15

DOMÒTICA Y ROBÒTICA

Embed Size (px)

DESCRIPTION

LAS SIGUIENTES PARTES: - ¿QUE ES? -¿PARA QUE SIRVE? -SU FUNCIONAMIENTO -CARACTERÍSTICAS -VENTAJAS Y DESVENTAJAS.

Citation preview

Page 1: DOMÒTICA Y ROBÒTICA
Page 2: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

Por Domótica entendemos la incorporación al equipamiento de nuestras viviendas y edificios de una

sencilla tecnología que permita gestionar de forma energéticamente eficiente, segura y confortable

para el usuario, los distintos aparatos e instalaciones domésticas tradicionales que conforman una

vivienda (la calefacción, la lavadora, la iluminación...), localmente y remotamente de forma ubicua

desde cualquier punto del mundo.

La Domótica busca el aprovechamiento al máximo de la energía y luz solar adecuando su

comportamiento a nuestras necesidades.

Beneficios

Los beneficios que aporta la Domótica son múltiples, y en general cada día surgen nuevos. Por ello

creemos conveniente agruparlos en los siguientes apartados:

a) El ahorro energético gracias a una gestión tarifaria e "inteligente" de los sistemas y consumos.

b) La potenciación y enriquecimiento de la propia red de comunicaciones.

c) La más contundente, seguridad personal y patrimonial.

d) La teleasistencia y ubicuidad en su control.

e) La gestión remota (v.gr. vía teléfono, radio, internet, Tablet, consola juegos, etc.) de instalaciones

y equipos domésticos.

f) Como consecuencia de todos los anteriores apartados se consigue un nivel de confort muy

superior. Nuestra calidad de vida aumenta considerablemente.

Aplicaciones de la Domótica

Las posibles aplicaciones son innumerables dadas las posibilidades de la Domótica y las posibles

necesidades de los propios usuarios, por ello trataremos de agruparlas en algunas comunes. Son:

En el ámbito del ahorro energético.

Programación y zonificación de la climatización.

Racionalización de cargas eléctricas: desconexión de equipos de uso no prioritario en función

del consumo eléctrico en un momento dado. Reduce la potencia contratada.

Gestión de tarifas, derivando el funcionamiento de algunos aparatos a horas de tarifa

reducida.

Page 3: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

En el ámbito del nivel de confort.

Apagado general de todas las luces de la vivienda.

Automatización del apagado/ encendido en cada punto de luz.

Regulación de la iluminación según el nivel de luminosidad ambiente.

Automatización de todos los distintos sistemas/ instalaciones / equipos dotándolos de control

eficiente y de fácil manejo.

Integración del portero al teléfono, o del videoportero al televisor.

En el ámbito de la protección personal y patrimonial.

Detección de un posible intruso.

Simulación de presencia.

Detección de conatos de incendio, fugas de gas, monóxido, escapes de agua.

Alerta médica. Teleasistencia.

Cerramiento de persianas puntual y seguro.

En el ámbito de las comunicaciones.

control remoto.

Transmisión de alarmas.

Intercomunicaciones.

Page 4: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Las Aplicaciones

Los servicios que ofrece la domótica se pueden agrupar según cinco aspectos o

ámbitos principales:

Ahorro energético

El ahorro energético no es algo tangible, sino un concepto al que se puede llegar de

muchas maneras. En muchos casos no es necesario sustituir los aparatos o

sistemas del hogar por otros que consuman menos sino una gestión eficiente de los

mismos.

Climatización: programación y zonificación.

Gestión eléctrica:

Racionalización de cargas eléctricas: desconexión de equipos de uso no

prioritario en función del consumo eléctrico en un momento dado

Gestión de tarifas, derivando el funcionamiento de algunos aparatos a

horas de tarifa reducida.

Confort

Conlleva todas las actuaciones que se puedan llevar a cabo que mejoren el confort

en una vivienda. Dichas actuaciones pueden ser de carácter tanto pasivo, como

activo o mixtas.

Iluminación:

Apagado general de todas las luces de la vivienda

Automatización del apagado/ encendido en cada punto de luz.

Regulación de la iluminación según el nivel de luminosidad ambiente

Automatización de todos los distintos sistemas/ instalaciones / equipos

dotándolos de control eficiente y de fácil manejo

Integración del portero al teléfono, o del videoportero al televisor

Control vía Internet

Gestión Multimedia y de los ocios electrónicos

Seguridad:

Consiste en una red de seguridad encargada de proteger tanto los Bienes

Patrimoniales y la seguridad personal.

Page 5: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

Alarmas de intrusión (Antiintrusión): Se utilizan para detectar o prevenir la

presencia de personas extrañas en una vivienda o edificio.

Detección de un posible intruso (Detectores volumétricos o perimetrales)

Cierre de persianas puntual y seguro

Simulación de presencia

Alarmas de detección de incendios, fugas de gas, escapes de agua,

concentración de monóxido en garajes cuando se usan vehículos de

combustión.

Alerta médica. Teleasistencia.

Acceso a Cámaras.

Comunicaciones

Son los sistemas o infraestructuras de comunicaciones que posee el

hogar.

Control remoto desde Internet, PC, mandos inalámbricos (p.ej. PDA con

WiFi).

Tele asistencia

Tele mantenimiento

Informes de consumo y costes

Transmisión de alarmas.

Intercomunicaciones.

Accesibilidad

Bajo este epígrafe se incluyen las aplicaciones o instalaciones de control remoto

del entorno que favorecen la autonomía personal de personas con limitaciones

funcionales, o discapacidad. El concepto "diseño" para todos es un movimiento

que pretende crear la sensibilidad necesaria para que al diseñar un producto o

servicio se tengan en cuenta las necesidades de todos los posibles usuarios,

incluyendo las personas con diferentes capacidades o discapacidades, es decir,

favorecer un diseño accesible para la diversidad humana.

El objetivo de estas tecnologías es favorecer la autonomía personal. Los

destinatarios de estas tecnologías son todas las personas, ya que por enfermedad

o envejecimiento, todos somos o seremos discapacitados, más pronto o más

tarde.

Page 6: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

Ventajas y Desventajas

Los beneficios que aporta la Domótica son múltiples, y en general cada día surgen

nuevos. Por ello creemos conveniente agruparlos en los siguientes apartados:

El ahorro energético gracias a una gestión tarifaria e "inteligente" de los

sistemas y consumos.

La potenciación y enriquecimiento de la propia red de comunicaciones.

La más contundente seguridad personal y patrimonial.

La teleasistencia.

La gestión remota (v.gr. vía teléfono, radio, internet, Tablet, consola juegos,

etc.) de instalaciones y equipos domésticos.

Como consecuencia de todos los anteriores apartados se consigue un nivel

de confort muy superior. Nuestra calidad de vida aumenta

considerablemente.

Se podría decir que las desventajas son realmente pocas con respecto a

las ventajas pero se pueden mencionar las siguientes:

El precio aún es demasiado alto.

Al ser relativamente nueva su aplicación se pueden experimentar fallos

en los sistemas, etc.

Se puede producir el aislamiento del usuario.

Se puede dar un entorpecimiento del usuario, dependiendo del grado

de automatización del sistema

Page 7: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

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. Las ciencias y tecnologías de

las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las

máquinas de estados, la mecánica o la informática.

Historia

La historia de la robótica ha estado unida a la construcción de “artefactos”, que

trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a

nosotros que nos descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo

Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su torpedo

automóvil mediante telegrafía sin hilodrecista automático, el primer

transbordador aéreo y otros muchos ingenios) acuñó el término “automática” en

relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente

asociadas a los humanos.

Karel Capek, un escritor checo, acuño en 1921 el término Robot en su obra

dramática “Rossum’s Universal Robots / R.U.R.”, a partir de la palabra checa

Robbota, que significa servidumbre o trabajo forzado. El término robótica es

acuñado por Isaac Asimov, definiendo a la ciencia que estudia a los robots.

Asimov creó también las Tres Leyes de la Robótica. En la ciencia ficción el

hombre ha imaginado a los robots visitando nuevos mundos, haciéndose con el

poder, o simplemente aliviándonos de las labores caseras. La Robótica ha

alcanzado un nivel de madurez bastante elevado en los últimos tiempos, y

cuenta con un correcto aparato teórico. Sin embargo, al intentar reproducir

algunas tareas que para los humanos son muy sencillas, como andar, correr o

coger un objeto sin romperlo, no se ha obtenido resultados satisfactorios,

especialmente en el campo de la robótica autónoma. Sin embargo se espera

que el continuo aumento de la potencia de los ordenadores y las

investigaciones en inteligencia artificial, visión artificial, la robótica autónoma y

otras ciencias paralelas nos permitan acercarnos un poco más cada vez a los

milagros soñados por los primeros ingenieros y también a los peligros que nos

adelanta la ciencia ficción.

Page 8: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

Clasificación de los robots:

Según su cronología

La que a continuación se presenta es la clasificación más común:

1. ª Generación.

Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de

control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.

2. ª Generación.

Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada

previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo

mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los

memoriza.

3. ª Generación.

Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las

órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos

necesarios.

4. ª Generación.

Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que

envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite

una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.

Según su estructura

La estructura, es definida por el tipo de configuración general del Robot, puede ser

metamórfica. El concepto de metamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para

incrementar la flexibilidad funcional de un Robot a través del cambio de su configuración

por el propio Robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales

(cambio de herramienta o de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o

alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales. Los dispositivos y

mecanismos que pueden agruparse bajo la denominación genérica del Robot, tal como se

ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación coherente

de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los Robots, con

base en su arquitectura, se hace en los siguientes grupos: poliarticulados, móviles,

androides, zoomórficos e híbridos.

Page 9: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

1. Poliarticulados

En este grupo se encuentran 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. En este grupo, se encuentran los manipuladores,

los Robots industriales, los Robots cartesianos y se emplean cuando es preciso

abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos

con un plano de simetría vertical o reducir el espacio ocupado en el suelo.

2. Móviles

Son Robots con gran capacidad de desplazamiento, basada en carros o

plataformas y dotada de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino

por telemando o guiándose por la información recibida de su entorno a través de

sus sensores. Estos Robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro

de una cadena de fabricación. Guiados mediante pistas materializadas a través de

la radiación electromagnética de circuitos empotrados en el suelo, o a través de

bandas detectadas fotoeléctricamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos

y están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.

3. Androides

Son Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el

comportamiento cinemático del ser humano. Actualmente, los androides son

todavía dispositivos muy poco evolucionados y sin utilidad práctica, y destinados,

fundamentalmente, al estudio y experimentación. Uno de los aspectos más

complejos de estos Robots, y sobre el que se centra la mayoría de los trabajos, es

el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es controlar

dinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener

simultáneamente el equilibrio del Robot.

4. Híbridos

Corresponden a aquellos de difícil clasificación, cuya estructura se sitúa en

combinación con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o

por yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentado articulado y con

ruedas, es al mismo tiempo, uno de los atributos de los Robots móviles y de los

Robots zoomórficos.

Page 10: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

5. Zoomórficos

Los Robots zoomórficos, que considerados en sentido no restrictivo podrían incluir también a

los androides, constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de

locomoción que imitan a los diversos seres vivos. A pesar de la disparidad morfológica de sus

posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los Robots zoomórficos en dos

categorías principales: caminadores y no caminadores. El grupo de los Robots zoomórficos no

caminadores está muy poco evolucionado. Los experimentos efectuados en Japón basados en

segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento

relativo de rotación. Los Robots zoomórficos caminadores multípedos son muy numerosos y

están siendo objeto de experimentos en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior

de verdaderos vehículos terrenos, piloteados o autónomos, capaces de evolucionar en

superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos Robots serán interesantes en el

campo de la exploración espacial y en el estudio de los volcanes.

Page 11: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

Ventajas y Desventajas de la Robótica:

Ventajas

Las ventajas de la sustitución humana por el robot son inanemente y mensas e infinitas. Ya

que sin la ayuda de esta el ser humano no hubiera sido capaz de evolucionar hasta el punto

que hemos llegado ahora.

Gracias a la robótica el ser humano ha podido dedicar su tiempo a mejora la calidad de vida al

aplicarla constemente y sustituyéndose a sí mismo en labores repetitivas y agotadoras.

Estos robots permiten a los investigadores a entender algunas funciones imposibles de

desentrañar directamente a través de la experimentación animal.

Son manipuladores multifuncional reprogramable con varios grados de libertad, capaz de

manipular materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales según trayectorias

variables programadas para realizar tareas diversas.

Se utiliza cualquier dispositivo mecánico capaz de reproducir los movimientos humanos para la

manipulación de objetos.

Los programas educacionales utilizan la simulación de control de robots como un medio de

enseñanza.

Podemos mencionar a los multirobots como aquellos capaces de adaptarse a diversos campos

de trabajo.

Page 12: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

Desventajas

El robot esta específicamente diseñado para sustituir la labor humana y de

esta manera mejorarla o simplemente igualar su capacidad. Aunque si es

muy cierto que la robótica puede crear más empleos, también puede

quitarlos.

Actualmente se puede observar que el desempleo por la sustitución humana

por los robots ha sido mayor que el empleo que esta ha creado. Esto se

debe mayormente a que muchas generaciones pasadas no pudieron

competir ante el potencial de los robot, por esto mimo fueron sustituidos y

expulsados de esta área de trabajo específico.

Estas computadoras pensantes solo se consideran como una base de

una especie de robots inteligentes capaces de crear copias de ellos

mismo.

El costo de un robot permanece constante con baja reducción.

Requieren gran capital al instalarle que se deprecia con los anos y el

recurso humano que cuesta el tiempo trabajando.

Un robot se puede justificar económicamente.

El recurso humano puede sentirse amenazado por el desempleo.

Desuso del equipo al termina el proyecto.

Aplicaciones de la Robótica

La competitividad del robot frente a otras soluciones de automatización

se justifica por su rápida adaptación a series cortas, sus buenas

características de precisión y rapidez, y por su posible reutilización con

costes inferiores a solo de otros sistemas.

Page 13: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

Sin embargo, existen otros sectores donde no es preciso conseguir elevada

productividad, en los que las tareas a realizar no son repetitivas, y no existe un

conocimiento detallado del entorno.

Entre estos sectores podría citarse la industria nuclear, la construcción, la medicina

o el uso doméstico.

Este tipo de robots ha venido a llamarse robots de servicio y pueden ser definidos

como:

Agricultura y Silvicultura

Ayuda a sicapactados.

Construcción

Domésticos

Entornos peligrosos

Espacio

Medicina y Salud

Minería

Submarino

Vigilancia y Seguridad

Page 14: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

En general, la aplicación de la robótica a estos sectores se caracteriza por la

falta de estructuración tanto del entorno como de la tarea a realizar, y la menor

importancia de criterios de rentabilidad económica frente a la de realizar

tareas en entornos peligrosos o en los que no es posible el acceso de las

personas.

Estas características obligan a que los robots de servicio cuenten con un

mayor grado de inteligencia, puesto que se traducen en el empleo de

sensores y del software adecuado para la toma rápida de decisiones. Puesto

que en muchas ocasiones el estado actual de la inteligencia artificial no está lo

suficiente desarrollado como para resolver las situaciones plateadas a los

robots de servicio, es frecuente que estos cuenten con un mando remoto,

siendo en muchas ocasiones robots tele operados.

Page 15: DOMÒTICA Y ROBÒTICA

La Robótica

La robótica es un concepto de dominio público. La mayor parte de la gente tiene

una idea de los que es la robótica, sabe sus aplicaciones y el potencial que tiene;

sin embargo, no conoce el origen de la palabra robot, ni tiene idea del origen de

las aplicaciones útiles de la robótica con la ciencia.

La robótica como hoy en día la conocemos, tiene sus orígenes hace millones de

años. Antiguamente los robots eran conocidos con el nombre de autómatas.

Desde el principio de los

tiempos, el hombre ha deseado crear vida artificial. Se ha empeñado en dar vida a

seres artificiales que le acompañen en su morada.

La Robótica es la ciencia que trata acerca del diseño y la implementación de

máquinas capaces de emular el comportamiento de un ser vivo, se sirve de otra

áreas como la inteligencia artificial, la lógica, el álgebra, para poder hacer la

complicada tarea de resolver problemas de la mejor manera posible.

En el último tiempo la robótica

ha jugado papeles muy importantes dentro del avance de la tecnología, como el

envió de estos a misiones espaciales, o la reciente comercialización de robots en

nuestro medio como el Asumo de Honda, QRIO y Aibo de Sony, los MindStorms

de Lego, etc. Que proporcionan a las personas con interés de desarrollar y

aprender algo acerca de programación de robots las herramientas necesarias para

que lo pueda hacer sin necesidad de fabricarlos.

La palabra robot es de origen Checo y significa "trabajo". Fue aplicada por primera

vez a las maquinas en los años 1920