Robótica y automatización

El lenguaje de los servos, los cobots, los end effectors (efectores finales) y el código que hace que el metal se mueva.

45 términosJerga del oficio de 47 temas

Los ingenieros mecánicos, los programadores de sistemas de control y los técnicos de planta hablan un lenguaje muy específico para hacer que las máquinas se muevan. Este vocabulario se escucha en las plantas de ensamblaje de automóviles, los laboratorios de investigación académica y los centros de distribución. Es un léxico basado en la precisión. Un ligero error de cálculo en el work envelope (volumen de trabajo) de una máquina da como resultado piezas aplastadas o herramientas rotas. La terminología combina el hardware industrial pesado con la informática abstracta. Los operadores no se limitan a manejar máquinas, sino que utilizan el teleop (teleoperación) para guiar un throwbot hacia una zona peligrosa. Los programadores confían en un PLC (controlador lógico programable) para coordinar la sincronización de los cilindros neumáticos y los motores eléctricos.

Cuando una máquina necesita alinear un componente microscópico, los técnicos recurren al microwalking para empujar el mecanismo hasta la posición exacta. Las palabras reflejan una tensión constante entre la masa física y el control digital. Los profanos utilizan términos genéricos como robot o arm (brazo). Los expertos especifican si un sistema es un industrial manipulator (manipulador industrial) tradicional o un cobot diseñado para trabajar de forma segura junto a operadores humanos. Un profano podría preguntarse por qué una máquina no logra recoger un objeto frágil, mientras que un experto comprueba la respuesta de un taxel array (matriz de sensores táctiles) en el gripper (pinza).

Incluso las discusiones teóricas separan a los expertos de los principiantes. Mientras los aficionados a la ciencia ficción debaten las laws of robotics (leyes de la robótica), los investigadores abordan el kidnapped robot problem (problema del robot secuestrado) para garantizar que un AMR (robot móvil autónomo) pueda determinar su ubicación tras un reinicio repentino. Conocer estas distinciones demuestra que usted comprende tanto el hardware como las matemáticas que lo impulsan. Los ingenieros se centran en cómo un diseño underactuate (subactuado) puede ahorrar peso manteniendo la funcionalidad, o cómo el visual servoing (servocontrol visual) mantiene un end effector en el objetivo. El vocabulario exige exactitud porque las máquinas exigen exactitud.

Quién habla así

Ingenieros mecánicos, programadores de sistemas de control, técnicos de automatización e investigadores en robótica.

Escuchado en el trabajo

Frases reales del lugar de trabajo, con cada palabra especializada descifrada. Toque una palabra resaltada.

The lost its map and triggered a .

Español claroEl robot móvil autónomo se desorientó y no pudo determinar su ubicación en las instalaciones.

Switch to and try the past the debris.

Español claroTome el control manual y mueva el robot en miniatura en pequeños incrementos para sortear el obstáculo.

The uses a to adjust the pressure.

Español claroEl ordenador industrial aplica lógica variable para cambiar la fuerza con la que el efector final flexible aprieta la pieza.

Keep the operator out of the unless the is locked out.

Español claroNo permita que nadie entre en el alcance físico de la máquina, incluso si está diseñada para trabajar de forma segura junto a los humanos.

Use to guide the over the uneven terrain.

Español claroConfíe en la respuesta de la cámara para controlar el mecanismo de marcha mientras avanza sobre terreno irregular.

The shows the will collide before reaching the .

Español claroLa simulación por ordenador indica que el segmento principal del brazo golpeará un obstáculo antes de poder alcanzar sus coordenadas de destino.

El glosario

Los 45 términos, agrupados por tema.

45 mostrados

Tipos de robots y plataformas

10 términos

Define las arquitecturas específicas de las máquinas automatizadas, desde enormes brazos industriales hasta robots microscópicos.

  • Robot móvil autónomo que navega sin guías ni marcas físicas.
  • Sistema robótico diseñado específicamente para operar en el espacio exterior. Jerga del oficio
  • Vehículo submarino autónomo que opera sin cable de conexión a un barco de superficie.
  • Cobottambién collaborative robot
    Robot colaborativo diseñado para trabajar de forma segura junto a los humanos en un espacio compartido.
  • Vehículo no tripulado que se maneja a distancia o de forma autónoma, normalmente referido a embarcaciones aéreas o submarinas.
  • Vehículo operado a distancia de Goddard para la exploración y la investigación, un rover autónomo diseñado para entornos polares.
  • IADtambién intelligent assist device
    Un dispositivo de asistencia inteligente es un sistema de manipulación robótica que amplifica el esfuerzo físico humano.
  • Nanobottambién nanorobot, nanite
    Un robot microscópico construido a escala de nanómetros, normalmente destinado a aplicaciones médicas o de materiales.
  • Throwbottambién throwable robot
    Robot móvil en miniatura y reforzado, diseñado para ser lanzado a entornos peligrosos. Jerga del oficio
  • Organismo sintético microscópico construido a partir de células biológicas vivas que actúa como un robot programable.

Hardware y anatomía

7 términos

Detalla los componentes físicos, los sensores y las uniones estructurales que conforman un sistema robótico.

  • Diseñado para copiar la estructura física y la mecánica de movimiento del cuerpo humano.
  • Fin grippertambién Fin Ray gripper
    Efector final robótico flexible que se dobla hacia dentro para envolver objetos cuando se aplica presión.
  • Forebeamtambién forearm
    Segmento estructural de un brazo robótico que conecta la articulación principal con el efector final.
  • Gripstertambién vacuum gripper, vacuum lifter
    Un dispositivo eléctrico de agarre por vacío que eleva, sujeta, posiciona o desplaza materiales mediante succión.
  • Un mecanismo robótico que consta de patas diseñadas para proporcionar locomoción de marcha.
  • Taxeltambién tactile element, tactile pixel
    Un único punto de detección en una matriz de sensores táctiles utilizado para detectar el contacto o la presión.
  • Diseñar o controlar un sistema mecánico para que tenga menos motores o actuadores independientes que sus grados de libertad totales.

Sistemas de control y software

9 términos

Abarca los entornos de programación, los controladores lógicos y los modelos matemáticos que dirigen el comportamiento de las máquinas.

  • AprilTagtambién fiducial marker
    Sistema de código de barras cuadrado y distintivo utilizado por sistemas de visión artificial para determinar la posición y la orientación.
  • La arquitectura distribuida para navegación móvil es un marco de control utilizado en robots móviles autónomos.
  • EDDtambién Electronic Device Description
    La descripción de dispositivo electrónico es un archivo que indica a un sistema de control cómo comunicarse con un instrumento de campo específico.
  • Sistema de control que utiliza la lógica difusa para procesar las entradas en grados de verdad en lugar de valores binarios estrictos.
  • Model-based designtambién MBD
    Un método matemático y visual para desarrollar sistemas de control complejos antes de construir el hardware.
  • PLCtambién programmable logic controller
    Un ordenador industrial robustecido que se utiliza para controlar procesos de fabricación y celdas robóticas.
  • Teleoptambién teleoperation
    El control remoto de un robot o sistema automatizado por parte de un operador humano. Jerga del oficio
  • Visual servoingtambién vision-based control
    Método de control que utiliza datos de cámaras en un bucle de retroalimentación cerrado para guiar el movimiento de un robot.
  • ZOHtambién zero-order hold
    Retenedor de orden cero, un modelo matemático utilizado en el control digital para mantener constante una señal muestreada entre intervalos.

Movimiento y cinemática

5 términos

Explica la terminología del movimiento, los límites espaciales y la alineación posicional.

  • Característica de un manipulador robótico capaz de orientar libremente su efector final alrededor de un único punto.
  • Microwalktambién jog, Microwalking
    Mover un mecanismo robótico en incrementos extremadamente pequeños para lograr un posicionamiento preciso. Jerga del oficio
  • Capaz de utilizar varios patrones de marcha diferentes para atravesar terrenos variables.
  • Work envelopetambién reach envelope
    Límite tridimensional del espacio que un brazo robótico puede alcanzar físicamente.
  • Workspacetambién working space
    Conjunto completo de coordenadas espaciales que el efector final de un robot puede alcanzar con éxito.

Teoría y conceptos

6 términos

Examina los principios subyacentes de la autonomía, la percepción de las máquinas y la interacción humana.

  • Propiedad física de un objeto o entorno que sugiere cómo puede interactuar un robot con él.
  • Capacidad de un sistema robótico para operar y tomar decisiones sin intervención humana.
  • Capaz de cambiar de forma física imitando a los organismos biológicos.
  • Un escenario teórico en el que un robot autónomo es trasladado a una ubicación desconocida sin su conocimiento.
  • La observación de que el razonamiento de alto nivel requiere poca computación, mientras que las habilidades sensoriomotoras básicas exigen una enorme capacidad de procesamiento.
  • El malestar psicológico que sienten las personas cuando un robot parece casi humano, pero no del todo.

Leyes y ética

5 términos

Describe las reglas y los marcos filosóficos que rigen la toma de decisiones autónoma y los sistemas de armas.

  • AWStambién LAWS
    Sistema de armas autónomo programado para buscar y atacar objetivos sin intervención humana.
  • Concepto fundamental de la ciencia ficción que establece que un robot no puede dañar a un ser humano ni permitir que un ser humano sufra daño.
  • Un concepto de ciencia ficción que establece que un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos.
  • Una regla conceptual que establece que un robot debe proteger su propia existencia.
  • Three Laws of Roboticstambién Asimov's Laws
    Conjunto de directrices éticas ideadas por Isaac Asimov para regir el comportamiento de las máquinas autónomas.

Industria y aplicaciones

3 términos

Describe cómo se implementan los sistemas automatizados en la fabricación, la medicina y las operaciones militares.

  • La Conferencia Internacional sobre Robótica y Automatización es un importante congreso académico anual.
  • Una metodología de diseño para que las armas automatizadas detecten y reaccionen ante objetivos militares.
  • Telesurgerytambién remote surgery
    Un procedimiento médico realizado por un cirujano que controla instrumentos robóticos desde una ubicación remota.

Preguntas que hace la gente

¿Cuál es la diferencia entre un workspace y un work envelope?

Un work envelope se refiere al límite espacial tridimensional que un brazo robótico puede alcanzar físicamente con sus articulaciones y uniones. El workspace (espacio de trabajo) es el conjunto específico de coordenadas espaciales a las que el end effector puede acceder con éxito para realizar sus tareas. El envelope es el límite físico, mientras que el workspace define el área utilizable.

¿Qué hace un PLC en robótica?

Un programmable logic controller actúa como el cerebro central de la automatización industrial. Es un ordenador reforzado que lee las entradas de los sensores, procesa esos datos a través de lógica programada y envía comandos a los motores y válvulas neumáticas. Coordina la sincronización y los enclavamientos de seguridad entre el robot y el equipo de fábrica circundante.

¿Por qué es importante el uncanny valley en el diseño de robots?

El uncanny valley (valle inquietante) es un fenómeno psicológico en el que las personas sienten rechazo hacia las máquinas que parecen casi humanas pero carecen de microexpresiones naturales. Los ingenieros y diseñadores deben tener en cuenta este efecto al construir robots de servicio o animatrónicos. Si una máquina parece demasiado humana sin moverse a la perfección, los usuarios la rechazarán, lo que hace que los diseños abstractos o claramente mecánicos sean más efectivos.

¿Cómo funciona el visual servoing?

El visual servoing utiliza transmisiones de cámara en vivo para controlar un robot en tiempo real. En lugar de moverse a coordenadas preprogramadas, el sistema analiza constantemente los fotogramas de vídeo para rastrear un objeto objetivo. Calcula la distancia y la orientación, y luego envía una respuesta inmediata a los motores para ajustar la posición de la máquina hasta que el objetivo esté perfectamente alineado.

¿Qué diferencia a un cobot de un industrial robot estándar?

Un industrial robot estándar se mueve a altas velocidades con una fuerza enorme y requiere jaulas de seguridad físicas para proteger a los trabajadores humanos. Un collaborative robot (robot colaborativo), o cobot, está construido para operar en espacios compartidos. Utiliza sensores de fuerza y límites de software para detectar contactos inesperados, deteniéndose de inmediato si choca con una persona para evitar lesiones.

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