Microprocesador
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Uno de los actuales microprocesadores de 64 bits y doble núcleo, un AMD Athlon 64 X2 3600.
El microprocesador es un circuito integrado que contiene algunos o todos los elementos hardware, y el de CPU, que es un concepto lógico. Una CPU puede estar soportada por uno o varios microprocesadores, y un microprocesador puede soportar una o varias CPU. Un núcleo suele referirse a una porción del procesador que realiza todas las actividades de una CPU real.
La tendencia de los últimos años ha sido la de integrar más núcleos dentro de un mismo empaque, además de componentes como memorias Cache y controladores de memoria, elementos que antes estaban montados sobre la placa base como dispositivos individuales.[1]
Contenido[ocultar]
1 Funcionamiento
2 Empaquetado
2.1 Disipación de calor
3 Conexión con el exterior
3.1 Buses del procesador
4 Arquitecturas
5 Véase también
6 Referencias
7 Enlaces externos
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[editar] Funcionamiento
Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una Unidad de control, una Unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma flotante.
El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
PreFetch, Pre lectura de la instrucción desde la memoria principal,
Fetch, envío de la instrucción al decodificador,
Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer,
Lectura de operandos (si los hay),
Ejecución,(Lanzamiento de las Máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento).
Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un circuito PLL, normalmente basado en un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de MHz.
Rendimiento El rendimiento del procesador puede ser medido de distintas maneras, hasta hace pocos años se creía que la Frecuencia de reloj era una medida precisa, pero ese mito ("mito de los megahertz") se ha visto desvirtuado por el hecho de que los procesadores no han requerido frecuencias más altas para aumentar su poder de cómputo.
Durante los últimos años esa frecuencia se ha mantenido en el rango de los 1.5 a 4 [[]], dando como resultado procesadores con capacidades de proceso mayores comparados con los primeros que alcanzaron esos valores. Además la tendencia es a incorporar más núcleos dentro de un mismo encapsulado para aumentar el rendimiento por medio de una computación paralela, de manera que la velocidad de reloj es un indicador menos fiable aún.
Medir el rendimiento con la frecuencia es válido únicamente entre procesadores con arquitecturas muy similares o iguales, de manera que su funcionamiento interno sea el mismo: en ese caso la frecuencia es un índice de comparación válido. Dentro de una familia de procesadores es común encontrar distintas opciones en cuanto a frecuencias de reloj, debido a que no todos los chip de silicio tienen los mismos límites de funcionamiento: son probados a distintas frecuencias, hasta que muestran signos de inestabilidad, entonces se clasifican de acuerdo al resultado de las pruebas.
La capacidad de un procesador depende fuertemente de los componentes restantes del sistema, sobre todo del chipset, de la memoria RAM y del software. Pero obviando esas características puede tenerse una medida aproximada del rendimiento de un procesador por medio de indicadores como la cantidad de operaciones de punto flotante por unidad de tiempo FLOPS, o la cantidad de instrucciones por unidad de tiempo MIPS. Una medida exacta del rendimiento de un procesador o de un sistema, es muy complicada debido a los múltiples factores involucrados en la computación de un problema, por lo general las pruebas no son concluyentes entre sistemas de la misma generación.
El proceso de fabricación de un microprocesador es muy complejo. Todo comienza con un buen puñado de arena (compuesta básicamente de silicio), con la que se fabrica un monocristal de unos 20 x 150 centímetros. Para ello, se funde el material en cuestión a alta temperatura (1370°C) y muy lentamente (10 a 40 Mm por hora) se va formando el cristal.
De este cristal, de cientos de kilos de peso, se cortan los extremos y la superficie exterior, de forma de obtener un cilindro perfecto. Luego, el cilindro se corta en obleas de menos de un milímetro de espesor (una capa de unas 10 micras de espesor, la décima parte del espesor de un cabello humano), utilizando una sierra de diamante. De cada cilindro se obtienen miles de obleas, y de cada oblea se fabricarán varios cientos de microprocesadores.
Silicio.
Estas obleas son pulidas hasta obtener una superficie perfectamente plana, pasan por un proceso llamado “annealing”, que consiste en someterlas a un calentamiento extremo para remover cualquier defecto o impureza que pueda haber llegado a esta instancia. Luego de una supervisión mediante láseres capaz de detectar imperfecciones menores a una milésima de micrón, se recubren con una capa aislante formada por óxido de silicio transferido mediante deposición de vapor.
De aquí en adelante, comienza el proceso del “dibujado” de los transistores que conformarán a cada microprocesador. A pesar de ser muy complejo y preciso, básicamente consiste en la “impresión” de sucesivas máscaras sobre la oblea, sucediéndose la deposición y eliminación de capas finísimas de materiales conductores, aislantes y semiconductores, endurecidas mediante luz ultravioleta y atacada por ácidos encargados de remover las zonas no cubiertas por la impresión. Salvando las escalas, se trata de un proceso comparable al visto para la fabricación de circuitos impresos. Después de cientos de pasos, entre los que se hallan la creación de sustrato, la oxidación, la litografía, el grabado, la implantación iónica y la deposición de capas; se llega a un complejo "bocadillo" que contiene todos los circuitos interconectados del microprocesador.
Un transistor construido en tecnología de 45 nanómetros tiene un ancho equivalente a unos 200 electrones. Eso da una idea de la precisión absoluta que se necesita al momento de aplicar cada una de las mascaras utilizadas durante la fabricación.
Una oblea de silicio grabada
Los detalles de un microprocesador son tan pequeños y precisos que una única mota de polvo puede destruir todo un grupo de circuitos. Las salas empleadas para la fabricación de microprocesadores se denominan salas limpias, porque el aire de las mismas se somete a un filtrado exhaustivo y está prácticamente libre de polvo. Las salas limpias más puras de la actualidad se denominan de clase 1. La cifra indica el número máximo de partículas mayores de 0,12 micras que puede haber en un pie cúbico de aire (0,028 metros cúbicos). Como comparación, un hogar normal sería de clase 1 millón. Los trabajadores de estas plantas emplean trajes estériles para evitar que restos de piel, polvo o pelo se desprendan de sus cuerpos.
Una vez que la oblea ha pasado por todo el proceso litográfico, tiene “grabados” en su superficie varios cientos de microprocesadores, cuya integridad es comprobada antes de cortarlos. Se trata de un proceso obviamente automatizado, y que termina con una oblea que tiene grabados algunas marcas en el lugar que se encuentra algún microprocesador defectuoso.
La mayoría de los errores se dan en los bordes de la oblea, dando como resultados chips capaces de funcionar a velocidades menores que los del centro de la oblea. Luego la oblea es cortada y cada chip individualizado. En esta etapa del proceso el microprocesador es una pequeña placa de unos pocos milímetros cuadrados, sin pines ni cápsula protectora.
Cada una de estas plaquitas será dotada de una cápsula protectora plástica (en algunos casos pueden ser cerámicas) y conectada a los cientos de pines metálicos que le permitirán interactuar con el mundo exterior. Cada una de estas conexiones se realiza utilizando delgadísimos alambres, generalmente de oro. De ser necesario, la cápsula es dotada de un pequeño disipador térmico de metal, que servirá para mejorar la transferencia de calor desde el interior del chip hacia el disipador principal. El resultado final es un microprocesador como el que equipa nuestro ordenador.
[editar] Empaquetado
Empaquetado de un procesador Intel 80486 en un empaque de cerámica
Los microprocesadores son circuitos integrados y como tal están formados por un chip de silicio y un empaque con conexiones eléctricas. En los primeros procesadores el empaque se fabricaba con plásticos epoxicos o con cerámicas en formatos como el DIP entre otros. El chip se pegaba con un material térmicamente conductor a una base y se conectaba por medio de pequeños alambres a unas pistas terminadas en pines. Posteriormente se sellaba todo con una placa metálica u otra pieza del mismo material de la base de manera que los alambres y el silicio quedaran encapsulados.
En procesadores como los Intel y AMD de las series Pentium I (mediados de los 90) y compatibles aún se usaba el empaque cerámico que tenia un arreglo de pines PGA y una cavidad en el espacio de ese arreglo, donde se introducía el chip del procesador y se soldaba con pequeños alambres a los pines. La cavidad se sellaba con una lamina de cobre.
Empaquetado de un procesador PowerPC con Flip-Chip, se ve el chip de silicio
En la actualidad los microprocesadores de diversos tipos (incluyendo procesadores gráficos) se ensamblan por medio de la tecnología Flip chip. El chip semiconductor es soldado directamente a un arreglo de pistas conductoras (en el substrato laminado) con la ayuda de unas microesferas que se depositan sobre las obleas de semiconductor en las etapas finales de su fabricación. El substrato laminado es una especie de circuito impreso que posee pistas conductoras hacia pines o contactos, que a su vez servirán de conexión entre el chip semiconductor y un socket de CPU o una placa base.[2]
Antiguamente las conexión del chip con los pines se realizaba por medio de microalambres de manera que quedaba boca arriba, con el método Flip Chip queda boca abajo, de ahí se deriva su nombre. Entre las ventajas de este método esta la simplicidad del ensamble y en una mejor disipación de calor. Cuando la pastilla queda bocabajo presenta el substrato base de silicio de manera que puede ser enfriado directamente por medio de elementos conductores de calor. Esta superficie se aprovecha también para etiquetar el integrado. En los procesadores para computadores de escritorio, dada la vulnerabilidad de la pastilla de silicio, se opta por colocar una placa de metal, por ejemplo en los procesadores Athlon como el de la primera imagen. En los procesadores de Intel también se incluye desde el Pentium III de más de 1 Ghz.
[editar] Disipación de calor
Artículo principal: disipador
Con el aumento en el número de transistores incluidos en un procesador, el consumo de energía se ha elevado a niveles en los cuales la disipación natural del procesador no es suficiente para mantener temperaturas aceptables en el material semiconductor, de manera que se hace necesario el uso de mecanismos de enfriamiento forzado, como son los disipadores de calor.
Entre ellos se encuentran los sistemas sencillos como disipadores metálicos que aumentan el área de radiación, permitiendo que la energía salga rápidamente del sistema. También los hay con refrigeración líquida, por medio de circuitos cerrados. Conforme la ampliacion del sistema se este localizando esla calor.
[editar] Conexión con el exterior
Artículo principal: Socket de CPU
Superficies de contacto en un procesador Intel para Zocalo LGA775
El microprocesador posee un arreglo de elementos metálicos (pines, esferas, contactos) que permiten la conexión eléctrica entre el circuito integrado que conforma el microprocesador y los circuitos de la placa base. Dependiendo de la complejidad y de la potencia, un procesador puede tener desde 8 hasta más de 1000 elementos metálicos en la superficie de su empaque. El montaje del procesador puede ser con la ayuda de un Socket de CPU o soldado sobre la placa base.
Entre las conexiones eléctricas están las de alimentación eléctrica de los circuitos dentro del empaque, las señales de reloj, señales relacionadas con datos, direcciones y control; estas funciones están distribuidas en un esquema asociado al Socket, de manera que varias referencias de procesador y placas base son compatibles entre ellos, permitiendo distintas configuraciones.
[editar] Buses del procesador
Todos los procesadores poseen un bus principal o de sistema por el cual se envían y reciben todos los datos, instrucciones y direcciones desde los integrados del chipset o desde el resto de dispositivos. Como puente de conexión entre el procesador y el resto del sistema, define mucho del rendimiento del sistema, su velocidad se mide en bytes por segundo.
Ese bus puede ser implementado de distintas maneras, con el uso de buses seriales o paralelos y con distintos tipos de señales eléctricas. La forma más antigua es el bus paralelo en el cual se definen líneas especializadas en datos, direcciones y para control.
En la arquitectura tradicional de Intel (usada hasta modelos recientes), ese bus se llama el Front Side Bus y es de tipo paralelo con 64 líneas de datos, 32 de direcciones además de múltiples líneas de control que permiten la transmisión de datos entre el procesador y el resto del sistema. Este esquema se ha utilizado desde el primer procesador de la historia, con mejoras en la señalización que le permite funcionar con relojes de 333 Mhz haciendo 4 tranferencias por ciclo.[3]
En algunos procesadores de AMD y en el Intel Core i7 se han usado otros tipos para el bus principal de tipo serial. Entre estos se encuentra el bus HyperTransport que maneja los datos en forma de paquetes usando una cantidad menor de líneas de comunicación, permitiendo frecuencias de funcionamiento más altas.
Los microprocesadores de última generación de Intel y muchos de AMD poseen además un controlador de memoria DDR en el interior del encapsulado lo que hace necesario la implementación de buses de memoria del procesador hacia los módulos. Ese bus esta de acuerdo a los estándares DDR de JEDEC y consisten en líneas de bus paralelo, para datos, direcciones y control. Dependiendo de la cantidad de canales pueden existir de 1 a 3 buses de memoria.
martes, 1 de diciembre de 2009
LOS ROBOTS
Robot
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Para otros usos de este término, véase Robot (desambiguación).
Un robot es una entidad virtual o mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo general un sistema electromecánico que, por su apariencia o sus movimientos, ofrece la sensación de tener un propósito propio. La palabra robot puede referirse tanto a mecanismos físicos como a sistemas virtuales de software, aunque suele aludirse a los segundos con el término de bots.[1]
No hay un consenso sobre qué máquinas pueden ser consideradas robots, pero sí existe un acuerdo general entre los expertos y el público sobre que los robots tienden a hacer parte o todo lo que sigue: moverse, hacer funcionar un brazo mecánico, sentir y manipular su entorno y mostrar un comportamiento inteligente, especialmente si ése comportamiento imita al de los humanos o a otros animales.
Aunque las historias sobre ayudantes y acompañantes artificiales, así como los intentos de crearlos, tienen una larga historia, las máquinas totalmente autónomas no aparecieron hasta el siglo XX. El primer robot programable y dirigido de forma digital, el Unimate, fue instalado en 1961 para levantar piezas calientes de matel de una máquina de tinte y colocarlas.
Por lo general, la gente reacciona de forma positiva ante los robots con los que se encuentra. Los robots domésticos para la limpieza y mantenimiento del hogar son cada vez más comunes en los hogares. No obstante, existe una cierta ansiedad sobre el impacto económico de la automatización y la amenaza del armamento robótico, una ansiedad que se ve reflejada en el retrato a menudo perverso y malvado de robots presentes en obras de la cultura popular. Comparados con sus colegas de ficción, los robots reales siguen siendo limitados.
Contenido[ocultar]
1 Etimología
2 Historia
2.1 Los primeros autómatas
2.2 Modelos modernos primitivos
2.3 Desarrollo moderno
3 La robótica en la actualidad
3.1 Usos médicos
3.2 Modelos de vuelo
3.3 Modelos militares
4 Arquitectura de los robots
5 Proyectos en marcha
6 Los robots en la ficción
6.1 Mitología
6.2 Literatura
6.3 Cine y televisión
7 Cuestiones éticas
8 El impacto de los robots en el plano laboral
9 Los robots en los deportes
9.1 clases de peso
9.2 Partidos
9.3 El BattleBox
9.4 Riesgos de Arena
10 Véase también
11 Referencias
12 Enlaces externos
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[editar] Etimología
El gran público conoció la palabra robot a través de la obra R.U.R. (Rossum's Universal Robots)del dramaturgo checo Karel Čapek, que se estrenó en 1921.[2] La palabra se escribía como "robotnik".
Sin embargo, no fue este autor Čapek quien inventó la palabra. En una breve carta escrita a la editorial del Diccionario Oxford, atribuye a su hermano Josef la creación del término.[2]
En un artículo aparecido en 1933 en la revista checa Lidové noviny, explicó que en un principio había querido llamar a sus criaturas laboři (del latín labor, trabajo). Pero no le gustó la palabra y pidió consejo a su hermano, que sugirió "roboti". La palabra robota significa literalmente "trabajo", "tarea" o "servidumbre" en checo y en muchos idiomas eslavos.[3] La servidumbre se había prohibido en 1848 en Bohemia, de modo que en la época en la que se escribió R.U.R. el uso del término se había ampliado para abarcar diversos tipos de trabajo, aunque la connotación de "siervo" aún sería conocida.[4] [5]
Aunque los robots de Čapek eran humanos artificiales orgánicos, la palabra robot es casi siempre utilizada para referirse a humanos mecánicos. El término androide se refiere a los autómatas con forma humana,[6] mientras que un cyborg ("organismo cibernético" u "hombre biónico") es una criatura que posee partes orgánicas y mecánicas.[7]
La palabra robótica, con el sentido de disciplina científica encargada de construir y programar robots, fue acuñada (aunque de forma accidental) por el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov
[editar] Historia
Robot fabricado por Toyota.
[editar] Los primeros autómatas
En el siglo IV antes de Cristo, el matemático griego Arquitas de Tarento construyó un ave mecánica que funcionaba con vapor y al que llamó "La paloma". También el ingeniero Herón de Alejandría (10-70 d. C.) creó numerosos dispositivos automáticos que los usuarios podían modificar, y describió máquinas accionadas por presión de aire, vapor y agua.[8] Por su parte, el estudioso chino Su Song levantó una torre de reloj en 1088 con figuras mecánicas que daban las campanadas de las horas.[9]
Al Jazarií (1136–1206), un inventor musulmán de la dinastía Artuqid, diseñó y construyó una serie de máquinas automatizadas, entre los que había útiles de cocina, autómatas musicales que funcionaban con agua, y en 1206 los primeros robots humanoides programables. Las máquinas tenían el aspecto de cuatro músicos a bordo de un bote en un lago, entreteniendo a los invitados en las fiestas reales. Su mecanismo tenía un tambor programable con clavijas que chocaban con pequeñas palancas que accionaban instrumentos de percusión. Podían cambiarse los ritmos y patrones que tocaba el tamborilero moviendo las clavijas.
[editar] Modelos modernos primitivos
Modelo del robot de Leonardo da Vinci con mecanismos internos.
Leonardo da Vinci (1452–1519) diseñó los planos para un robot humanoide en torno a 1495. Los cuadernos del artista, recuperados en los años 50, contienen detallados dibujos de un caballero mecánico ahora conocido como el robot de Leonardo, que podía sentarse, alzar los brazos y mover la cabeza y la mandíbula.[10] El diseño se basaba probablemente en la investigación anatomática registrada en su Hombre de Vitruvio. Se desconoce si intentó construir el mecanismo.
En 1738 y 1739, Jacques de Vaucanson expuso varios autómatas de tamaño natural: un flautista, un músico con un caramillo y un pato. El pato mecánico podía agitar las alas, mover el cuello y comer de la mano de Vaucanson, para luego dar la impresión de digerir la comida al excretar una sustancia almacenada en un compartimento escondido.[11]
Además, el Karakuri zui (Maquinaria ilustrada, de 1796) describe complejos animales y juguetes mecánicos construidos en Japón en el siglo XVIII.
[editar] Desarrollo moderno
El artesano japonés Hisashige Tanaka (1799–1881), conocido como el "Edison japonés", creó una serie de juguetes mecánicos extremadamente complejos, algunos de los cuales servían té, disparaban flechas retiradas de un carcaj e incluso trazaban un kanji (caracter japonés).[12]
Por otra parte, desde la generalización del uso de la tecnología en procesos de producción con la Revolución Industrial se intentó la construcción de dispositivos automáticos que ayudasen o sustituyesen al hombre. Entre ellos destacaron los Jaquemarts, muñecos de dos o más posiciones que golpean campanas accionados por mecanismos de relojería china y japonesa.
Robots equipados con una sola rueda fueron utilizados para llevar a cabo investigaciones sobre conducta, navegación y planeo de ruta. Cuando estuvieron listos para intentar nuevamente con los robots caminantes, comenzaron con pequeños hexápodos y otros tipos de robots de múltiples patas. Estos robots imitaban insectos y artrópodos en funciones y forma. Como se ha hecho notar anteriormente, la tendencia se dirige hacia ese tipo de cuerpos que ofrecen gran flexibilidad y han probado adaptabilidad a cualquier ambiente.
Aibo de Sony. En una exposición de Caixa Galicia en Ponferrada
Con más de 4 piernas, estos robots son estáticamente estables lo que hace que el trabajar con ellos sea más sencillo. Sólo recientemente se han hecho progresos hacia los robots con locomoción bípeda.
En el sentido común de un autómata, el mayor robot en el mundo tendría que ser el Maeslantkering, una barrera para tormentas del Plan Delta en los Países Bajos construida en los años 1990, la cual se cierra automáticamente cuando es necesario. Sin embargo, esta estructura no satisface los requerimientos de movilidad o generalidad.
En 2002 Honda y Sony, comenzaron a vender comercialmente robots humanoides como “mascotas”. Los robots con forma de perro o de serpiente se encuentran, sin embargo, en una fase de producción muy amplia, el ejemplo más notorio ha sido Aibo de Sony.
[editar] La robótica en la actualidad
En la actualidad, los robots comerciales e industriales son ampliamente utilizados, y realizan tareas de forma más exacta o más barata que los humanos. También se les utiliza en trabajos demasiado sucios, peligrosos o tediosos para los humanos. Los robots son muy utilizados en plantas de manufactura, montaje y embalaje, en transporte, en exploraciones en la Tierra y en el espacio, cirugía, armamento, investigación en laboratorios y en la producción en masa de bienes industriales o de consumo.[13]
Otras aplicaciones incluyen la limpieza de residuos tóxicos, minería, búsqueda y rescate de personas y localización de minas terrestres.
Expo 2005, Nagakute (Aichi)
Existe una gran esperanza, especialmente en Japón, de que el cuidado del hogar para la población de edad avanzada pueda ser desempeñado por robots.[14] [15]
Los robots parecen estar abaratándose y reduciendo su tamaño, una tendencia relacionada con la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para controlarlos. Además, muchos robots son diseñados en simuladores mucho antes de construirse y de que interactúen con ambientes físicos reales. Un buen ejemplo de esto es el equipo Spiritual Machine,[16] un equipo de 5 robots desarrollado totalmente en un ambiente virtual para jugar al fútbol en la liga mundial de la F.I.R.A.[17]
Además de los campos mencionados, hay modelos trabajando en el sector educativo, servicios (por ejemplo, en lugar de recepcionistas humanos[18] o vigilancia) y tareas de búsqueda y rescate.
[editar] Usos médicos
Recientemente, se ha logrado un gran avance en los robots dedicados a la medicina,[19] con dos compañías en particular, Computer Motion e Intuitive Surgical, que han recibido la aprobación regulatoria en América del Norte, Europa y Asia para que sus robots sean utilizados en procedimientos de cirugía invasiva mínima. Desde la compra de Computer Motion (creador del robot Zeus) por Intuitive Surgical, se han desarrollado ya dos modelos de robot daVinci por esta última. En la actualidad, existen más de 800 robots quirúrgicos daVinci en el mundo, con aplicaciones en Urología, Ginecología, Cirugía general, Cirugía Pediátrica, Cirugía Torácica, Cirugía Cardíaca y ORL. También la automatización de laboratorios es un área en crecimiento. Aquí, los robots son utilizados para transportar muestras biológicas o químicas entre instrumentos tales como incubadoras, manejadores de líquidos y lectores. Otros lugares donde los robots están reemplazando a los humanos son la exploración del fondo oceánico y exploración espacial. Para esas tareas se suele recurrir a robots de tipo artrópodo.
[editar] Modelos de vuelo
En fases iniciales de desarrollo hay robots alados experimentales y otros ejemplos que explotan el biomimetismo. Se espera que los así llamados nanomotores y cables inteligentes simplifiquen drásticamente el poder de locomoción, mientras que la estabilización en vuelo parece haber sido mejorada substancialmente por giroscopios extremadamente pequeños.
[editar] Modelos militares
Un impulsor muy significativo de este tipo de investigaciones es el desarrollo de equipos de espionaje militar.
Destacan también el éxito de las bombas inteligentes y UCAVs en los conflictos armados, sin olvidar el empleo de sistemas robóticos para la retirada de minas antipersonales.
[editar] Arquitectura de los robots
Existen diferentes tipos y clases de robots, entre ellos con forma humana, de animales, de plantas o incluso de elementos arquitectónicos pero todos se diferencian por sus capacidades y se clasifican en 4 formas:
Androides: robots con forma humana. Imitan el comportamiento de las personas, su utilidad en la actualidad es de solo experimentación. La principal limitante de este modelo es la implementación del equilibrio a la hora del desplazamiento, pues es bípedo.
Móviles: se desplazan mediante una plataforma rodante (ruedas); estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro.
Zoomórficos: es un sistema de locomoción imitando a los animales. La aplicación de estos robots sirve, sobre todo, para el estudio de volcanes y exploración espacial.
Poliarticulados: mueven sus extremidades con pocos grados de libertad. Su principal utilidad es industrial, para desplazar elementos que requieren cuidados.
[editar] Proyectos en marcha
Proyecto Autómata Abierto. El propósito de este proyecto es desarrollar software modular y componentes electrónicos, desde los cuales sea posible ensamblar un robot móvil basado en una computadora personal que pueda ser utilizado en ambientes de casas u oficinas. Todo el código fuente es distribuido bajos los términos de la Licencia Pública General (GNU).
ASIMO. Proyecto de robot humanoides de Honda.
Dean Kamen, fundador de FIRST y de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME), ha creado una Competencia Robótica multinacional que reúne a profesionales y jóvenes para resolver problemas de diseño de ingeniería de manera competitiva. En 2003, el torneo contó con más de 20.000 estudiantes en más de 800 equipos en 24 competiciones. Los equipos vienen de Canadá, Brasil, Reino Unido y Estados Unidos. A diferencia de las competiciones de los robots de lucha sumo que se celebran regularmente en algunos lugares o las peleas de ficción de “Battlebots“ transmitidas por televisión, estos torneos incluyen la construcción de un robot.
[editar] Los robots en la ficción
[editar] Mitología
Muchas mitologías antiguas tratan la idea de los humanos artificiales. En la mitología clásica, se dice que Cadmo sembró dientes de dragón que se convertían en soldados, y Galatea, la estatua de Pigmalión, cobró vida. También el dio griego de los herreros, Hefesto (Vulcano) para los romanos) creó sirvientes mecánicos inteligentes, otros hechos de oro e incluso mesas que se podían mover por sí mismas. Algunos de estos autómatas ayudan al dios a forjar la armadura de Aquiles, según la Ilíada[20] Aunque, por supuesto, no se describe a esas máquinas como "robots" o como "androides", son en cualquier caso dispositivos mecánicos de apariencia humana.
Una leyenda hebrea habla del Golem, una estatua animada por la magia cabalística. Por su parte, las leyendas de los Inuit describen al Tupilaq (o Tupilak), que un mago puede crear para cazar y asesinar a un enemigo. Sin embargo, emplear un Tupilaq para este fin puede ser una espada de doble filo, ya que la víctima puede detener el ataque del Tupilaq y reprogramarlo con magia para que busque y destruya a su creador.
[editar] Literatura
Ya en 1817, en un cuento de Hoffmann llamado El Coco, aparece una mujer que parecía una muñeca mecánica, y en la obra de Edward S. Ellis de 1865 El Hombre de Vapor de las Praderas se expresa la fascinación americana por la industrialización.
Como se indicaba más arriba, la primera obra en utilizar la palabra robot fue la obra teatral R.U.R. de Čapek,(escrita en colaboración con su hermano Josef en 1920; representada por primera vez en 1921; escenificada en Nueva York en 1922. La edición en inglés se publicó en 1923).
La obra comienza en una fábrica que construye personas artificiales llamadas robots, pero están más cerca del concepto moderno de androide o clon, en el sentido de que se trata de criaturas que pueden confundirse con humanos. Pueden pensar por sí mismos, aunque parecen felices de servir. En cuestión está si los robos están siendo explotados, así como las consecuencias por su tratamiento.
El autor más prolífico de historias sobre robots fue Isaac Asimov (1920-1992), que colocó los robots y su interacción con la sociedad en el centro de muchos de sus libros.White, Michael (2005). Isaac Asimov: a life of the grand master of science fiction (en inglés). Carroll & Graf, pp. 1-2. ISBN 0786715189.[21] Este autor consideró seriamente la serie ideal de instrucciones que debería darse a los robots para reducir el peligro que éstos representaban para los humanos. Así llegó a formular sus Tres Leyes de la Robótica: Ningún robot causará daño a un ser humano o permitirá, con su inacción, que un ser humano sufra daño; todo robot obedecerá las órdenes que le den los seres humanos, a menos que esas órdenes entren en conflicto con la primera ley; y todo robot debe proteger su propia existencia, siempre que esa protección no entre en conflicto con la primera o la segunda ley.[22]
Esas tres leyes se introdujeron por primera vez en su relato corto de 1942 Círculo Vicioso, aunque habían sido esbozadas en algunos textos anteriores. Más tarde, Asimov añadió la ley de Cero: "Ningún robot causará daño a la humanidad ni permitirá, con su inacción que la humanidad sufra daño". El resto de las leyes se modificaron para ajustarse a este añadido.
Según el Oxford English Dictionary, el principio del relato breve ¡Mentiroso! de 1941 contiene el primer uso registrado de la palabra robótica. El autor no fue consciente de esto en un principio, y asumió que la palabra ya existía por su analogía con mecánica, hidráulica y otros términos similares que se refieren a ramas aplicadas del conocimiento.[23]
[editar] Cine y televisión
El tono económico y filosófico iniciado por R.U.R. sería desarrollado más tarde por la película Metrópolis, y las populares Blade Runner (1982) o The Terminator (1984).
Existen muchas películas sobre robots, como Inteligencia Artificial de Steven Spielberg, o las dos películas basadas en los relatos de Isaac Asimov, Yo, Robot y El hombre bicentenario, asi también como Cortocircuito y la versión de Disney: Wall-E.
En televisión, existen series muy populares como Robot Wars y Battlebots, de batallas de estilo sumo entre robots.
También hay una pelicula con Bruce Willis nombrada "Identidad Sustituta"
[editar] Cuestiones éticas
Existe la preocupación de que los robots puedan desplazar o competir con los humanos . Las leyes o reglas que pudieran o debieran ser aplicadas a los robots u otros “entes autónomos” en cooperación o competencia con humanos si algún día se logra alcanzar la tecnología suficiente como para hacerlos inteligentes y conscientes de sí mismos, han estimulado las investigaciones macroeconómicas de este tipo de competencia, notablemente construido por Alessandro Acquisti basándose en un trabajo anterior de John von Neumann.
Actualmente, no es posible aplicar las Tres leyes de la robótica, dado que los robots no tienen capacidad para comprender su significado, evaluar las situaciones de riesgo tanto para los humanos como para ellos mismos o resolver los conflictos que se podrían dar entre estas leyes.
Entender y aplicar lo anteriormente expuesto requeriría verdadera inteligencia y consciencia del medio circundante, así como de sí mismo, por parte del robot, algo que a pesar de los grandes avances tecnológicos de la era moderna no se ha llegado
[editar] El impacto de los robots en el plano laboral
Muchas grandes empresas, como Intel, Sony, General Motors, Dell, han implementado en sus líneas de producción unidades robóticas para desempeñar tareas que por lo general hubiesen desempeñado trabajadores de carne y hueso en épocas anteriores.
Esto ha causado una agilización en los procesos realizados, así como un mayor ahorro de recursos, al disponer de máquinas que pueden desempeñar las funciones de cierta cantidad de empleados a un costo relativamente menor y con un grado mayor de eficiencia, mejorando notablemente el rendimiento general y las ganancias de la empresa, así como la calidad de los productos ofrecidos.
Pero, por otro lado, ha suscitado y mantenido inquietudes entre diversos grupos por su impacto en la tasa de empleos disponibles, así como su repercusión directa en las personas desplazadas. Dicha controversia ha abarcado el aspecto de la seguridad, llamando la atención de casos como el ocurrido en Jackson, Míchigan, el 21 de julio de 1984 donde un robot aplastó a un trabajador contra una barra de protección en la que aparentemente fue la primera muerte relacionada con un robot en los EE. UU.
Debido a esto se ha llamado la atención sobre la ética en el diseño y construcción de los robots, así como la necesidad de contar con lineamientos claros de seguridad que garanticen una correcta interacción entre humanos y máquinas.
[editar] Los robots en los deportes
Hay un juego considerado deporte de peleas de robots en una arena, estos robots tienen brazos, ganchos o cualquier artefacto para defenderse o ganarle a los demas, estas peles se transmiten en BATTLEBOTS un programa donde te dan las peleas de robots, hechas en California o Inglaterra
[editar] clases de peso
Los Robots en los torneos de BattleBots fueron separados en cuatro categorías de peso. Los límites de peso se incrementó ligeramente con el tiempo. En los torneos de final de las clases fueron:
• Ligero: 60 libras (27 kilogramos)
• Medio: 120 libras (54 kilogramos)
• Heavyweight: 220 libras (100 kilogramos)
• Superheavyweight: 340 libras (154 kilogramos)
[editar] Partidos
Los partidos son tres minutos de duración. Durante un partido, dos robots hacen todo lo posible para destruir unos a otros con los medios disponibles.
Sólo hay dos acontecimientos que causan que el encuentro se hizo una pausa y las personas entrar en el BattleBox. Uno de ellos es el caso de que los robots están pegados y no se puede separar o que ambos tienen al mismo tiempo de la inactividad. El otro escenario es que uno o ambos 'contra los robots tienen atrapados en el fuego. En ese caso, las personas que entran en la BattleBox están equipadas con un extintor de incendios.
Si un robot es incapaz de moverse durante treinta segundos, porque es muy dañado o se ha quedado atascado en la arena riesgos, es declarado fuera de combate. El conductor también puede llamar a un "tap-out" para perder el partido si su robot está a punto de ser destruida. Esto termina el partido diez segundos después, el controlador de oposición es "pidió" (pero no ordena) a no atacar durante los diez segundo recuento.
En aproximadamente la mitad de los partidos, los dos robots sobrevivir a los tres minutos, en ese momento, tres jueces distribuirá un total de 45 puntos (15 puntos de un juez, 5 puntos por cada juez por cada categoría) en tres categorías. El robot con el puntaje más alto gana. Las categorías son a juzgar la agresión, la estrategia, y el daño. Un robot que queda atrás de forma segura de su oponente no tendrá muchos puntos de la agresión, uno en que la lucha contra todo el tiempo, sin embargo, la voluntad. La categoría de estrategia es de lo bien que un robot explota las debilidades de su oponente, protege su propia y se ocupa de los peligros. Un robot de conducción en las sierras matar perderá puntos aquí, a menos que haya una buena razón para hacerlo, mientras que un robot que es capaz de atacar los puntos débiles de su oponente ganará puntos. La categoría de daños es de cuánto daño puede manejar el robot a su oponente, mientras que permanecen intactas en sí.
El ganador se mueve en, el perdedor es eliminado del torneo.
Al final del torneo, una serie de "retumba" o "rondas de cuerpo a cuerpo 'se los realiza normalmente en cada categoría de peso, permitiendo que los robots que sobrevivieron el torneo principal a combatir en un" libre para todos "en un partido de 5 minutos. De vez en cuando hay robots demasiados para un estruendo, y varios estruendos se celebran con la parte superior contra los robots de sobrevivir compitiendo en un evento final. Durante la Temporada 5 Heavyweight Rumble (los primeros rumores de que la competencia), una esquila-off parte robot pasó por el techo y cayó Arena Lexan (inofensivo) en la audiencia. Debido a esto, el resto de los estruendos fueron cancelados debido a problemas de seguridad.
[editar] El BattleBox
El BattleBox es de 48 'x 48' Arena cuadrados destinados a proteger a los conductores, los funcionarios, y público de la metralla y la carga contra los robots. Consta de una planta de acero y con armazón de acero con paneles de paredes y techo con un plástico grueso, de policarbonato antibalas. Los equipos traen sus robots en las puertas, que están selladas después de haber salido de todos los seres humanos. Los controladores de control de sus máquinas de fuera de la arena sellado.
[editar] Riesgos de Arena
Operado por "Pulverizador Pete", los riesgos de arena están destinadas a hacer peleas más interesantes e imprevisibles, y para premiar a los conductores que pueden evitar los peligros, mientras que empujar o llevar a su oponente en ellos. Los riesgos incluyen:
• Pulverizadores: £ 150 mazos que pueden hacer un daño importante a cualquier bot que pasa por debajo de ellos. Originalmente mazos normal que causó daños mínimos, que se convirtió en mazos de 50 libras de aluminio que se separó en varias ocasiones (temporada 2) y, finalmente, se convirtió en el 150 mazos de libras (temporadas 3 y otros).
• Tiras de Spike: Las paredes de la arena se cubren con 6-pulgada de largo, puntas de acero afilado. Empujar a un oponente duro en un muro a veces se puede presentar en las espigas, inmovilizarlo.
• Spinners: Estos rápidamente los discos girando en el piso no hacer daño a un robot, pero interfiere con su conducción o de aventura por el cuarto (en función del peso). The Spinners inadvertidamente sólo afectan a la clase de peso ligero, como los robots mayor peso de clase son lo suficientemente pesadas que apenas puede pasar por encima de ellos con poca resistencia.
• Kill Sierras: The Kill sierras son sierras circulares que se levantan sobre el suelo a gran velocidad tan pronto como un robot de más de unidades de las ranuras de color rojo que las ocultan. El carburo de sierra puede arrancar en los neumáticos un bot o el chasis. En las temporadas más tarde, rojo 'tirar las hojas "se han añadido para aumentar la probabilidad de que un bot se están iniciando.
• Pistons: Introducida por primera vez en la temporada 3, los Pistons son las columnas de acero que suben y bajan desde el piso sin previo aviso. Como no están afilados o particularmente rápido, que no hacen mucho daño a los robots, pero se puede detener a un robot de carga o un flip por encima o en su lado. Los Pistons fueron eliminados para estaciones 4 y 5.
• Baquetas: Se trata de puntas de acero afiladas que salen de la pista de la Arena en grupos de seis, que sirve tanto para levantar un robot fuera de la tierra o la punción bajo su armadura si mal construidos.
• Criadores Infierno: Si un robot de unidades sobre el centro de la arena, un carnero neumáticos abrirá estas secciones de la palabra a una inclinación de 15 grados. Los criadores infierno fueron llevados a cabo en la temporada 5 para permitir más espacio para los robots para luchar.
• Tornillos: Introducida por primera vez en la temporada 3, estos dispositivos eran una modificación de las tiras de estática pico. Los tornillos fueron rotando continuamente barrenos colocados horizontalmente en el borde de la pista de la Arena. Los tornillos se destina a juntar un bot, y posiblemente arrastre más cerca de los pulverizadores debido al diseño del sacacorchos. Sin embargo, al igual que los Spinners, estos afectados la mayoría de los pesos ligeros. De hecho, apenas hace una gran diferencia en las luchas de todos, que las hacen un "arreglo cosmético" en su lugar. Para la temporada 5, los tornillos fueron actualizados para que en lugar de "empujar" en una dirección, que convergieron en el centro desde direcciones opuestas, formando una 'V' que muy a menudo tapa o robots de los daños. También se les dio dientes, para atrapar a una armadura mejor.
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Para otros usos de este término, véase Robot (desambiguación).
Un robot es una entidad virtual o mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo general un sistema electromecánico que, por su apariencia o sus movimientos, ofrece la sensación de tener un propósito propio. La palabra robot puede referirse tanto a mecanismos físicos como a sistemas virtuales de software, aunque suele aludirse a los segundos con el término de bots.[1]
No hay un consenso sobre qué máquinas pueden ser consideradas robots, pero sí existe un acuerdo general entre los expertos y el público sobre que los robots tienden a hacer parte o todo lo que sigue: moverse, hacer funcionar un brazo mecánico, sentir y manipular su entorno y mostrar un comportamiento inteligente, especialmente si ése comportamiento imita al de los humanos o a otros animales.
Aunque las historias sobre ayudantes y acompañantes artificiales, así como los intentos de crearlos, tienen una larga historia, las máquinas totalmente autónomas no aparecieron hasta el siglo XX. El primer robot programable y dirigido de forma digital, el Unimate, fue instalado en 1961 para levantar piezas calientes de matel de una máquina de tinte y colocarlas.
Por lo general, la gente reacciona de forma positiva ante los robots con los que se encuentra. Los robots domésticos para la limpieza y mantenimiento del hogar son cada vez más comunes en los hogares. No obstante, existe una cierta ansiedad sobre el impacto económico de la automatización y la amenaza del armamento robótico, una ansiedad que se ve reflejada en el retrato a menudo perverso y malvado de robots presentes en obras de la cultura popular. Comparados con sus colegas de ficción, los robots reales siguen siendo limitados.
Contenido[ocultar]
1 Etimología
2 Historia
2.1 Los primeros autómatas
2.2 Modelos modernos primitivos
2.3 Desarrollo moderno
3 La robótica en la actualidad
3.1 Usos médicos
3.2 Modelos de vuelo
3.3 Modelos militares
4 Arquitectura de los robots
5 Proyectos en marcha
6 Los robots en la ficción
6.1 Mitología
6.2 Literatura
6.3 Cine y televisión
7 Cuestiones éticas
8 El impacto de los robots en el plano laboral
9 Los robots en los deportes
9.1 clases de peso
9.2 Partidos
9.3 El BattleBox
9.4 Riesgos de Arena
10 Véase también
11 Referencias
12 Enlaces externos
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[editar] Etimología
El gran público conoció la palabra robot a través de la obra R.U.R. (Rossum's Universal Robots)del dramaturgo checo Karel Čapek, que se estrenó en 1921.[2] La palabra se escribía como "robotnik".
Sin embargo, no fue este autor Čapek quien inventó la palabra. En una breve carta escrita a la editorial del Diccionario Oxford, atribuye a su hermano Josef la creación del término.[2]
En un artículo aparecido en 1933 en la revista checa Lidové noviny, explicó que en un principio había querido llamar a sus criaturas laboři (del latín labor, trabajo). Pero no le gustó la palabra y pidió consejo a su hermano, que sugirió "roboti". La palabra robota significa literalmente "trabajo", "tarea" o "servidumbre" en checo y en muchos idiomas eslavos.[3] La servidumbre se había prohibido en 1848 en Bohemia, de modo que en la época en la que se escribió R.U.R. el uso del término se había ampliado para abarcar diversos tipos de trabajo, aunque la connotación de "siervo" aún sería conocida.[4] [5]
Aunque los robots de Čapek eran humanos artificiales orgánicos, la palabra robot es casi siempre utilizada para referirse a humanos mecánicos. El término androide se refiere a los autómatas con forma humana,[6] mientras que un cyborg ("organismo cibernético" u "hombre biónico") es una criatura que posee partes orgánicas y mecánicas.[7]
La palabra robótica, con el sentido de disciplina científica encargada de construir y programar robots, fue acuñada (aunque de forma accidental) por el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov
[editar] Historia
Robot fabricado por Toyota.
[editar] Los primeros autómatas
En el siglo IV antes de Cristo, el matemático griego Arquitas de Tarento construyó un ave mecánica que funcionaba con vapor y al que llamó "La paloma". También el ingeniero Herón de Alejandría (10-70 d. C.) creó numerosos dispositivos automáticos que los usuarios podían modificar, y describió máquinas accionadas por presión de aire, vapor y agua.[8] Por su parte, el estudioso chino Su Song levantó una torre de reloj en 1088 con figuras mecánicas que daban las campanadas de las horas.[9]
Al Jazarií (1136–1206), un inventor musulmán de la dinastía Artuqid, diseñó y construyó una serie de máquinas automatizadas, entre los que había útiles de cocina, autómatas musicales que funcionaban con agua, y en 1206 los primeros robots humanoides programables. Las máquinas tenían el aspecto de cuatro músicos a bordo de un bote en un lago, entreteniendo a los invitados en las fiestas reales. Su mecanismo tenía un tambor programable con clavijas que chocaban con pequeñas palancas que accionaban instrumentos de percusión. Podían cambiarse los ritmos y patrones que tocaba el tamborilero moviendo las clavijas.
[editar] Modelos modernos primitivos
Modelo del robot de Leonardo da Vinci con mecanismos internos.
Leonardo da Vinci (1452–1519) diseñó los planos para un robot humanoide en torno a 1495. Los cuadernos del artista, recuperados en los años 50, contienen detallados dibujos de un caballero mecánico ahora conocido como el robot de Leonardo, que podía sentarse, alzar los brazos y mover la cabeza y la mandíbula.[10] El diseño se basaba probablemente en la investigación anatomática registrada en su Hombre de Vitruvio. Se desconoce si intentó construir el mecanismo.
En 1738 y 1739, Jacques de Vaucanson expuso varios autómatas de tamaño natural: un flautista, un músico con un caramillo y un pato. El pato mecánico podía agitar las alas, mover el cuello y comer de la mano de Vaucanson, para luego dar la impresión de digerir la comida al excretar una sustancia almacenada en un compartimento escondido.[11]
Además, el Karakuri zui (Maquinaria ilustrada, de 1796) describe complejos animales y juguetes mecánicos construidos en Japón en el siglo XVIII.
[editar] Desarrollo moderno
El artesano japonés Hisashige Tanaka (1799–1881), conocido como el "Edison japonés", creó una serie de juguetes mecánicos extremadamente complejos, algunos de los cuales servían té, disparaban flechas retiradas de un carcaj e incluso trazaban un kanji (caracter japonés).[12]
Por otra parte, desde la generalización del uso de la tecnología en procesos de producción con la Revolución Industrial se intentó la construcción de dispositivos automáticos que ayudasen o sustituyesen al hombre. Entre ellos destacaron los Jaquemarts, muñecos de dos o más posiciones que golpean campanas accionados por mecanismos de relojería china y japonesa.
Robots equipados con una sola rueda fueron utilizados para llevar a cabo investigaciones sobre conducta, navegación y planeo de ruta. Cuando estuvieron listos para intentar nuevamente con los robots caminantes, comenzaron con pequeños hexápodos y otros tipos de robots de múltiples patas. Estos robots imitaban insectos y artrópodos en funciones y forma. Como se ha hecho notar anteriormente, la tendencia se dirige hacia ese tipo de cuerpos que ofrecen gran flexibilidad y han probado adaptabilidad a cualquier ambiente.
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Aibo de Sony. En una exposición de Caixa Galicia en Ponferrada
Con más de 4 piernas, estos robots son estáticamente estables lo que hace que el trabajar con ellos sea más sencillo. Sólo recientemente se han hecho progresos hacia los robots con locomoción bípeda.
En el sentido común de un autómata, el mayor robot en el mundo tendría que ser el Maeslantkering, una barrera para tormentas del Plan Delta en los Países Bajos construida en los años 1990, la cual se cierra automáticamente cuando es necesario. Sin embargo, esta estructura no satisface los requerimientos de movilidad o generalidad.
En 2002 Honda y Sony, comenzaron a vender comercialmente robots humanoides como “mascotas”. Los robots con forma de perro o de serpiente se encuentran, sin embargo, en una fase de producción muy amplia, el ejemplo más notorio ha sido Aibo de Sony.
[editar] La robótica en la actualidad
En la actualidad, los robots comerciales e industriales son ampliamente utilizados, y realizan tareas de forma más exacta o más barata que los humanos. También se les utiliza en trabajos demasiado sucios, peligrosos o tediosos para los humanos. Los robots son muy utilizados en plantas de manufactura, montaje y embalaje, en transporte, en exploraciones en la Tierra y en el espacio, cirugía, armamento, investigación en laboratorios y en la producción en masa de bienes industriales o de consumo.[13]
Otras aplicaciones incluyen la limpieza de residuos tóxicos, minería, búsqueda y rescate de personas y localización de minas terrestres.
Expo 2005, Nagakute (Aichi)
Existe una gran esperanza, especialmente en Japón, de que el cuidado del hogar para la población de edad avanzada pueda ser desempeñado por robots.[14] [15]
Los robots parecen estar abaratándose y reduciendo su tamaño, una tendencia relacionada con la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para controlarlos. Además, muchos robots son diseñados en simuladores mucho antes de construirse y de que interactúen con ambientes físicos reales. Un buen ejemplo de esto es el equipo Spiritual Machine,[16] un equipo de 5 robots desarrollado totalmente en un ambiente virtual para jugar al fútbol en la liga mundial de la F.I.R.A.[17]
Además de los campos mencionados, hay modelos trabajando en el sector educativo, servicios (por ejemplo, en lugar de recepcionistas humanos[18] o vigilancia) y tareas de búsqueda y rescate.
[editar] Usos médicos
Recientemente, se ha logrado un gran avance en los robots dedicados a la medicina,[19] con dos compañías en particular, Computer Motion e Intuitive Surgical, que han recibido la aprobación regulatoria en América del Norte, Europa y Asia para que sus robots sean utilizados en procedimientos de cirugía invasiva mínima. Desde la compra de Computer Motion (creador del robot Zeus) por Intuitive Surgical, se han desarrollado ya dos modelos de robot daVinci por esta última. En la actualidad, existen más de 800 robots quirúrgicos daVinci en el mundo, con aplicaciones en Urología, Ginecología, Cirugía general, Cirugía Pediátrica, Cirugía Torácica, Cirugía Cardíaca y ORL. También la automatización de laboratorios es un área en crecimiento. Aquí, los robots son utilizados para transportar muestras biológicas o químicas entre instrumentos tales como incubadoras, manejadores de líquidos y lectores. Otros lugares donde los robots están reemplazando a los humanos son la exploración del fondo oceánico y exploración espacial. Para esas tareas se suele recurrir a robots de tipo artrópodo.
[editar] Modelos de vuelo
En fases iniciales de desarrollo hay robots alados experimentales y otros ejemplos que explotan el biomimetismo. Se espera que los así llamados nanomotores y cables inteligentes simplifiquen drásticamente el poder de locomoción, mientras que la estabilización en vuelo parece haber sido mejorada substancialmente por giroscopios extremadamente pequeños.
[editar] Modelos militares
Un impulsor muy significativo de este tipo de investigaciones es el desarrollo de equipos de espionaje militar.
Destacan también el éxito de las bombas inteligentes y UCAVs en los conflictos armados, sin olvidar el empleo de sistemas robóticos para la retirada de minas antipersonales.
[editar] Arquitectura de los robots
Existen diferentes tipos y clases de robots, entre ellos con forma humana, de animales, de plantas o incluso de elementos arquitectónicos pero todos se diferencian por sus capacidades y se clasifican en 4 formas:
Androides: robots con forma humana. Imitan el comportamiento de las personas, su utilidad en la actualidad es de solo experimentación. La principal limitante de este modelo es la implementación del equilibrio a la hora del desplazamiento, pues es bípedo.
Móviles: se desplazan mediante una plataforma rodante (ruedas); estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro.
Zoomórficos: es un sistema de locomoción imitando a los animales. La aplicación de estos robots sirve, sobre todo, para el estudio de volcanes y exploración espacial.
Poliarticulados: mueven sus extremidades con pocos grados de libertad. Su principal utilidad es industrial, para desplazar elementos que requieren cuidados.
[editar] Proyectos en marcha
Proyecto Autómata Abierto. El propósito de este proyecto es desarrollar software modular y componentes electrónicos, desde los cuales sea posible ensamblar un robot móvil basado en una computadora personal que pueda ser utilizado en ambientes de casas u oficinas. Todo el código fuente es distribuido bajos los términos de la Licencia Pública General (GNU).
ASIMO. Proyecto de robot humanoides de Honda.
Dean Kamen, fundador de FIRST y de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME), ha creado una Competencia Robótica multinacional que reúne a profesionales y jóvenes para resolver problemas de diseño de ingeniería de manera competitiva. En 2003, el torneo contó con más de 20.000 estudiantes en más de 800 equipos en 24 competiciones. Los equipos vienen de Canadá, Brasil, Reino Unido y Estados Unidos. A diferencia de las competiciones de los robots de lucha sumo que se celebran regularmente en algunos lugares o las peleas de ficción de “Battlebots“ transmitidas por televisión, estos torneos incluyen la construcción de un robot.
[editar] Los robots en la ficción
[editar] Mitología
Muchas mitologías antiguas tratan la idea de los humanos artificiales. En la mitología clásica, se dice que Cadmo sembró dientes de dragón que se convertían en soldados, y Galatea, la estatua de Pigmalión, cobró vida. También el dio griego de los herreros, Hefesto (Vulcano) para los romanos) creó sirvientes mecánicos inteligentes, otros hechos de oro e incluso mesas que se podían mover por sí mismas. Algunos de estos autómatas ayudan al dios a forjar la armadura de Aquiles, según la Ilíada[20] Aunque, por supuesto, no se describe a esas máquinas como "robots" o como "androides", son en cualquier caso dispositivos mecánicos de apariencia humana.
Una leyenda hebrea habla del Golem, una estatua animada por la magia cabalística. Por su parte, las leyendas de los Inuit describen al Tupilaq (o Tupilak), que un mago puede crear para cazar y asesinar a un enemigo. Sin embargo, emplear un Tupilaq para este fin puede ser una espada de doble filo, ya que la víctima puede detener el ataque del Tupilaq y reprogramarlo con magia para que busque y destruya a su creador.
[editar] Literatura
Ya en 1817, en un cuento de Hoffmann llamado El Coco, aparece una mujer que parecía una muñeca mecánica, y en la obra de Edward S. Ellis de 1865 El Hombre de Vapor de las Praderas se expresa la fascinación americana por la industrialización.
Como se indicaba más arriba, la primera obra en utilizar la palabra robot fue la obra teatral R.U.R. de Čapek,(escrita en colaboración con su hermano Josef en 1920; representada por primera vez en 1921; escenificada en Nueva York en 1922. La edición en inglés se publicó en 1923).
La obra comienza en una fábrica que construye personas artificiales llamadas robots, pero están más cerca del concepto moderno de androide o clon, en el sentido de que se trata de criaturas que pueden confundirse con humanos. Pueden pensar por sí mismos, aunque parecen felices de servir. En cuestión está si los robos están siendo explotados, así como las consecuencias por su tratamiento.
El autor más prolífico de historias sobre robots fue Isaac Asimov (1920-1992), que colocó los robots y su interacción con la sociedad en el centro de muchos de sus libros.White, Michael (2005). Isaac Asimov: a life of the grand master of science fiction (en inglés). Carroll & Graf, pp. 1-2. ISBN 0786715189.[21] Este autor consideró seriamente la serie ideal de instrucciones que debería darse a los robots para reducir el peligro que éstos representaban para los humanos. Así llegó a formular sus Tres Leyes de la Robótica: Ningún robot causará daño a un ser humano o permitirá, con su inacción, que un ser humano sufra daño; todo robot obedecerá las órdenes que le den los seres humanos, a menos que esas órdenes entren en conflicto con la primera ley; y todo robot debe proteger su propia existencia, siempre que esa protección no entre en conflicto con la primera o la segunda ley.[22]
Esas tres leyes se introdujeron por primera vez en su relato corto de 1942 Círculo Vicioso, aunque habían sido esbozadas en algunos textos anteriores. Más tarde, Asimov añadió la ley de Cero: "Ningún robot causará daño a la humanidad ni permitirá, con su inacción que la humanidad sufra daño". El resto de las leyes se modificaron para ajustarse a este añadido.
Según el Oxford English Dictionary, el principio del relato breve ¡Mentiroso! de 1941 contiene el primer uso registrado de la palabra robótica. El autor no fue consciente de esto en un principio, y asumió que la palabra ya existía por su analogía con mecánica, hidráulica y otros términos similares que se refieren a ramas aplicadas del conocimiento.[23]
[editar] Cine y televisión
El tono económico y filosófico iniciado por R.U.R. sería desarrollado más tarde por la película Metrópolis, y las populares Blade Runner (1982) o The Terminator (1984).
Existen muchas películas sobre robots, como Inteligencia Artificial de Steven Spielberg, o las dos películas basadas en los relatos de Isaac Asimov, Yo, Robot y El hombre bicentenario, asi también como Cortocircuito y la versión de Disney: Wall-E.
En televisión, existen series muy populares como Robot Wars y Battlebots, de batallas de estilo sumo entre robots.
También hay una pelicula con Bruce Willis nombrada "Identidad Sustituta"
[editar] Cuestiones éticas
Existe la preocupación de que los robots puedan desplazar o competir con los humanos . Las leyes o reglas que pudieran o debieran ser aplicadas a los robots u otros “entes autónomos” en cooperación o competencia con humanos si algún día se logra alcanzar la tecnología suficiente como para hacerlos inteligentes y conscientes de sí mismos, han estimulado las investigaciones macroeconómicas de este tipo de competencia, notablemente construido por Alessandro Acquisti basándose en un trabajo anterior de John von Neumann.
Actualmente, no es posible aplicar las Tres leyes de la robótica, dado que los robots no tienen capacidad para comprender su significado, evaluar las situaciones de riesgo tanto para los humanos como para ellos mismos o resolver los conflictos que se podrían dar entre estas leyes.
Entender y aplicar lo anteriormente expuesto requeriría verdadera inteligencia y consciencia del medio circundante, así como de sí mismo, por parte del robot, algo que a pesar de los grandes avances tecnológicos de la era moderna no se ha llegado
[editar] El impacto de los robots en el plano laboral
Muchas grandes empresas, como Intel, Sony, General Motors, Dell, han implementado en sus líneas de producción unidades robóticas para desempeñar tareas que por lo general hubiesen desempeñado trabajadores de carne y hueso en épocas anteriores.
Esto ha causado una agilización en los procesos realizados, así como un mayor ahorro de recursos, al disponer de máquinas que pueden desempeñar las funciones de cierta cantidad de empleados a un costo relativamente menor y con un grado mayor de eficiencia, mejorando notablemente el rendimiento general y las ganancias de la empresa, así como la calidad de los productos ofrecidos.
Pero, por otro lado, ha suscitado y mantenido inquietudes entre diversos grupos por su impacto en la tasa de empleos disponibles, así como su repercusión directa en las personas desplazadas. Dicha controversia ha abarcado el aspecto de la seguridad, llamando la atención de casos como el ocurrido en Jackson, Míchigan, el 21 de julio de 1984 donde un robot aplastó a un trabajador contra una barra de protección en la que aparentemente fue la primera muerte relacionada con un robot en los EE. UU.
Debido a esto se ha llamado la atención sobre la ética en el diseño y construcción de los robots, así como la necesidad de contar con lineamientos claros de seguridad que garanticen una correcta interacción entre humanos y máquinas.
[editar] Los robots en los deportes
Hay un juego considerado deporte de peleas de robots en una arena, estos robots tienen brazos, ganchos o cualquier artefacto para defenderse o ganarle a los demas, estas peles se transmiten en BATTLEBOTS un programa donde te dan las peleas de robots, hechas en California o Inglaterra
[editar] clases de peso
Los Robots en los torneos de BattleBots fueron separados en cuatro categorías de peso. Los límites de peso se incrementó ligeramente con el tiempo. En los torneos de final de las clases fueron:
• Ligero: 60 libras (27 kilogramos)
• Medio: 120 libras (54 kilogramos)
• Heavyweight: 220 libras (100 kilogramos)
• Superheavyweight: 340 libras (154 kilogramos)
[editar] Partidos
Los partidos son tres minutos de duración. Durante un partido, dos robots hacen todo lo posible para destruir unos a otros con los medios disponibles.
Sólo hay dos acontecimientos que causan que el encuentro se hizo una pausa y las personas entrar en el BattleBox. Uno de ellos es el caso de que los robots están pegados y no se puede separar o que ambos tienen al mismo tiempo de la inactividad. El otro escenario es que uno o ambos 'contra los robots tienen atrapados en el fuego. En ese caso, las personas que entran en la BattleBox están equipadas con un extintor de incendios.
Si un robot es incapaz de moverse durante treinta segundos, porque es muy dañado o se ha quedado atascado en la arena riesgos, es declarado fuera de combate. El conductor también puede llamar a un "tap-out" para perder el partido si su robot está a punto de ser destruida. Esto termina el partido diez segundos después, el controlador de oposición es "pidió" (pero no ordena) a no atacar durante los diez segundo recuento.
En aproximadamente la mitad de los partidos, los dos robots sobrevivir a los tres minutos, en ese momento, tres jueces distribuirá un total de 45 puntos (15 puntos de un juez, 5 puntos por cada juez por cada categoría) en tres categorías. El robot con el puntaje más alto gana. Las categorías son a juzgar la agresión, la estrategia, y el daño. Un robot que queda atrás de forma segura de su oponente no tendrá muchos puntos de la agresión, uno en que la lucha contra todo el tiempo, sin embargo, la voluntad. La categoría de estrategia es de lo bien que un robot explota las debilidades de su oponente, protege su propia y se ocupa de los peligros. Un robot de conducción en las sierras matar perderá puntos aquí, a menos que haya una buena razón para hacerlo, mientras que un robot que es capaz de atacar los puntos débiles de su oponente ganará puntos. La categoría de daños es de cuánto daño puede manejar el robot a su oponente, mientras que permanecen intactas en sí.
El ganador se mueve en, el perdedor es eliminado del torneo.
Al final del torneo, una serie de "retumba" o "rondas de cuerpo a cuerpo 'se los realiza normalmente en cada categoría de peso, permitiendo que los robots que sobrevivieron el torneo principal a combatir en un" libre para todos "en un partido de 5 minutos. De vez en cuando hay robots demasiados para un estruendo, y varios estruendos se celebran con la parte superior contra los robots de sobrevivir compitiendo en un evento final. Durante la Temporada 5 Heavyweight Rumble (los primeros rumores de que la competencia), una esquila-off parte robot pasó por el techo y cayó Arena Lexan (inofensivo) en la audiencia. Debido a esto, el resto de los estruendos fueron cancelados debido a problemas de seguridad.
[editar] El BattleBox
El BattleBox es de 48 'x 48' Arena cuadrados destinados a proteger a los conductores, los funcionarios, y público de la metralla y la carga contra los robots. Consta de una planta de acero y con armazón de acero con paneles de paredes y techo con un plástico grueso, de policarbonato antibalas. Los equipos traen sus robots en las puertas, que están selladas después de haber salido de todos los seres humanos. Los controladores de control de sus máquinas de fuera de la arena sellado.
[editar] Riesgos de Arena
Operado por "Pulverizador Pete", los riesgos de arena están destinadas a hacer peleas más interesantes e imprevisibles, y para premiar a los conductores que pueden evitar los peligros, mientras que empujar o llevar a su oponente en ellos. Los riesgos incluyen:
• Pulverizadores: £ 150 mazos que pueden hacer un daño importante a cualquier bot que pasa por debajo de ellos. Originalmente mazos normal que causó daños mínimos, que se convirtió en mazos de 50 libras de aluminio que se separó en varias ocasiones (temporada 2) y, finalmente, se convirtió en el 150 mazos de libras (temporadas 3 y otros).
• Tiras de Spike: Las paredes de la arena se cubren con 6-pulgada de largo, puntas de acero afilado. Empujar a un oponente duro en un muro a veces se puede presentar en las espigas, inmovilizarlo.
• Spinners: Estos rápidamente los discos girando en el piso no hacer daño a un robot, pero interfiere con su conducción o de aventura por el cuarto (en función del peso). The Spinners inadvertidamente sólo afectan a la clase de peso ligero, como los robots mayor peso de clase son lo suficientemente pesadas que apenas puede pasar por encima de ellos con poca resistencia.
• Kill Sierras: The Kill sierras son sierras circulares que se levantan sobre el suelo a gran velocidad tan pronto como un robot de más de unidades de las ranuras de color rojo que las ocultan. El carburo de sierra puede arrancar en los neumáticos un bot o el chasis. En las temporadas más tarde, rojo 'tirar las hojas "se han añadido para aumentar la probabilidad de que un bot se están iniciando.
• Pistons: Introducida por primera vez en la temporada 3, los Pistons son las columnas de acero que suben y bajan desde el piso sin previo aviso. Como no están afilados o particularmente rápido, que no hacen mucho daño a los robots, pero se puede detener a un robot de carga o un flip por encima o en su lado. Los Pistons fueron eliminados para estaciones 4 y 5.
• Baquetas: Se trata de puntas de acero afiladas que salen de la pista de la Arena en grupos de seis, que sirve tanto para levantar un robot fuera de la tierra o la punción bajo su armadura si mal construidos.
• Criadores Infierno: Si un robot de unidades sobre el centro de la arena, un carnero neumáticos abrirá estas secciones de la palabra a una inclinación de 15 grados. Los criadores infierno fueron llevados a cabo en la temporada 5 para permitir más espacio para los robots para luchar.
• Tornillos: Introducida por primera vez en la temporada 3, estos dispositivos eran una modificación de las tiras de estática pico. Los tornillos fueron rotando continuamente barrenos colocados horizontalmente en el borde de la pista de la Arena. Los tornillos se destina a juntar un bot, y posiblemente arrastre más cerca de los pulverizadores debido al diseño del sacacorchos. Sin embargo, al igual que los Spinners, estos afectados la mayoría de los pesos ligeros. De hecho, apenas hace una gran diferencia en las luchas de todos, que las hacen un "arreglo cosmético" en su lugar. Para la temporada 5, los tornillos fueron actualizados para que en lugar de "empujar" en una dirección, que convergieron en el centro desde direcciones opuestas, formando una 'V' que muy a menudo tapa o robots de los daños. También se les dio dientes, para atrapar a una armadura mejor.
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