1. La Robótica. Definición.La robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar

tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Es el conjunto de métodos y medios derivados de la informática cuyo objeto de estudio concierne la concepción,

programación y la puesta en práctica de mecanismos automáticos que pueden sustituir al ser humano para efectuar operaciones reguladoras de orden intelectual, motor y sensorial.

2. Los Robots. Definición.Según la Asociación Japonesa de Robótica Industrial (JIRA), los robots son dispositivos capaces de moverse de modo

flexible, análogo al que poseen los organismos vivos, con o sin funciones intelectuales, lo que permite la realización de operaciones en respuesta a órdenes recibidas por humanos.

El Instituto de Robótica de Norteamérica (RIA) define a un robot como un manipulador multifuncional reprogramable, diseñado para desplazar materiales, componentes, herramientas o dispositivos especializados por medio de movimientos programados variables, con el fin de realizar diversas actividades.

3. Aplicación de la robótica en las industrias y líneas de producción. Entre las principales aplicaciones de los Robots en las industrias están:

3.1. Aplicación en la Transferencia de Material Las aplicaciones de transferencia de material se definen como aquellas operaciones en las cuales el objetivo primario es

mover una pieza de una posición a otra. Son consideraras entre las operaciones más sencillas o directas de realizar por los robots.Para las aplicaciones de transferencia de material se requiere comúnmente un robot poco sofisticado, y los requisitos de

enclavamiento con otros equipos son típicamente simples.

3.2. Carga y descarga de máquinas.Las operaciones de carga o descarga son de manejos de material en las que el robot se utiliza para servir a una máquina de

producción transfiriendo piezas a/o desde las máquinas.Existen tres casos dentro de esta categoría de aplicación:

Carga/Descarga de Máquinas: El robot carga una pieza de trabajo en bruto en el proceso y descarga una pieza acabada. Un ejemplo de este caso es una operación de mecanizado.

Carga de Máquinas: El robot debe de cargar la pieza de trabajo en bruto a los materiales en las máquinas, pero la pieza se extrae a través de  otro medio. En una operación de prensado, el robot se puede programar para cargar láminas de metal en la prensa, pero se permite que las piezas acabadas caigan fuera de la prensa por gravedad.

Descarga de Máquinas: La máquina produce piezas acabadas a partir de materiales en bruto que se cargan directamente en la máquina sin la ayuda de robots. El robot descarga la pieza de la máquina. Ejemplos de este caso incluyen aplicaciones de fundición de troquel y moldeado plástico.

  3.3. Operaciones de procesamiento.

Además de las aplicaciones de manejo de piezas, existe una gran variedad de aplicaciones en las cuales los robots realizan trabajos directamente sobre piezas.´

Dentro de esta gama de aplicaciones destacan las siguientes: Soldadura de piezas. Este es un proceso en el cual dos piezas de metal se soldán en puntos localizados al hacer pasar una gran

corriente eléctrica a través de las piezas donde se efectúa la soldadura.

Aplicación de pintura. La tecnología de los robots ha permitido eliminar inconvenientes ambientales, obtener una mejor calidad del acabado, ahorrar pintura y una mejor productividad. Los robots de pintura normalmente son específicos para este fin y son generalmente articulados, ligeros con 6 o más grados de libertad, lo que les permite proyectar pintura en todos los huecos de la pieza.

Aplicación de adhesivos y sellantes. En la industria del automóvil los robots son frecuentemente utilizados para la aplicación de cordones de material sellante o adhesivos (sellantes de ventanas y parabrisas, material anticorrosión, entre otros).

Operaciones de taladrado y remachado. Operaciones de atornillado o enroscado. Fabricación de piezas torneadas.

3.4. MontajeEl montaje es una de las aplicaciones industriales de la robótica que más está creciendo. Exige una mayor precisión que la

soldadura o la pintura y emplea sistemas de sensores de bajo costo y computadoras potentes y baratas. Los robots se usan por ejemplo en el montaje de aparatos electrónicos, para montar microchips en placas de circuito.

3.5. Inspecciones en lugares inaccesibles. En ocasiones es necesario realizar tareas de limpieza y mantenimiento en lugares como tubos de aire acondicionado,

alcantarillas, etc. Para ello se utilizan robots dotados de un sistema de tracción adecuado a los que se les incorpora una cámara. Así se puede obtener una visión del recorrido que sigue el robot.

3.6. Manipulación de residuos tóxicos o peligrosos. Las industrias que generan residuos altamente tóxicos, como las industrias químicas o las que trabajan con material

radiactivo, requieren la utilización de robots para el traslado y manipulación de este tipo de materiales, ya que no es posible que una persona opere en estos ambientes de trabajo.

3.7. Espacio  La exploración del espacio presenta ciertos problemas para el uso de robots y también es un lugar hostil para el ser humano,

ya que, se requiere de un equipo de protección muy costoso tanto en la Tierra como en el Espacio. Por tal motivo muchos científicos han sugerido que es necesario el uso de Robots para continuar con los avances en la exploración espacial.

3.8. Vehículos Submarinos:Muchos de estos vehículos submarinos se utilizan en la inspección y mantenimiento de tuberías que conducen petróleo, aceite

o gas en plataformas oceánicas. Por otro lado también son utilizados en el tendido e inspección del cableado para comunicaciones, investigaciones geológicas y geofísicas en el suelo marino.

3.9. En el ámbito Educativo. El concepto de enseñanza se puede extender mas allá de la utilización de pequeñas maquinas en las clases de los colegios o

laboratorios. Tales robots se utilizan ampliamente hoy para enseñar los principios de la programación a los estudiantes de las escuelas técnicas.

4. Ventajas y desventajas de la aplicación de la Robótica

4.1. VentajasEl aprovechamiento de la robótica industrial conlleva grandes ventajas. Entre ellas, podemos destacar las siguientes:

Reducción significativa en desperdicios de material. Debido a su precisión, los robots pueden cortar, moldear, dar forma a materiales, empleando una mínima perdida de material.

Consistencia de la calidad. Con un sistema automatizado completo, a cada producto que viene de la línea de producción se le puede garantizar la autenticidad de su calidad. Esto significa que las máquinas producirán productos terminados que serán determinados sólo por el valor de la materia prima que fue ingresada. La aceptación y satisfacción de los clientes se verá definitivamente incrementada si los consumidores saben que pueden confiar en un producto y en su construcción, el cual no está sujeto a error humano.

El reemplazo de la labor humana. No solo las pagas jornales y salarios son eliminados, también pagos por enfermedad, vacaciones, beneficios y bonos son también eliminados.

Incrementa la imagen de la fábrica dentro del mercado. (el cual va de mano en mano con el incremento de la aceptación del consumidor mencionada antes) que resulta del incremento de las ventas por la alta calidad de los productos, debido a una calidad constante y reduce el costo de calidad de las inspecciones.

El robot industrial, gracias a su flexibilidad, puede ser fácilmente reprogramado para realizar tareas diferentes, incrementando de tal forma su rentabilidad.

Un robot industrial puede realizar con total seguridad tareas penosas y rutinarias, así como manejar productos potencialmente peligrosos o manipular pesadas cargas.

Al mejorar la velocidad y la calidad de todos los procesos industriales y productivos, la empresa incrementa su eficiencia y logra márgenes que le permiten ser más competitiva en su sector.

4.2. Desventajas El tiempo de duración de la programación del mismo es complicado ya que tiene que ser muy preciso en sus funciones.

El trabajo que antes realizaban las personas, las hace un robot, por lo que la fuente de empleo va disminuyendo puesto que es más rentable un robot.

Requieren gran capital al instalarse que se deprecia con los años.

Los robots no son tan adecuados para la toma de decisiones complicadas.

5. Clasificación de los Robots 5.1. Según su estructura o arquitectura.

5.1.1. PoliarticuladosEn este grupo están los Robots de muy diversa forma y configuración cuya característica común es la de ser básicamente

sedentarios (aunque excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos limitados) y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas y con un número limitado de grados de libertad". Por ejemplo los robots industriales y cartesianos.

5.1.2. MóvilesSe trata de robots con gran capacidad de desplazamiento, acoplados sobre sistemas de propulsión (carros o plataformas

móviles). Se desplazan sobre ruedas u orugas, y son controlados por medio de un mando a distancia, o de forma autónoma utilizando la información captada por sus sensores. Se usan para suministro de material, transporte de mercancía peligrosa, construcción de túneles, reparaciones de oleoductos, despliegue de cables submarinos, misiones de exploración (espacial, submarina o tras catástrofes). 5.1.3. Androides

Son robots que intentan asemejarse a los seres humanos. Su función es puramente experimental y divulgativa, y sólo se suelen ver en ferias y exposiciones. En la actualidad están muy poco desarrollados y sin utilidad práctica, destinados especialmente a la experimentación. Un ejemplo de androide es el Asimo, fabricado por Toyota. 5.1.4. Zoomorficos

Los Robots Zoomórficos constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos. Éstos se agrupan en dos categorías: caminadores y no caminadores.

5.1.5. HíbridosSon aquellos de difícil clasificación, cuya estructura se sitúa eb combinación con algunas de las anteriores ya expuestas, bien

sea por conjunción o yuxtaposición. Por ejemplo, robots articulados y con ruedas (conjunción) o un cuerpo formado por un carro móvil y de un brazo semejante al de los robots industriales. (yuxtaposición).

5.2. Según su generación

5.2.1. Robots de Primera Generación:Son aquellos que trabajan con programas fijos que han sido diseñados para realizar una tarea concreta. Carecen de la

posibilidad de adaptarse a los cambios que se produzcan en su entorno. Trabajan de una forma definida y repetitiva. Su sistema de control está basado en las paradas fijas mecánicamente. Ejemplo: los mecanismos de relojería que mueven las cajas musicales.

5.2.2. Robots de Segunda Generación:Disponen de elementos sensores a la presión o a la luz, cámara, entre otros. Que e proporcionan información sobre cambios

en las condiciones externas. Estos sensores le permiten adaptarse a pequeños cambios que puedan ocurrir en el lugar de su entorno. Estos se utilizan en la industria automotriz, En los procesos de soldadura a punto y continua, en tareas de pintura.

5.2.3. Robots de Tercera Generación o inteligentes. Están dotados de inteligencia artificial, ya que son capaces de modificar sus movimientos (Autoprogramarse a tiempo real) en

función de los cambios exteriores. En esta generación aparecen los lenguajes de programación para escribir los programas de control.

5.2.4. Robots de Cuarta GeneraciónSon Robots altamente inteligentes con mejores Sistemas sensoriales, para entender sus acciones y captar el mundo que los

rodea o entorno a demás Incorporan conceptos “modélicos” de conducta para ser capaces de actuar ante circunstancias determinadas.

5.2.5. Robots de Quinta GeneraciónEsta Actualmente en desarrollo, pero dando pasos gigantescos en este tipo de generación de  Robots que serán los que nos

acompañen en el futuro en todas nuestras actividades cotidianas y darán paso a una nueva era. Esta nueva generación de robots basara su acción principalmente en modelos conductuales establecidos.