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Glosario de términos y
conceptos robóticos
A
ABB
(http://www.abb.com/). Empresa dedicada a la automatización industrial Acelerómetro Cualquier instrumento destinado a medir aceleraciones. Actuadores: Transductor, que transforma señales eléctricas en movimientos mecánicos. Algoritmo Conjunto definido de reglas o procesos que llevan a la solución de un problema en un número determinado de pasos Análogo(a) Se refiere a las magnitudes o valores que varían continuamente en el tiempo, tales como distancia, temperatura y velocidad. Estas magnitudes pueden variar de forma muy lenta o muy rápida, como en un sistema de audio. Analógica Tipo de señal eléctrica no digital. Las señales análogas o analógicas tienen un número infinito de valores entre los límites altos y bajos de una señal portadora. Por ejemplo, las señales enviadas a través de una línea telefónica por módems son análogas porque representan tonos de audio. Androide Tipo de robot que se parece y actúa como seres humanos. Actualmente los androides reales solo existen en la imaginación y en las películas de ciencia ficción. API: Interfaz de Programación de Aplicaciones Son una biblioteca con clases y métodos para realizar programación orientada a objeto. AppInventor Google App Inventor es una plataforma de Google Labs para crear aplicaciones de software
para el sistema operativo Android. De forma visual y a partir de un conjunto de herramientas básicas, el usuario puede ir enlazando una serie de bloques para crear la aplicación. El sistema es gratuito y se puede descargar fácilmente de la web. Las aplicaciones fruto de App Inventor están limitadas por su simplicidad, aunque permiten cubrir un gran número de necesidades básicas en un dispositivo móvil. Animación Creación, mediante computador, de imágenes en movimiento para su visualización en la pantalla. Angulares Ver Coordenadas. Arkin Ronald Ronald Craig Arkin (born 1949) es un científico robótico director de la School of Interactive Computing, College of Computing en el Georgia Institute of Technology. Su técnica de navegación conocida como motor schema y su libro Behavior-Based Robotics son referencias en robótica. Actualmente uno de sus intereses es la Roboética. Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot Armadura Conjunto de elementos componentes del manipulador, en donde se articula el brazo articulado. Autómata Aparato que contiene los mecanismos necesarios para ejecutar ciertos movimientos o tareas similares a las que realiza una persona Automática Ciencia que trata de la eventual sustitución, en la operación de un proceso, del operador humano por un dispositivo, por lo general, electromecánico. Automatización
Brazo mecánico con características humanoides. Brazo robótico Una de las partes componentes del manipulador. Incorporado en la base de éste, sostiene y maneja la muñeca (donde va instalado el dispositivo de agarre). Brooks, Rodney Científico robótico, director desde 2004 hasta 2007 del MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory. Fundador de iRobot (empresa creadora de Roomba) y de Rethink Robotics. En su artículo de 1990 "Elephants Don't Play Chess" introduce por primera vez la idea de que las habilidades cognitivas de los robots, para poder ejecutar tareas comunes en un entorno humano, tienen que estar basadas en una unión percepción-acción estrecha complementada con el sensado proprioceptivo. Breazeal, Cynthia Lynn Profesora asociada de Media Arts and Sciences en el Massachusetts Institute of Technology, donde dirige el Personal Robots Group en el MIT Media Laboratory. Muy conocida por su trabajo en robótica social donde es pionera en la interacción hombre-robot. Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot C C, C++ Lenguajes de programación. Cabeceo Uno de los tres movimientos permitidos a la muñeca del robot. Llamado así por similitud con el correspondiente movimiento de un barco o avión. Movimiento de giro alrededor de un eje transversal al buque. Cadena cinemática Conjunto de elementos mecánicos que soportan la herramienta o útil del robot (base, armadura, muñeca, etc)
Capek, Karel Dramaturgo checo, quien mencionó por primera vez en la palabra "Robot" en 1917 en un cuento denominado Opilec. Posteriormente se popularizó el concepto en otra de sus obras: Rossum's Universal Robots, de 1921. Robot deriva de "robotnik", con la cual definía al "esclavo de trabajo", y con ella se designaba a un artefacto mecánico con aspecto humano, capaz de desarrollar tareas que sólo los hombres eran capaces de efectuar. Cartesianas coordenadas: (ver Coordenadas) Célula fotoeléctrica Ver fotocélula Chip (pastilla). Pieza pequeña de silicio sobre la cual se fabrica un circuito electrónico integrado. Un solo chip puede reemplazar miles de transistores, resistencias y diodos, e incluso, un chip puede contener la Unidad Central de proceso (CPU) completa de una microcomputador. Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot Cibernética El estudio y la práctica del modelado de procesos cognitivos aplicados a máquinas. Cinemática Término utilizado en robótica para referirse a las acciones llevadas a cabo por un manipulador y que supone la unión física entre los mandos accionados por el operador y el elemento que efectúa la acción Circuito Conjunto de conductores que son recorridos por una corriente eléctrica, y en el cual se encuentran intercalados, aparatos productores o consumidores de esta corriente. Circuito Impreso Printed circuit board. Lámina de plástico con conectores metálicos integrados y dispuestos
definidos por varios números (dos o tres). Corriente alterna Tipo de corriente eléctrica, en la que la dirección del flujo de electrones va y viene a intervalos regulares o ciclos. Corriente continua Tipo de corriente eléctrica que fluye de forma constante en una dirección. La corriente que fluye en una linterna o en cualquier otro aparato con baterías es corriente continua. Control remoto Manipulador de: Aquél en que cada grado de libertad está actuado por un dispositivo independiente, con lo que puede no estar unido cinemáticamente al actuador del operador. D Digital Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot Dispositivo o método que utiliza variaciones discretas en voltaje, frecuencia, amplitud, ubicación, etc. para cifrar, procesar o transportar señales binarias (0 o 1) para datos informáticos, sonido, vídeo u otra información. Diodo Dispositivo de dos terminales que se comporta como un interruptor común con la condición especial de que solo puede conducir la corriente eléctrica en una sola dirección. Dispositivo Mecanismo de un aparato o equipo que, una vez accionado, desarrolla de forma automática la función que tiene asignada. E Eje Cada una de las líneas según las cuales se puede mover el robot o una parte de él (algún elemento de su estructura). Pueden ser ejes o líneas de desplazamiento longitudinal sobre sí
mismo (articulación prismática) o ejes de giro (rotación). Cada eje define un “grado de libertad” del robot. Encoders Sensor para conocer la posición angular; los encoders normalmente se encuentran acoplados a motores. Exoesqueleto robot Es una estructura metálica que facilita la movilidad del robot. Electroimán Dispositivo que adquiere propiedades magnéticas cuando se hacer circular por él una corriente eléctrica. Elemento Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot Componente de la estructura de un manipulador. Entrada de sensor: Terminal de la interfaz en la que se pueden conectar diferentes tipos de sensores. F Fotocélula Dispositivo electrónico que detecta la luz. Se utiliza frecuentemente en sensores ópticos para los robots. Firmware Es un bloque de instrucciones de programa para propósitos específicos, grabado en una memoria de tipo no volátil (ROM, EEPROM, flash), que establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de un dispositivo de cualquier tipo. Fuente de Alimentación Unidad que suministra energía eléctrica a otro componente de una máquina. G
empleado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Para determinar las posiciones en el globo, el sistema GPS está constituido por 24 satélites. H Herramienta Es un instrumento para prolongar o ampliar alguna capacidad humana. Hidráulico Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot Es un manipulador cuya energía de movimiento viene proporcionada por un fluido que presiona émbolos. Se consigue una gran potencia en la operación del robot, aunque se pierda precisión. I IDE Entorno de Desarrollo Integrado, es un programa informático compuesto por un conjunto de herramientas integradas que facilitan la programación. Infrarrojo, sensor Sensor digital puede detectar la luz infrarroja reflejada por objetos macizos. Informática Conjunto de técnicas y conocimientos científicos que permiten el tratamiento automático de la información mediante la utilización de computadores. Inteligencia Artificial Término que, en su sentido más amplio, indicaría la capacidad de un artefacto de realizar los mismos tipos de funciones que caracterizan al pensamiento humano. Interfaz Conexión física y funcional entre dos aparatos o sistemas que utilizan diferentes lenguajes de comunicación. IHM
Interface Hombre Máquina, MMI Man machine interface. Instrumento Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot Es un elemento que permite hacer algún tipo de medición, comprobar el buen funcionamiento de un artefacto, o a veces cuando está incorporado al propio artefacto sirve para hacer un uso correcto del mismo. Interruptor Su función es cortar o no, el paso de la corriente eléctrica: por medio de distintos tipos de mecanismos, juntan y separan cables. La llave de la luz y el pulsador de un timbre son ejemplos de interruptores. iRobot (http://www.irobot.es/). Empresa líder en fabricación de robots. Creadora de Roomba entre otros. Fundada por Rodney Brooks. J Java Lenguaje de programación de alto nivel orientado a objetos. K Kuka (http://www.kuka-robotics.com/). Una de las empresas fabricante de robots industriales más importante a nivel mundial. L Led Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot Un led1 (del acrónimo inglés LED, light-emitting diode: ‘diodo emisor de luz’; el plural
referidos entre sí. Así, por ejemplo, una persona que mida 2 metros es claramente una persona alta, si previamente se ha tomado el valor de persona baja y se ha establecido en 1 metro. Ambos valores están contextualizados a personas y referidos a una medida métrica lineal. Logo Completo lenguaje de programación de computadores derivado de LISP. Se utiliza como una útil herramienta para facilitar el proceso de aprendizaje y de pensamiento. Logo Writer Una de las primeras versiones del lenguaje Logo, que trabaja en ambiente DOS. M Manipulador En general, cualquier dispositivo mecánico capaz de reproducir los movimientos humanos para la manipulación de objetos. En particular, suele referirse a los elementos mecánicos de un robot que producen su adecuado posicionamiento y operación. Mataric Maja Maja J. Matarićes Chan Soon-Shiong Chaired Professor of Computer Science, Neuroscience, and Pediatrics at the University of Southern California. Comenzó su carrera robótica con estudios de navegación de robots y coordinación de equipos de robots. Actualmente es pionera en el campo de los robots de asistencia por sus trabajos de creación de robots capaces de proporcionar terapias personalizadas a ancianos, niños con autismo y otros. Micrón (micra) Medida de longitud. Corresponde a la millonésima parte de un metro. Microcontrolador Un microcontrolador es un circuito integrado programable que contiene todos los componentes de un computador, se emplea para realizar una tarea determinada para la cual Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot
ha sido programado. Dispone de procesador, memoria para el programa y los datos, líneas de entrada y salida de datos y suele estar asociado a múltiples recursos auxiliares. Puede controlar cualquier cosa y suele estar incluido en el mismo dispositivo que controla. Microchips (A veces llamado “chip”) Es un conjunto de circuitos empaquetados para computador (conocido como “circuito integrado”) fabricado de silicón a muy pequeña escala. Están hechos para programas lógicos ( chip microprocesador o lógico ) y para memoria de computador (memoria o chips RAM). Los microchips están hechos de tal manera que incluyen memoria y lógica para propósitos especiales como conversión análoga a digital, bit slicing y salidas. Motor Máquina destinada a producir movimiento a expensas de otra fuente de energía. Motor eléctrico Motor que requiere de una corriente eléctrica para su funcionamiento. Existen diversos tipos de motores eléctricos, entre los que se destacan los de corriente continua (como los de los juguetes a pilas) y los de corriente alterna (como los de los electrodomésticos). Los más utilizados en robótica educativa son los de corriente continua. Motor paso a paso Motor que se controla mediante una serie de pulsos eléctricos. Cada vez que el motor recibe un pulso, gira en un ángulo fijo. Este ángulo es lo que se llama paso del motor. La ventaja, de este tipo de motores es que es posible controlar exactamente la posición de su eje. Las principales desventajas son su alto costo y su baja potencia. Son motores sumamente precisos. Muñeca Dispositivo donde se articula el elemento terminal (garfio, pinza, etc.) de un manipulador. Es un elemento básico para la definición de la flexibilidad y precisión del manipulador. Las posiciones del elemento terminal vienen dadas por los grados de libertad de la muñeca. Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4.
Plugins o complemento de software Es una aplicación que se relaciona con otra para aportarle una función nueva y generalmente muy especifica. Esta aplicación adicional es ejecutada por la aplicación principal e interactúan por medio de la API. Procedimiento Secuencia de operaciones destinadas a la resolución de un problema determinado. P.O.O Programación Orientada a Objetos (OOP según sus siglas en inglés) es un paradigma de programación que usa objetos y sus interacciones para diseñar aplicaciones y programas de sistemas de cómputo. Está basado en varias técnicas, incluyendo herencia, modularidad, polimorfismo y encapsulamiento. Programa de control Secuencia de instrucciones que residen en la computadora de control y que determinan el comportamiento del sistema de robótica. Estas instrucciones están escritas en algún lenguaje, como por ejemplo Visual Basic, LOGO, Minibloques, Pascal, etc. Algunos lenguajes fáciles de utilizar permiten programar por medio de íconos el comportamiento del sistema robótico. Puerto Dispositivo presente en los computadores y que permite conectar otros dispositivos, como ser una interfaz, impresora, un mouse etc. Pulsador Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot Un botón o pulsador es un dispositivo utilizado para realizar cierta función. Los botones son de diversas formas y tamaño y se encuentran en todo tipo de dispositivos, aunque principalmente en aparatos eléctricos y electrónicos. Los botones son por lo general activados, al ser pulsados con un dedo. Permiten el flujo de
corriente mientras son accionados. Cuando ya no se presiona sobre él vuelve a su posición de reposo. PWM Modulación por ancho de pulsos, consiste en modificar el ciclo de una señal periódica. Python Lenguaje de programación interpretado cuya filosofía hace hincapié en una sintaxis que favorezca un código legible. Por estas características se está empleando cada vez más no sólo en la industria sino en entornos de aprendizaje. El “Zen de Phyton” es una simpática forma de explicar cómo se debe programar. ● Bello es mejor que feo. ● Explícito es mejor que implícito. ● Simple es mejor que complejo. ● Complejo es mejor que complicado. ● Plano es mejor que anidado. ● Disperso es mejor que denso. ● La legibilidad cuenta. ● Los casos especiales no son tan especiales como para quebrantar las reglas. ● Lo práctico gana a lo puro. ● Los errores nunca deberían dejarse pasar silenciosamente. ● A menos que hayan sido silenciados explícitamente. ● Frente a la ambigüedad, rechaza la tentación de adivinar. ● Debería haber una -y preferiblemente sólo una- manera obvia de hacerlo. Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot ● Aunque esa manera puede no ser obvia al principio a menos que usted sea holandés. 15 ● Ahora es mejor que nunca.
Es la oposición que ofrece un material al paso de los electrones (la corriente eléctrica). Cuando el material tiene muchos electrones libres, como es el caso de los metales, permite el paso de los electrones con facilidad y se le llama conductor. Rethink Robotics (http://www.rethinkrobotics.com/). Empresa creada por Rodney Brooks para ofrecer y mejorar soluciones robóticas a las fábricas y empresas. RI Siglas utilizadas para referirse a un robot industrial. Robot Manipulador mecánico, reprogramable y de uso general. Se define como un sistema híbrido de cómputo que realiza actividades físicas y de computación. Los robots utilizan sensores analógicos para reconocer las condiciones del mundo real transformadas por un convertidor analógico digital en claves binarias comprensibles para el computador del robot. Las salidas del computador controlan las acciones físicas impulsando sus motores. El nombre de robot procede del término checo robota (trabajador, siervo) con el que el escritor Karel Capek designó, primero en su novela y tres años más tarde en su obra teatral RUR (Los robots universales de Rossum, 1920) a los androides, producidos en grandes cantidades y vendidos como mano de obra de bajo costo, que el sabio Rossum crea para liberar a la humanidad del trabajo. En la actualidad, el término se aplica a todos los ingenios mecánicos, accionados y controlados electrónicamente, capaces de llevar a cabo secuencias simples que permiten realizar operaciones tales como carga y descarga, accionamiento de máquinas herramienta, operaciones de ensamblaje y soldadura, etc. Hoy en día el desarrollo en este campo se dirige hacia la consecución de máquinas que sepan interactuar con el medio en el cual desarrollan su actividad (reconocimientos de formas, toma de decisiones, etc.). Este obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial- CompartirIgual 4. Internacional Cómo introducir la programación y la robótica educativa en todas las materias #MOOCBot
Robot Autónomo (RA) Son sistemas completos que operan eficientemente en entornos complejos sin necesidad de estar constantemente guiados y controlados por operadores humanos. Una propiedad fundamental de los RA es la de poder reconfigurarse dinámicamente para resolver distintas tareas según las características del entorno se lo imponga en un momento dado. Hacemos énfasis en que son sistemas completos que perciben y actúan en entornos dinámicos y parcialmente impredecibles, coordinando interoperaciones entre capacidades complementarias de sus componentes. La funcionalidad de los RA es muy amplia y variada desde algunos RA que trabajan en entornos inhabitables, a otros que asisten a gente discapacitada. Algunos ejemplos son: el robot autónomo enviado a Marte (Sojourner) por NASA, el Robot androide que camina autónomamente de Honda, COG en MIT y otros muchos. Robot Industrial Definieron una primera fase y dominaron el campo durante los años 70 y 80. En estos sistemas, robótica era prácticamente sinónimo de manipuladores, excepto por algún trabajo en vehículos guiados autónomamente. En general, los Robots Industriales son pre-programados para realizar tareas específicas y no disponen de capacidad para reconfigurarse autónomamente. Robótica La robótica es la rama de la ciencia que se ocupa del estudio, desarrollo y aplicaciones de los robots. Robótica pedagógica, educativa Robótica Pedagógica: actividad de concepción, creación y puesta en práctica, con fines pedagógicos de objetos tecnológicos que son reducciones fieles y significativas de procedimientos y herramientas robóticas bastante usadas en la vida cotidiana, de forma especial en el medio industrial (Martial Vivet, 1990, citado en Ruiz-Velasco, 2008). ROS (Robot Operating System) (http://www.ros.org/). ROS es un marco de trabajo flexible para desarrollar software para robots. Es una colección de herramientas, bibliotecas y acuerdos que pretenden simplificar la tarea de crear comportamiento complejo y robusto en diferentes y variadas plataformas
