¿Qué son las maquinas y robots? ¿Cómo se relacionan?
La necesidad del ser humano en crear nuevos inventos, ha sido por la tendencia a la automatización de procesos, actividades y situaciones de la vida cotidiana o en su defecto, el trabajo, con él fin de facilitar el mismo, desde este punto surgen las maquinarias y la robótica, que ambas fueron creadas con el fin de ser herramientas preparadas para realizar funciones humanas de forma manual (el uso de la máquina facilita el trabajo), semiautomáticas y automáticas.
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| "Máquinas complejas" |
Las máquinas y su trascendecia a tráves del tiempo
Las máquinas han evolucionado cada vez más, los prototipos son mejores a través del tiempo, dando cada día productos con mayores características (mejoras a través de errores), cuando hablamos de máquina nos referimos a todo aquello creado por el hombre con innovación y herramientas, se define como máquina a una serie de elementos entrelazados, que el mecanismo entre ellos permita dirigir, valer o transformar la energía, con el fin de realizar o facilitar una labor. Analógicamente se le denomina maquinaria al conjunto de máquinas con un mismo fin o que se complementen entre ellas para un trabajo determinado.
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| "Máquina para extracción de petróleo" |
¿Cómo se clasifican las máquinas?
La clasificación de máquinas puede ser un poco confusa, puesto que, estas al ser tan variantes por sus usos, mecanismos, fuente energía o trabajo. Esto la segmenta en todas las industrias de una forma distinta, sin embargo, si se pueden clasificar. Una de las clasificaciones mas utilizadas es de acuerdo a la complejidad de las mismas, de esta forma se denominan las máquinas simples y las maquinas complejas. Con estas dos clasificaciones subyacen miles más, por ejemplo, en las complejas otra clasificación es su utilidad, así pueden considerarse las inyectoras, taladradoras, compresores, impulsores, embaladoras, exprimidores, entre otros. La lista es interminable, pues el ser humano siempre ha perseguido el diseño y la construcción de ingenios para conseguir con ellos trabajos que no puede realizar empleando su propia fuerza y habilidad o para realizar esos trabajos con mayor comodidad.
Elementos o componentes de una máquina
Los componentes básicos de una máquina son el motor, el mecanismo, el bastidor, el sistema de regulación, control y componentes de seguridad.
El motor:
Es un mecanismo encargado de transformar la energía en la labor a realizar, la energía a transformar dependerá del uso o medio donde se encuentre la máquina, el motor es un elemento móvil capaz de generar cambios, no debemos confundir esto con el trabajo realizado, por ejemplo, de una batería, ya que es un elemento inmóvil.
El mecanismo:
Son los elementos capaces de transferir y convertir movimientos y fuerzas desde un elemento motriz hasta un elemento conducido. Los movimientos que realizan los mecanismos pueden ser de cuatro tipos: lineal, alternativo, de rotación y oscilante.
Bastidor:
Es aquel que le brinda la resistencia mecánica, es decir, es el componente que le da la capacidad de los cuerpos para resistir las fuerzas aplicadas sin romperse.
Sistema de regulación, control y componentes de seguridad:
Son cosas que no contribuyen al funcionamiento de la máquina, solo tienen el fin de proteger a quienes trabajan con ella. En la actualidad, en el sector industrial se le da máxima prioridad a la protección de los trabajadores, teniendo en cuenta los imperativos económicos y legales así como las condiciones sociales de la empresa, donde el campo de la seguridad laboral es prioritario. Concepto de cobertura profesional. Es importante mantener estos elementos periódicamente para que funcionen correctamente.
Robótica, la evolución de las máquinas
Teniendo en cuenta todo lo referente a las máquinas podemos definir gran parte de este concepto, pero antes de hablar de la robótica definamos lo que es un robot, los robots son máquinas (complejas) automatizadas capaces de realizar actividades de acuerdo a su entorno, es decir, es una herramienta o máquina programable con capacidad de realizar tareas o funciones de alta complejidad, estos sustituyen algunas actividades humanas, generalmente en labores pesadas, peligrosas, repetitivas entre otros; para no poner en riesgo la integridad de ellos. Los componentes que integran al mismo, por ejemplo, los sensores pueden detectar situaciones o entornos específicos mediante la programación que le permiten un análisis detallado, reaccionando pertinentemente a cualquier situación.
Hablando de la robótica en general, es el estudio de los robots, que combina muchos ámbitos y habilidades que surgen en las ramas de la ingeniería, las ingenierías que actúan sobre ello son la ingeniería mecánica, la ingeniería electrónica, ingeniería eléctrica y de las ciencias de la computación, que se ocupa del diseño, construcción, operación, estructura, manufactura y aplicación de los robots. Además, la robótica también combina varios conocimientos, áreas o disciplinas, como la mecánica, la informática, la inteligencia artificial, la domótica, la programación, la animatrónica, el álgebra, máquinas de estados, en otros muchos campos.
Clasificación de los robots
Los robots se pueden clasificar de distintas formas, pero la más común es hacerlo por su cronología:
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| "Analogía, evolución de los robots mediante el paso de generaciones" |
Primera Generación (robots manipuladores):
La primera generación incluye robots manipuladores, básicamente son robots que repiten una o más tareas de manera programada por software. No tienen en cuenta las variaciones que se producen en el medio ambiente y también se utilizan a nivel industrial.
El sistema mecánico está construido de acuerdo con una estructura muy simple y se aplica a transacciones continuas que requieren solo el movimiento continuo de algunas partes. Por lo general, son controlados de forma remota por operadores y reemplazan muchas manos humanas.
Segunda Generación (robots en aprendizaje):
En la clasificación de los robots de segunda generación, se hallan los robots que realizan tareas después de aprender los movimientos que realizan los operadores humanos. A pesar de utilizar técnicas más avanzadas, los movimientos de este tipo de robot se realizarán en consecuencia.
Los sensores dedicados y los sistemas de retroalimentación definen los robots de aprendizaje automático de segunda generación. Esto le permite comprender las tareas que tiene que hacer, los movimientos que necesita hacer y los resultados de su ejercicio.
Tercera generación (robots con sensores):
Los robots de tercera generación, son aquellos programables o reprogramables a una labor, a través de sistemas computacionales u ordenadores. Cuentan con sensores, mecanismos y estructuras sistemáticas que permiten la visión y el tacto, gracias a códigos de programación.
También se les conoce como robots operados por sentidos y a menudo se usan en campos multitarea porque son programables, los humanos pueden controlar sus sistemas mecánicos según sea necesario para realizar cada tarea de su servicio.Cuarta generación (robots móviles):
La cuarta generación incluye robots móviles, capaces de participar en diversos procesos gracias a la inteligencia artificial. También tienen sensores para que la computadora envíe la información necesaria durante las operaciones. Pero a diferencia de la generación anterior, están programados para poder tomar decisiones y hacer más movimientos.
Se utilizan en tareas que requieren realizar múltiples operaciones y tomar decisiones en tiempo real, al igual que los humanos.Quinta generación (robots inteligentes):
Hemos llegado a la quinta generación, la última generación en clasificación de robots. Estas son las máquinas dotadas de más inteligencia artificial, máquinas con sistemas mecánicos automáticos a la hora de realizar tareas.
En la quinta generación, se desarrollaron máquinas con elementos que les permitían moverse, ya sea sobre ruedas o piernas ortopédicas. Resultados útiles en construcción, manufactura, diseño, entre otras tareas similares.
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