alargada, lo que puede permitirles integrarse mejor en el entorno humano de lo que es posible para otros tipos de robots [21] .

Hay una serie de prototipos de robots esféricos. Algunos utilizan la rotación de la masa interna para organizar el movimiento [22] [23] [24] [25] . Los robots de este tipo se llaman ingleses.  robots orbe esféricos  orb bot [26] e inglés.  robot de bola [27] [28] .

En una serie de diseños de robots móviles con ruedas, se utilizan ruedas portadoras de rodillos del tipo "omnidireccional" (" ruedas omnidireccionales "); estos robots se caracterizan por una mayor maniobrabilidad [29] [30] .

Para moverse sobre superficies irregulares, hierba y terreno rocoso, se están desarrollando robots de seis ruedas , que tienen más agarre en comparación con los de cuatro ruedas. Las orugas proporcionan aún más agarre. Muchos robots de combate modernos , así como robots diseñados para moverse sobre superficies rugosas, se están desarrollando como rastreados. Al mismo tiempo, es difícil usar tales robots en interiores, sobre superficies lisas y alfombras. Ejemplos de este tipo de robots son el robot desarrollado por la NASA .  Urban Robot ("Urbie") [31] Los robots Warrior y PackBot de iRobot .

Robots andantes

Las primeras publicaciones dedicadas a los aspectos teóricos y prácticos de la creación de robots andantes datan de los años 70 y 80 [32] [33] .

Mover un robot usando "piernas" es un problema dinámico complejo. Ya se han creado varios robots que se mueven sobre dos patas, pero estos robots aún no pueden lograr un movimiento tan estable que es inherente a los humanos. También se han creado muchos mecanismos que se mueven en más de dos extremidades. La atención a tales estructuras se debe al hecho de que son más fáciles de diseñar [34] [35] . También se ofrecen variantes híbridas (como los robots de la película Yo, robot , que pueden moverse sobre dos extremidades mientras caminan y sobre cuatro extremidades mientras corren).

Los robots que usan dos patas tienden a moverse bien en el piso y algunos diseños pueden subir las escaleras. Moverse por terrenos irregulares es una tarea difícil para los robots de este tipo. Hay una serie de tecnologías que permiten que los robots andantes se muevan:

• Servo + accionamiento hidromecánico  es una tecnología temprana para el diseño de robots andantes, implementada en una serie de modelos de robots experimentales fabricados por General Electric en la década de 1960. El primer proyecto de GE incorporado en metal utilizando esta tecnología y, con toda probabilidad, el primer robot andante del mundo con fines militares fue el Walking Truck "transportador de cuatro patas" (la máquina tiene miembros robóticos, el control lo lleva a cabo una persona directamente en la cabina).
• Tecnología ZMP: ZMP ( ing.  zero moment point , “punto de momento cero”) es un algoritmo utilizado en robots como el ASIMO de Honda . La computadora a bordo controla el robot de tal manera que la suma de todas las fuerzas externas que actúan sobre el robot se dirige hacia la superficie sobre la que se mueve el robot. Debido a esto, no se crea ningún par que pueda causar la caída del robot [36] . Esta forma de movimiento no es típica de una persona, lo que se puede ver comparando la forma de movimiento del robot ASIMO y una persona [37] [38] [39] .
• Robots que saltan: en la década de 1980, el profesor Marc Raibert del Laboratorio de piernas del  MIT desarrolló un robot que podía equilibrarse saltando con una sola pierna. Los movimientos del robot se asemejan a los de una persona en un saltador [40] . Posteriormente, el algoritmo se extendió a mecanismos de dos y cuatro patas. Robots similares han demostrado la capacidad de correr y la capacidad de realizar saltos mortales [41] . Los robots que se movían sobre cuatro extremidades demostraron correr, moverse al trote , andar , saltar [42] .
• Algoritmos adaptativos para mantener el equilibrio. Se basan principalmente en el cálculo de desviaciones de la posición instantánea del centro de masa del robot desde una posición estáticamente estable o alguna trayectoria predeterminada de su movimiento. En particular, un robot andante-portero Big Dog utiliza una tecnología similar . Al moverse, este robot mantiene una desviación constante de la posición actual del centro de masas desde el punto de estabilidad estática , lo que conlleva la necesidad de una especie de ajuste de las piernas (“rodillas hacia adentro” o “jalar-empujar”), y también crea problemas para detener el automóvil en un lugar y trabajar en los modos de caminar de transición. Un algoritmo adaptativo para mantener la estabilidad también puede basarse en mantener una dirección constante del vector de velocidad del centro de masa del sistema; sin embargo, tales técnicas son efectivas solo a velocidades suficientemente altas. De mayor interés para la robótica moderna es el desarrollo de métodos combinados para mantener la estabilidad, combinando el cálculo de las características cinemáticas del sistema con métodos altamente eficientes de análisis probabilístico y heurístico .

Otros métodos de movimiento

• Robots voladores. La mayoría de los aviones modernos son robots voladores controlados por pilotos. El piloto automático puede controlar el vuelo en todas las etapas, incluido el despegue y el aterrizaje [43] . Los robots voladores también incluyen vehículos aéreos no tripulados (UAV; los misiles de crucero son una subclase importante ). Dichos dispositivos son, por regla general, livianos (debido a la falta de un piloto) y pueden realizar misiones peligrosas; algunos UAV son capaces de disparar por orden del operador. También se están desarrollando vehículos aéreos no tripulados capaces de disparar automáticamente. Además del método de movimiento utilizado por los aviones, los robots voladores también utilizan otros métodos de movimiento, por ejemplo, similares a los que utilizan los pingüinos , las rayas , las medusas ; Los robots Air Penguin [44] [45] , Air Ray [46] y Air Jelly [47] de Festo utilizan este modo de locomoción o utilizan métodos de vuelo de insectos como el RoboBee [48] .

• Robots que se arrastran. Hay una serie de desarrollos de robots que se mueven como serpientes , gusanos , babosas [49] ; al mismo tiempo, para implementar el movimiento, el robot puede usar fuerzas de fricción (cuando se mueve a lo largo de una superficie de apoyo rugosa) [50] [51] o un cambio en la curvatura de la superficie (en el caso de una superficie lisa de variable ). curvatura) [52] . Se supone que este modo de movimiento les puede dar la capacidad de moverse en espacios estrechos; en particular, está previsto utilizar este tipo de robots para buscar personas bajo los escombros de los edificios derrumbados [53] . También se han desarrollado robots serpenteantes que pueden moverse a través del agua; Un ejemplo de tal diseño es el robot japonés ACM-R5 [54] [55] .
• Robots moviéndose en superficies verticales. Al diseñarlos, se utilizan varios enfoques. El primer enfoque es diseñar robots que se muevan como una persona escalando una pared cubierta con repisas. Un ejemplo de tal diseño es el robot capuchino desarrollado en la Universidad de Stanford [56] . Otro enfoque consiste en diseñar robots que se muevan como lagartijas y estén equipados con ventosas [57] . Wallbot [58] y Stickybot [59] son ​​ejemplos de este tipo de robots .
• robots flotantes. Hay muchos desarrollos de robots que se mueven en el agua, imitando los movimientos de los peces . Según algunas estimaciones, la eficiencia de dicho movimiento puede ser un 80 % mayor que la eficiencia del movimiento utilizando una hélice [60] . Además, tales diseños producen menos ruido y también se caracterizan por una mayor maniobrabilidad. Esta es la razón del gran interés de los investigadores por los robots que se mueven como peces [61] . Ejemplos de tales robots son el robot Robotic Fish [62] desarrollado en la Universidad de Essex y el robot Tuna desarrollado por el Instituto de Robótica de Campo para investigar y simular el modo de movimiento del atún . También hay desarrollos de robots flotantes de otros diseños [63] . Algunos ejemplos son los robots Aqua Ray de Festo , que imita los movimientos de una raya , y Aqua Jelly , que imita el movimiento de una medusa . 

Sistemas de control

El control de robots se entiende como la solución de un complejo de tareas relacionadas con la adaptación del robot a la gama de tareas que resuelve, la programación de movimientos, la síntesis del sistema de control y su software [64] .

Según el tipo de control, los sistemas robóticos se dividen en:

1. Biotécnico:
   • comando (botón y palanca de control de partes individuales del robot);
   • copiar (repetición del movimiento humano, es posible implementar retroalimentación que transmite la fuerza aplicada, exoesqueletos );
   • semiautomático (control de un cuerpo de comando, por ejemplo, el mango de todo el esquema cinemático del robot);
2. Automático:
   • software (funcionan de acuerdo con un programa predeterminado, diseñado principalmente para resolver tareas monótonas en condiciones ambientales sin cambios);
   • adaptativos (resuelven tareas típicas, pero se adaptan a las condiciones de operación);
   • intelectual (los sistemas automáticos más desarrollados);
3. Interactivo:
   • automatizado (es posible la alternancia de modos automáticos y biotécnicos);
   • de supervisión (sistemas automáticos en los que una persona realiza solo funciones de dirección de objetivos);
   • diálogo (el robot participa en un diálogo con una persona para elegir una estrategia de comportamiento, mientras que, por regla general, el robot está equipado con un sistema experto capaz de predecir los resultados de las manipulaciones y dar consejos sobre la elección de un objetivo).

Entre las principales tareas del control de robots se encuentran las siguientes [65] :

• planificación de posiciones;
• planificación de movimientos;
• planificación de fuerzas y momentos;
• análisis de precisión dinámica;
• identificación de las características cinemáticas y dinámicas del robot.

Los logros de la cibernética técnica y la teoría del control automático son de gran importancia en el desarrollo de métodos para controlar robots .

Aplicaciones

La media de robots en el mundo en 2017 es de 69 por cada 10.000 trabajadores. El mayor número de robots se encuentra en Corea del Sur: 531 por cada 10 000 trabajadores, Singapur: 398, Japón: 305, Alemania: 301 [66] .

Educación

Los complejos robóticos también son populares en el campo de la educación como herramientas modernas de investigación de alta tecnología en el campo de la teoría del control automático y la mecatrónica . Su uso en varias instituciones educativas de educación secundaria y superior profesional permite implementar el concepto de " aprendizaje por proyectos ", que es la base de un programa educativo conjunto tan grande de los EE. UU. Y la Unión Europea como ILERT . El uso de las capacidades de los sistemas robóticos en la educación en ingeniería hace posible desarrollar simultáneamente habilidades profesionales en varias disciplinas relacionadas a la vez: mecánica , teoría de control , circuitos , programación , teoría de la información . La demanda de conocimientos complejos contribuye al desarrollo de vínculos entre los equipos de investigación. Además, los alumnos ya en proceso de formación del perfil se encuentran ante la necesidad de resolver problemas prácticos reales.

Complejos robóticos populares para laboratorios educativos:

• Kit de control de mecatrónica
• Festo Didáctico
• Tormentas mentales de LEGO
• fischertechnik .
• Kits educativos basados ​​en Arduino

Hay otros. El Centro para la Excelencia Pedagógica de Moscú comparó las plataformas y kits robóticos más populares [67] .

La profesión de roboticista móvil está incluida en la lista de las 50 profesiones más demandadas según el Ministerio de Trabajo de la Federación Rusa [68]

Se prevé que el volumen de ventas de robots para la educación y la ciencia en 2016-2019. serán 8 millones de unidades [69] .

La robótica está incluida en el currículo escolar en los grados 7-9 [70]

Industria

Los robots se han utilizado con éxito en la fabricación durante décadas. Los robots reemplazan con éxito a los humanos cuando realizan operaciones rutinarias, peligrosas y que consumen mucha energía. Los robots no se cansan, no necesitan pausas para descansar, beber y comer. Los robots no exigen salarios más altos y no son miembros de sindicatos.

Por regla general, los robots industriales no tienen inteligencia artificial. Típica es la repetición de los mismos movimientos del manipulador según un programa rígido.

Se han hecho grandes avances, por ejemplo, en el uso de robots en las cadenas de montaje de las fábricas de automóviles. Ya hay planes para la industria automotriz, donde todos los procesos de ensamblaje de automóviles y transporte de productos semielaborados serán realizados por robots, y solo las personas los controlarán [71]

En las industrias nuclear y química, los robots se utilizan ampliamente cuando se trabaja en entornos radiactivos y químicamente peligrosos para los humanos.

Se ha creado un robot para el diagnóstico automatizado del estado de las líneas de transmisión de energía , compuesto por un helicóptero no tripulado y un dispositivo para aterrizar y moverse a lo largo de un cable de tierra [72] .

En la industria de todos los países del mundo en 2016, se utilizaron 1,8 millones de piezas de robots, se prevé que para 2020 su número supere los 3,5 millones de piezas. [73]

Se prevé que el volumen de ventas de robots en 2016-2019. para uso en logística, construcción y demolición ascenderá a 177 mil unidades [69] .

Agricultura

En agricultura se utilizan los primeros robots que realizan cuidados automatizados de cultivos [74] . Se están probando los primeros invernaderos robóticos para el cultivo de hortalizas [75] [76] .

Se prevé que el volumen de ventas de robots en 2016-2019. para uso en la agricultura ascenderá a 34 mil unidades [69] .

Una de las áreas de desarrollo dinámico de la robótica en los últimos años es el uso de sistemas de control autónomos para el transporte agrícola. Los expertos los dividen en dos clases: sistemas de conducción en paralelo o indicadores de dirección y sistemas de control basados ​​en inteligencia artificial (IA).

La práctica de utilizar sistemas de conducción en paralelo existe desde hace 25 años. La navegación en ellos se realiza mediante señal satelital. Su desventaja es la llamada "ceguera". El sistema solo responde a los objetos que se han trazado previamente en la ruta. Si aparece un obstáculo inesperado frente al equipo (una persona, una torre de alta tensión, etc.), el riesgo de incidente es muy alto. Además, existen problemas conocidos con los sistemas de conducción en paralelo relacionados con la inexactitud de la señal satelital, la necesidad de instalar estaciones adicionales y suscribirse a servicios pagos.

La segunda clase: los sistemas de una nueva generación, donde la gestión se lleva a cabo sobre la base de la inteligencia artificial, se está desarrollando dinámicamente. A pesar de la modesta composición de los jugadores, según las previsiones de los analistas de la industria, los principales eventos se desarrollarán en esta zona en un futuro próximo.

Los expertos creen que los sistemas basados ​​en IA permiten:

• Reducir el tiempo de cosecha hasta en un 25% en promedio
• Reducir las pérdidas directas de cultivos hasta en un 13 %
• Reducir el consumo de combustible durante la cosecha hasta en un 5%
• Aumente la producción diaria del operador de la máquina hasta en un 25%

Medicina

En medicina, la robótica encuentra aplicación en forma de varios exoesqueletos que ayudan a las personas con una función deteriorada del sistema musculoesquelético [77] . Se están desarrollando robots en miniatura para su implantación en el cuerpo humano con fines médicos: marcapasos, sensores de información, etc. [78]

En Rusia, se ha desarrollado el primer complejo quirúrgico robótico para realizar operaciones en urología [79] .

Se prevé que el volumen de ventas de robots en 2016-2019. para uso en medicina será de 8 mil unidades [69] .

Astronáutica

Los brazos robóticos se utilizan en naves espaciales. Por ejemplo, la nave espacial de observación Orlets tenía una máquina de cápsulas que cargaba cápsulas de descenso de tamaño pequeño con imágenes de películas. Los rovers planetarios, como el rover lunar y el rover , pueden considerarse los ejemplos más interesantes de robots móviles.

Deportes

La primera Copa Mundial de Robots se celebró en Japón en 1996 (ver RoboCup ).

Transporte

Según las previsiones, la producción de turismos totalmente automatizados con piloto automático en 2025 ascenderá a 600 mil unidades. [80]

Guerra

Ya se han desarrollado los primeros robots totalmente autónomos para aplicaciones militares. Se iniciaron negociaciones internacionales para prohibirlos [81] [82] .

Seguridad contra incendios

Los robots de bomberos (instalaciones robóticas) se utilizan activamente en la lucha contra incendios. El robot puede detectar de forma independiente una fuente de fuego sin ayuda humana, calcular las coordenadas, dirigir un agente extintor de incendios al centro del fuego. Como regla general, estos robots se instalan en objetos explosivos. .

Implicaciones sociales de la robotización

Se observa que el salario por hora del trabajo manual en los países desarrollados aumenta entre un 10 y un 15 % por año, y el costo de operar dispositivos robóticos aumenta entre un 2 y un 3 %. Al mismo tiempo, el nivel de salarios por hora de un trabajador estadounidense superó el costo de una hora de trabajo de un robot a mediados de los años 70 del siglo XX. Como resultado, el reemplazo de una persona en el lugar de trabajo por un robot comienza a generar ganancias netas en aproximadamente 2,5 a 3 años [8] .

La robotización de la producción reduce la ventaja competitiva de las economías con mano de obra barata y provoca el movimiento de mano de obra calificada de la producción al sector de servicios. En el futuro, las profesiones masivas (choferes, vendedores) serán robotizadas [83] [84] . En Rusia, hasta la mitad de los puestos de trabajo pueden ser reemplazados [85] .

El aumento en el número de robots utilizados en la industria estadounidense por una sola pieza entre 1990 y 2007 llevó a la eliminación de seis puestos de trabajo para las personas. Cada nuevo robot por cada mil puestos de trabajo reduce el salario medio en la economía estadounidense en una media de medio punto porcentual [86] .

En Rusia, los robots se utilizan principalmente en la industria automotriz y la microelectrónica. [87]

Véase también

• Robot
• mecatrónica
• Tres leyes de la robótica
• Isaac Asimov
• robótica blanda
• Biorobótica

Tipos de robots:

• androide
• robot de combate
• robot doméstico
• robots personales
• robot industrial
• robots sociales
• Sharobot

Notas

1. ↑ Diccionario explicativo terminológico politécnico / Recopilación: V. Butakov, I. Fagradyants. — M.: Poligloso, 2014.
2. ↑ Traducción tradicional al ruso en las obras de A. Azimov.
3. ↑ Popov, Escrito, 1990 , p. 3.
4. ↑ 1 2 Braga, 2007 , pág. una.
5. ↑ Makarov, Topcheev, 2003 , pág. 101.
6. ↑ Popov, Vereshchagin, Zenkevich, 1978 , p. once.
7. ↑ Bogolyubov, 1983 , pág. 26
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 VL Konyukh. Historia de la robótica // Fundamentos de la robótica. - Rostov-on-Don : "Phoenix", 2008. - S. 21. - 281 p. - ISBN 978-5-222-12575-5 .
9. ↑ 1 2 Wesley L. Piedra. La historia de la robótica // Manual de robótica y automatización / Thomas R. Kurfess. - Boca Ratón, Londres, Nueva York, Washington, DC: CRC PRESS, 2005. - ISBN 0-8493-1804-1 .
10. ↑ Popov, Escrito, 1990 , p. 6-7.
11. ↑ Popov, Escrito, 1990 , p. 9.
12. ↑ Air Muscles de Image Company . Consultado el 10 de abril de 2011. Archivado desde el original el 14 de noviembre de 2020. (indefinido)
13. ↑ Air Muscles de Shadow Robot (enlace no disponible) . Consultado el 10 de abril de 2011. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2007. (indefinido) 
14. ↑ Okhotsimsky, Martynenko, 2003 .
15. ↑ Tyagunov, 2007 .
16. ↑ TOB . Mtoussaint.de. Consultado el 27 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2011. (indefinido)
17. ↑ nBot, un robot de equilibrio de dos ruedas . geología.heroy.smu.edu. Consultado el 27 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2011. (indefinido)
18. ↑ Informe de actividad de ROBONAUT . NASA (febrero de 2004). Consultado el 20 de octubre de 2007. Archivado desde el original el 20 de agosto de 2007. (indefinido)
19. ↑ Espectro IEEE: un robot que se balancea sobre una pelota . Spectrum.ieee.org. Consultado el 27 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2011. (indefinido)
20. ↑ Proyecto Rezero-Focus Ballbot . ethz.ch. Fecha de acceso: 11 de diciembre de 2011. Archivado desde el original el 4 de febrero de 2012. (indefinido)
21. ↑ Carnegie Mellon (2006-08-09). Investigadores de Carnegie Mellon desarrollan un nuevo tipo de robot móvil que se balancea y se mueve sobre una pelota en lugar de piernas o ruedas . Comunicado de prensa . Consultado el 20 de octubre de 2007 .
22. ↑ El robot esférico puede superar obstáculos . Adicto a los bots. Consultado el 27 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2011. (indefinido)
23. ↑ Rotundus (enlace descendente) . Rotundus.se. Consultado el 27 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2011. (indefinido) 
24. ↑ OrbSwarm obtiene un cerebro . BotJunkie (11 de julio de 2007). Consultado el 27 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2011. (indefinido)
25. ↑ Cosa giratoria orbital operada por Bluetooth . Adicto a los bots. Consultado el 27 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2011. (indefinido)
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Enlaces

• IFR - Federación Internacional de Robótica
• NAURR - Asociación Nacional de Participantes del Mercado de la Robótica

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