Cómo funcionan los robots: estructura y características

Los autómatas son sistemas cada vez más complejos y clasificarlos se basan en su generación (primera, segunda y tercera generación), o la diferencia entre robots autónomos y no autónomos no es suficiente.

Para comprender qué tipo y modelos de autómatas existen hoy (y qué podremos ver en el futuro en términos de robótica), es necesario comprender la estructura de los robots y cuáles son sus funciones principales. En principio, tienen cuatro «unidades funcionales», es decir, deben verse como sistemas complejos que tienen diferentes «órganos funcionales» (órganos mecánicos, órganos sensoriales, órganos de control, órganos de gobierno y cálculo).

Antes de ver cada uno de estos órganos, es bueno recordar la definición de robótica proporcionada por el Robotic Institute of America (RIA): «un robot es un manipulador multifuncional y reprogramable, diseñado para mover materiales, piezas, herramientas o dispositivos especializados a través de movimientos programados variables, para realizar una variedad de tareas. Un robot también adquiere información del entorno y se mueve de manera inteligente en consecuencia”.

1. Estructura mecánica (partes mecánicas o funciones mecánicas)

En cuanto a la definición de robótica proporcionada por el Robotic Institute of America, la estructura mecánica de un robot representa el «manipulador multifunción». En realidad, esto se aplica más que cualquier otra cosa a la robótica industrial porque si observamos la robótica de servicio (que discutiremos en los siguientes capítulos), la estructura mecánica corresponde al movimiento del robot y al sistema de locomoción como lo es en el brazo robótico.

Los órganos mecánicos, de hecho, se distinguen entre aparatos para realizar operaciones y actividades en un lugar fijo o aparatos capaces de moverse. Si quisiéramos establecer un paralelismo con los órganos de movimiento de los seres humanos (aunque para ciertos tipos de robots puede parecer un poco arriesgado), dividiríamos los órganos mecánicos en miembros superiores (principalmente brazos mecánicos, incluidas, sin embargo, las llamadas extensiones finales). efector, es decir, herramientas como pino y manos robóticas para manipulación) y miembros inferiores (no necesariamente «patas mecánicas», hoy en día preservadas por los robots más sofisticados, sino órganos mecánicos como ruedas, ruedas, toboganes o sistemas cinemáticos).

2. estructura sensorial

Los sistemas robóticos están equipados con una capacidad sensorial que les permite «percibir» el contexto en el que operan. No se trata de sensaciones humanas, por supuesto, sino de una estructura sensorial que permite al robot adquirir datos, tanto sobre el estado interno de la estructura mecánica (sensores propioceptivos que permiten al robot «percibir», por ejemplo, posición y velocidad), y en el entorno externo circundante (sensores exteroceptivos que nos hacen percibir, por ejemplo, la fuerza y ​​la proximidad y le dan al robot una visión artificial).

3. Estructura de control (cuerpos de control del robot)

Los cuerpos de control actúan como conectores entre percepción y acción y son los sistemas que garantizan que el robot realiza las actividades para las cuales fue desarrollado y / o se utiliza con el grado programado de precisión y fuerza.

La estructura de control está dada por actuadores (motores eléctricos, sistemas hidráulicos o neumáticos, etc.) y algoritmos de control (para pilotar los actuadores).

4. Estructura de gobierno (cuerpos de almacenamiento y cálculo)

En este caso nos referimos a los sistemas que permiten programar, calcular, verificar las actividades y el trabajo realizado por las máquinas robóticas. La estructura de gobierno y cálculo generalmente está compuesta por sistemas de hardware (microprocesadores, memorias, etc.) y sistemas de software (programas de aplicación, algoritmos de cálculo codificados en lenguajes de programación, estándar o dedicado).