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Publicada porRosario Sosa Espejo Modificado hace 9 años
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Robótica Inteligente L. Enrique Sucar Leonardo Romero Marco López ITESM Cuernavaca
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Robótica Inteligente Intenciones educativas Objetivos Metodología Temario Políticas Concurso MiniRobótica
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¿Qué es un robot?
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Un robot es... “manipulador programable y multifuncional diseñado para mover materiales, partes, herramientas o dispositivos específicos mediante movimientos programados para realizar diferentes tareas” [Instituto de Robótica de América]
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Un robot es... “agente activo artificial cuyo ambiente es el mundo físico” [Russell y Norvig] “conexión inteligente de percepción a acción” [Jones y Flynn] “una máquina programable capaz de percibir y actuar en el mundo con cierta autonomía” [Sucar]
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Tipos de Robots Robots manipuladores (brazos) Robots móviles Robots “híbridos” (móviles con manipulación) Vehículos autónomos Robots caminantes –2 patas (humanoides) –4/6 patas (insectos)
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Aplicaciones Manufactura y manejo de materiales Ambientes hostiles Exploración espacial e interplanetaria Robots de servicio Telepresencia y realidad virtual Mililtares Estudios fisiológicos y cognitivos Entretenimiento y juegos
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Partes de un Robot Actuadores Sensores Comunicación “Inteligencia” Control Potencia
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Actuadores Dispositivos que permiten al robot modificar el medio ambiente Dos tipos principales: –Locomoción: cambiar la posición del robot respecto al medio ambiente –Manipulación: mover otros objetos en el medio ambiente
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Locomoción Existen dos formas básicas de locomoción: –Robots con ruedas –Robots con patas Ruedas: –más simples y eficients, faciles de controlar –limitadas a terrenos planos Patas: –complejas, inestables, difíciles de controlar –mayor flexibilidad para todo tipo de terreno
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Manipulación Normalmente construidos en base a una serie de segmentos con articulaciones entre ellos (como un brazo) Tres tipos básicos de articulaciones: –Rotacionales –Cilíndricas –Prismáticas Mayor número de articulaciones dan mayor flexibilidad (grados de libertad), pero hacen más complejo el control
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Manipulación Los manipuladores tienen en el extremo un efector final que interactua directamente con los objetos Existen diferentes tipos de efectores dependiendo de la tarea: –pinzas –herramientas (desarmador....) –pistola de pintura, soldadora –“manos”
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Sensores Dispositivos que permiten al robot percibir el medio ambiente y su estado interno Principales tipos: –“ propriception” – posición y movimiento: Codificadores en uniones de manipuladores Odomestría en robots móviles –fuerza (bumpers) –Tactiles –Ultrasonido (sonares)
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Sensores –Cámaras –Fotoreceptores –Sensores de rango laser –Sensores de energía
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Potencia Sistema de potencia que proporcionan la energía eléctrica para la operación de las diferentes partes: electrónica, motores, sensores, etc. Los robots manipuladores se pueden alimentar de las líneas eléctricas (fijos), mientras que los robots móviles normalmente se alimentan de baterías
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Control Provee la interfaz entre el sistema de procesamiento del robot y sus sensores y actuadores Normalmente se realiza mediante una combinación de hardware y software Provee una serie de comandos (subrutinas) para los programas de alto nivel del robot (“inteligencia”)
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“Inteligencia” Programas que permiten que el robot realice sus tareas Dependiendo del tipo de robot y de la complejidad y variedad de las tareas a realizar, se tienen diferentes tipos de programas
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“Inteligencia” Algunas tareas de un robot móvil: –Integrar/interpertar la información de sus sensores –Navegación (evitar obstáculos, ir a cierto lugar - meta) –Planeación (decidir la serie de pasos para cumplir una o más metas) –Construir modelos del ambiente (mapas) –Localizarse en el mundo (en el mapa) –Reconocer lugares y/o objetos –Manipular objetos –Cominicarse con otros agentes: computadoras, otros robots, personas
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“Inteligencia” Modelos del ambiente: mapa Un mapa es una representación del espacio que indica los lugares libres y ocupados que ayudan a navegar al robot, y posiblemente objetos y lugares específicos (marcas) Tipos de mapas: –Decomposición en celdas –Grafos de conectividad –Mapas de celdas probabilísticos
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“Inteligencia” Ejemplos de integración sensorial, construcción de mapas y navegación Mapas de celdas probabilísticos
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Comunicación En diversas aplicaciones es necesario que el robot se comunique con otros agentes Tipos de comunicación: –Telecontrol: programación y control a distancia –Coordinación: comunicación con robots u otras máquinas para realizar tareas conjuntas –Interacción humano-robot: comunicación con personas para recibir comandos o dar información
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Comunicación Ejemplo de telecontrol via Internet Servidor Robot móvil Observador Internet
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Comunicación Ejemplo de comandos gestuales
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Áreas del conocimiento Ingeniería mecánica Ingeniería eléctrica / electrónica Control Computación Inteligencia artificial Matemáticas Psicología, zoología, neurociencias
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Referencias [Jones, Flynn] Cap 1 [Russell, Norvig] Cap 25
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Actividades Integrar grupos de trabajo Consultar página de concurso de MiniRobótica Seleccionar categoría Entregar integrantes/categoría por equipo
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