Has conocido el entorno y el lenguaje en el que programaremos nuestra placa controladora para que realice las acciones automatizadas necesarias para nuestro juego del reto. Sin embargo, ahora es el momento de conocer más profundamente los mecanismos que queremos utilizar y controlar. Conoce a continuación el resultado de la computación física aplicado a la robótica: los robots. Los robots juegan un papel muy importante en la sociedad. Compartimos con ellos nuestro tiempo, nuestro espacio y hasta nuestra seguridad. Todo esto debe hacernos pensar en algo fundamental, ¿deben tener los robots unas normas básicas? Además...¿realmente los necesitamos?¿Para qué?¿De qué partes deben constar para ser consideramos como tales? Descúbrelo...
Un juego IoT
4. Yo, robot
1. ¿Comodidad, utilidad, qué buscamos?
Vamos a utilizar ahora la información previa de la que disponéis sobre los robots, buscando poner de relieve de qué forma pueden ayudar los robots.
De eso trata esta actividad, en grupo debéis dar sentido a los robots: encontrar situaciones reales dónde puedan ayudar a los seres humanos.
- ¿Cómo?: deberéis buscar cuatro ámbitos dónde los robots puedan ser útiles. Además, debéis justificarlo con una aplicación práctica de los robots en cada uno de los ámbitos seleccionados. Buscad alguna imagen de la aplicación, que tenga licencia Creative Commons, y acompañadla de una breve explicación.
- ¿Dónde?
- En vuestro cuaderno siempre lo podéis hacer.
- En el blog de la asignatura siempre es una buena opción.
Lumen dice ¿Necesitas un poco de ayuda con los ámbitos de aplicación?
Fijaos en las siguientes imágenes. Seguro que os pueden servir de inspiración.
2. Ya están aquí
Desde hace décadas los robots se han insertado en diferentes ámbitos de nuestra cultura y sociedad. En el pasado era ficción: los veíamos en multitud de películas, pero en el presente, nos encontramos rodeados de diferentes tipos de robots que nos ofrecen un futuro apasionante.
El objetivo de la robótica es diseñar máquinas robotizadas que sean capaces de realizar tareas automatizadas o de simular el comportamiento humano o animal. Estas máquinas son los robots. Entender la evolución en el desarrollo de los robots de cara al futuro, nos ayudará a comprender su valor para mejorar nuestra calidad de vida.
Conoce a través de los siguientes vídeos los principales aspectos de los robots y de la robótica:
Recordad, si activáis la opción de subtítulos podréis leer el contenido de los vídeos.
Vídeo 1: ¿Qué son los robots?
Conoce un poco acerca de la evolución de los robots desde sus inicios mediante este vídeo que te dará detalles sobre su historia. Verás que su principal objetivo era abaratar los costes de producción, y aunque hasta hace pocos años, únicamente los veíamos en el sector industrial automatizando puestos de trabajo, ahora también disfrutamos de los robots en hoteles, bares, bancos, consultas médicas, ejerciendo de policías o en catástrofes naturales.
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Vídeo 2: ¿Qué es la robótica?
Para el diseño de un robot se emplean diversas ciencias, como son la mecánica, electrónica, de control, la informática y la computación. Todas estas especialidades componen la Ingeniería robótica. Conoce algunos detalles sobre ella en el siguiente vídeo:
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Vídeo 3: La leyes de la robótica
Isaac Asimov definió como robótica a la ciencia que se encarga de estudiar y diseñar a los robots. Él mismo fue quien acuñó las “Tres Leyes de la Robótica” para sus novelas de ciencia ficción, dirigidas a delimitar el comportamiento básico de los robots en sus interacciones con los humanos y con otros robots. Se han convertido en una visión ética del mundo que queda bajo la influencia de las acciones de los robots. ¡Conócelas!:
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También conocido como Wikilibros. Es un proyecto cuya finalidad es la creación de forma colaborativa de libros, tutoriales, manuales, etc.
Lumen dice ¿Necesitas más información?
Motus dice ¿Cómo te sientes?
Si tuvieras un robot en casa ayudando en las tareas domésticas, ¿te sentirías mejor si cumpliera estas Leyes? ¿Por qué?
¿Cómo te has sentido al imaginarte esa posibilidad? Conocer nuestras emociones es esencial para poder enfrentarnos de manera exitosa a las actividades propuestas.
¡Mucho ánimo!
3. Mira, decide, actúa
Independientemente de la complejidad que pueda tener un robot concreto, has podido comprobar en los vídeos anteriores que todos parten de la misma base para iniciar su actividad: estímulos - control de motores - mecanismos de respuesta. Como se muestra en la imagen a continuación, el robot es la confluencia de estas tres bases:
El funcionamiento dispone de tres elementos bien definidos:
- El estímulo: que recibe a través de los sensores que forman el cuerpo del robot.
- El control: llevado a cabo por la parte de ordenador que forma parte del robot y que ejecuta un programa creado y cargado en el robot.
- El comportamiento: realizado por la parte de maquinaria que compone el robot y que se pone en funcionamiento como consecuencia de la ejecución del programa.
Veamos estas tres bases de un robot en detalle:
Cuerpo
El cuerpo del robot refiere los elementos que forman parte de su diseño. Tiene su implicación en la forma, estabilidad, resistencia y peso del robot. Da lugar a los diferentes tipos de robots que existen:
Robot industrial
Son robots que se utilizan en un entorno de fabricación industrial. Poseen brazos mecánicos o poliarticulados con diferentes ejes, los cuales pueden ser móviles o fijos, desarrollados específicamente para aplicaciones tales como la soldadura, manejo de materiales, unión de piezas, pintura y otros.
Robot de servicios
Son los robots sociales y pueden ser del tipo humanoide, zoomorfos o zoomórficos y móviles. Están destinados a sectores como la salud, el ocio o la defensa militar entre otros. La inteligencia artificial ha llevado las capacidades de los robots a posibilidades más complejas. Tanto así que hoy podemos encontrarnos con robots que pueden interactuar con ciertas cualidades de personalidad propias de una persona. Gracias al machine learning podrán leer e interpretar situaciones como expresiones faciales, sonidos de lenguaje para responder con empatía o corregir la forma en qué un niño pequeño pronuncia una palabra, por ejemplo.
Nanorobótica
Son los robots que, por sus reducidas dimensiones, han sido creados para realizar funciones científicas.
Control
El papel del control en el robot se realiza gracias a la programación. Los programas que ejercen el control en el robot deben tener en cuenta la información que reciben de los varios dispositivos que forman parte del cuerpo de dicho robot, como los sensores. El control se realiza entonces gracias a las estructuras de control que ya has estudiado, como las estructuras secuencia, de decisión, iterativas,...
En la programación del reto podrás utilizar los diferentes comandos del lenguaje de programación Python con esta finalidad robótica.
Comportamiento
El comportamiento se refiere a la funcionalidad básica que se espera del robot. Para tener un buen resultado es importante haber realizado previamente un diseño fiable del cuerpo del robot y de los programas que ejecutan el control del mismo.
4. Vamos por partes
En la siguiente imagen se muestran cuatro sistemas que forman parte de un robot. Se puede decir que el sistema mecánico junto con el eléctrico dan lugar al comportamiento del robot. En el centro se han colocado muchos de los componentes que forman parte de un robot genérico.
Tu misión es clasificar dichos componentes en los diferentes sistemas.
5. Conectando sistemas
A continuación tienes un robot humanoide montado con elementos de mecánica, elementos eléctricos y nuestra placa micro:bit como elemento que decide la funcionalidad. Es una actividad muy sencilla, pero muy clarificadora de todo lo anteriormente visto. Debes identificar a qué sistema robótico pertenece cada elemento que forma el cuerpo físico del robot. ¿Crees que acertarás a la primera?
Fijaos en los círculos rojos, es la zona que debéis relacionar con los sistemas que hay a la derecha. Es muy fácil, pinchad y arrastrad.
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