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Energía Solar y Robótica

Energía Solar y Robóticapor Niccolo Martelli


Robot


• 1921; Csek robotnik (s) Karel Čapek R.U.R. (Rossum's Universal Robots)

• lat laboři (s) = labor, trabajo• Csek robota (s) = trabajo duro o labor• robótica

Isaac Asimov


¿porqué queremos crear robots?

• “la lata” que nos dan ciertas tareas rutinarias o desagradables



• el riesgo involucrado en ciertas operaciones(manipulación de explosivos, trabajos en altura, operaciones en ambientes peligrosos)



• la posibilidad que “otro “ haga muchas de nuestras tareas “a la manera“ nuestra– anybots

• Monty• manos antropomorfas

– puede realizar y aprender movimientos de un humanousando un guante electrónico

• Dexter– camina balanceándose dinámicamente

• QB– robot de telepresencia– http://www.anybots.com



• la posibilidad que “otro “ haga muchas de nuestras tareas “mejor“ que nosotros


• la inherente curiosidade inquietud creativa del H



la energía solar

• sin solno hay vida en el planeta:calor,metabolismo,fotosíntesis


sus carácterísticas(en el planeta Tierra)

• sujeta a:periodicidad diaria


sus carácterísticas(en el planeta Tierra)

• variable con la latitud


sus características(en el planeta Tierra)

• estacionalidad



• condiciones climáticas (azar)



• directamente proporcionalcon la superficie de exposiciónal Sol



• esquema funcional(“factor de planta”)


¿cómo lograr un suministroestable o constante?

• no podemos “parar”el giro del planeta

• esto plantea la necesidadde acumular y graduarsu disponibilidad


acumulación de la energía solar/conversión de la energía

• térmica– natural

(atmósfera, grandes masas de agua)

– artificial(estanques aislados del medio ambiente, medios densos)

• eléctrica– baterías– condensadores

• gravitacional– represas


baterías

• capacidad de acumulación y peso• mejoras sustantivas tendientes a

curva de rendimientos decrecientes


potencia y peso

• bulldozer eléctrico• vehículos eléctricos• ¿vehículos solares?


autonomía

• la posibilidad de independizarsede las fuentes energéticas


tanto los vehículoscomo los robots

están limitados por su peso

• desafío de diseño:¿cómo los hacemos más livianos?

• ¿cómo utilizamos la energía solar en una robóticade nivel “más alto”?– menos consumo energético– mayor sofisticación


Francisco Varela

• estudió la biología celular proponiendo a partir de ella una vertiente diferente para el desarrollo de la IA– autómatas celulares– entes vivos que aprenden

de su historia


La energía solar es universal

• salgamos de la esfera terrestre

Energía Solar y RobóticaExploración espacial• sistemas complejos,

misiones complejas,años de planificación,increíblescostos,grandesriesgos

Energía Solar y RobóticaExploración espacialuna propuesta alternativa

• experiencia con robots móviles (articulados y con ruedas)

• misiones más rápidas,económicas,usando gran cantidad de robots simples y autónomosproducidos en serie,con pesos entre 1 y 2 kg(¡o menos!)

Energía Solar y RobóticaGenghis

• robot móvil, autónomo, de 6 patas• < 1 kilógramo• capaz de desplazarse

sobre terreno abrupto• sin equipamiento de comunicación

de control desde tierra• posibilidad de fabricación en serie,

a bajo costo


• ¿cómo se propulsa?– energía solar

•¿qué lo hace posible?– diseño innovador– inteligencia artificial


• inteligencia basada en enfoque biológico y neuronal

• esquema arquitectónico de subsumption (subsupuestos)– una forma de descomponer

comportamientos inteligentes complejos en muchos comportamientos simples, los que a su vez se organizan en capas superpuestas

– permite modularidad– funciona en paralelo y por separado

(distribuido)


• arquitectura de capas superpuestas– protocolo computacional

paralelo/distribuido basado en especificar una red de instrucciones que vinculan

– primer nivel de comportamientos básicos• basados en la conexión de sensaciones y acción

(sensores y motores)

– tareas de más alto nivel superpuestas en paralelo• temporizadores que provocan cambios de

comportamiento


• 12 motores, 12 sensores de fuerza,6 sensores piro-eléctricos,un inclinómetro y 2 antenas (bigotes)

• Comportamiento:– capaz de moverse

en terreno abrupto y desconocido– perseguir humanos

usando sus sensores piro-eléctricos• Coordinado mediante un sistema

superpuesto de control distribuido

Energía Solar y RobóticaExploración espacial

• Así,al cabo de no muchos años,podría ser posibleexplorar el espacioa no mucho costoy aprender másde nuestro origen


• Hasta vernos nuevamenteen un próximo planeta

Gracias

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