robótica inteligente

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Robótica Inteligente. Robótica Inteligente. Intenciones educativas Objetivos Metodología Temario Políticas Concurso MiniRobótica. ¿Qué es un robot?. Un robot es. - PowerPoint PPT Presentation

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  • Robtica Inteligente

  • Robtica InteligenteIntenciones educativasObjetivosMetodologaTemarioPolticas

    Concurso MiniRobtica

  • Qu es un robot?

  • Un robot es ...manipulador programable y multifuncional diseado para mover materiales, partes, herramientas o dispositivos especficos mediante movimientos programados para realizar diferentes tareas [Instituto de Robtica de Amrica]

  • Un robot es ...agente activo artificial cuyo ambiente es el mundo fsico [Russell y Norvig]conexin inteligente de percepcin a accin [Jones y Flynn]una mquina programable capaz de percibir y actuar en el mundo con cierta autonoma [Sucar]

  • Tipos de RobotsRobots manipuladores (brazos)Robots mvilesRobots hbridos (mviles con manipulacin)Vehculos autnomosRobots caminantes2 patas (humanoides)4/6 patas (insectos)

  • Un poco de historia ...La palabra robot proviene del checo robota (labor,trabajo) y robotnik (trabajador). Fue introducida por el escritor Karel Kapek en la obra R.U.R.Los primeros robots aparecen en la mitologa griega y en obras de ficcin:Talos, gigante de bronze que vigilaba CretaGolem, protector de los judos en PragaFrankesteinI Robot, Asimov (leyes de la robtica)Pelculas: Robbie, Gort, Rosie, Robot, R2D2, ...

  • Un poco de historia ...Primeros robots:1890, Tesla: vehculos radio controlados1940s, Wiener: dispositivo antiareo1950: tortuga electrnica1966, S.R.I: Shakey (primer robot mvil con IA)1960s, G.E., Quadruped (primeros robots de patas)1973, Stanford: Cart1975, Francia: Hilare I1980, C.M.U.: Rover1985 explosin de robots en universidades y compaas

  • AplicacionesManufactura y manejo de materialesAmbientes hostilesExploracin espacial e interplanetariaRobots de servicioTelepresencia y realidad virtualMililtares y operaciones de rescateAmbientes submarinosEstudios fisiolgicos y cognitivosEntretenimiento y juegos

  • Partes de un RobotActuadoresSensoresComunicacinInteligenciaControlPotencia

  • ActuadoresDispositivos que permiten al robot modificar el medio ambienteDos tipos principales:Locomocin: cambiar la posicin del robot respecto al medio ambienteManipulacin: mover otros objetos en el medio ambiente

  • LocomocinExisten dos formas bsicas de locomocin:Robots con ruedasRobots con patasRuedas:ms simples y eficients, faciles de controlarlimitadas a terrenos planosPatas:complejas, inestables, difciles de controlarmayor flexibilidad para todo tipo de terreno

  • ManipulacinNormalmente construidos en base a una serie de segmentos con articulaciones entre ellos (como un brazo)Tres tipos bsicos de articulaciones:RotacionalesCilndricasPrismticasMayor nmero de articulaciones dan mayor flexibilidad (grados de libertad), pero hacen ms complejo el control

  • ManipulacinLos manipuladores tienen en el extremo un efector final que interactua directamente con los objetosExisten diferentes tipos de efectores dependiendo de la tarea:pinzasherramientas (desarmador. ...)pistola de pintura, soldadoramanos

  • SensoresDispositivos que permiten al robot percibir el medio ambiente y su estado internoPrincipales tipos:propriception posicin y movimiento:Codificadores en uniones de manipuladoresOdomestra en robots mvilesfuerza (bumpers)TactilesUltrasonido (sonares)

  • Sensores

    CmarasFotoreceptoresApuntadores lserTelmetros lserSensores de energaBrjulas

  • PotenciaSistema de potencia que proporcionan la energa elctrica para la operacin de las diferentes partes: electrnica, motores, sensores, etc.Los robots manipuladores se pueden alimentar de las lneas elctricas (fijos), mientras que los robots mviles normalmente se alimentan de bateras

  • ControlProvee la interfaz entre el sistema de procesamiento del robot y sus sensores y actuadoresNormalmente se realiza mediante una combinacin de hardware y softwareProvee una serie de comandos (subrutinas) para los programas de alto nivel del robot (inteligencia)

  • InteligenciaProgramas que permiten que el robot realice sus tareasDependiendo del tipo de robot y de la complejidad y variedad de las tareas a realizar, se tienen diferentes tipos de programas

  • InteligenciaAlgunas tareas de un robot mvil:Integrar/interpertar la informacin de sus sensoresNavegacin (evitar obstculos, ir a cierto lugar - meta)Planeacin (decidir la serie de pasos para cumplir una o ms metas)Construir modelos del ambiente (mapas)Localizarse en el mundo (en el mapa)Reconocer lugares y/o objetosManipular objetosCominicarse con otros agentes: computadoras, otros robots, personas

  • InteligenciaModelos del ambiente: mapaUn mapa es una representacin del espacio que indica los lugares libres y ocupados que ayudan a navegar al robot, y posiblemente objetos y lugares especficos (marcas)Tipos de mapas:Decomposicin espacialRepresentaciones geomtricasRepresentaciones topolgicas

  • InteligenciaEjemplos de integracin sensorial, construccin de mapas y navegacinMapas de celdas probabilsticos

  • InteligenciaEjemplo de robot construyendo un mapa

  • ComunicacinEn diversas aplicaciones es necesario que el robot se comunique con otros agentesTipos de comunicacin:Telecontrol: programacin y control a distanciaCoordinacin: comunicacin con robots u otras mquinas para realizar tareas conjuntasInteraccin humano-robot: comunicacin con personas para recibir comandos o dar informacin

  • ComunicacinEjemplo de telecontrol via InternetServidorRobot mvilObservadorInternet

  • ComunicacinEjemplo de comandos gestuales

  • reas del conocimientoIngeniera mecnicaIngeniera elctrica / electrnicaControlComputacinInteligencia artificialMatemticasPsicologa, zoologa, neurociencias

  • Referencias[Jones, Flynn] Cap. 1[Russell, Norvig] Cap. 25[Dudek, Jenkin] Cap. 1