MECATRÓNICA

Hay muchas variantes en la definición de mecatrónica. En lugar de decir: " Ésta es la definición correcta", preferimos decir: "Ésto es lo que entenderemos por Mecatrónica en el CENIDET".

La Ingeniería Mecatrónica es una disciplina nueva y aún no hay total acuerdo sobre su definición. Hay multitud de interpretaciones de lo que es la disciplina y correspondientes variantes en el perfil del Ingeniero en Mecatrónica. Para ir precisando lo que es Mecatrónica y un Ingeniero en Mecatrónica, exhibiremos algunas definiciones que nos parecen acercar al concepto deseado:

• "Mecatrónica es un enfoque transdisciplinario, basado en sistemas de comunicación abiertos y prácticas concurrentes, para el diseño de mejores productos de ingeniería".

• "Mecatrónica es una disciplina integradora que utiliza las tecnologías de la mecánica, electrónica y tecnología de información para proveernos de productos, procesos y sistemas mejorados."

El Instituto Politécnico Rensellaer. la Universidad Johannes Kepler de Linz así como otros, han adoptado un diagrama de Venn para especificar las disciplinas que componen la mecatrónica, y también lo usaremos:

En el afán de arrojar luz sobre el propósito de la mecatrónica, su composición disciplinaria, y as particularidades de nuestro programa, proponemos la discusión de la siguiente definición abstracta:
"La mecatrónica es el estudio multidisciplinario que se propone el control de los sistemas físicos, a través de la inteligencia computacional."
Enumerar lo que a esta definición le falta será tan importante como analizar lo que contiene:

1. Sistema físico => Hecho de materia y/o energía
2. Control => Ejercicio del poder de un ente con cierto grado de autonomía
3. Inteligencia Computacional => La inteligencia incorporada en una máquina hecha por el hombre o por otra máquina(actualmente, una computadora).


En esta definición se percibe el lugar que tiene la mecánica, el control y la computación,y parece excluirse la electrónica. Pero la electrónica es nuestro medio tecnológico: La única forma que actualmente tenemos de lograr tanto la sede de la inteligencia artificial como el control de ésta es la electrónica. Podría visualizarse que en un futuro no muy próximo hubiera una computadora óptica o fotónica o hecha de proteínas que ejerciera su control por medio de luz interactuando con reacciones químicas. Estas nuevas tecnologías podrían caber como evolución natural de la misma disciplina de mecatrónica.

Un problema de la definición es su excesiva amplitud: Comprende la electrónica misma, que tiene la particularidad de ser medio físico y sistema físico en la definición, requiriendo sólo la adición de la inteligencia artificial para completarse. La parte más insatisfactoria de esta definición es que ignora la parte humana que pretendemos incorporar en la definición de mecatrónica: Las referencias a disciplinas, tecnologías, métodos de trabajo y productos mejorados, etc.

CIBERNÉTICA

La cibernética es el estudio del control y comunicación en los Sistemas Complejos: organismos vivos, máquinas y organizaciones. Especial atención se presta a la retroalimentación y sus conceptos derivados.

En el siglo XIX, André-Marie Ampère y James Clerk Maxwell retomaron el sentido político de la palabra. Pero la cibernética tal como la entendemos hoy en día fue formalizada por Norbert Wiener en su obra Cibernética o el control y comunicación en animales y máquinas (Cybernetics, or control and communication in the animal and machine, 1948) desarrollando en colaboración con el Dr. mexicano Arturo Rosenblueth y por otros, como William Ross Ashby.

Norbert Wiener popularizó las implicaciones sociales de la cibernética, al establecer analogías entre los sistemas automáticos como una máquina de vapor y las instituciones humanas en su obra Cibernética y sociedad (The Human Use of Human Beings: Cybernetics and Society, 1950).

Mucha gente asocia la cibernética con la robótica, los robots y el concepto de cyborg debido al uso que se le ha dado al n algunas obras de ciencia ficción, pero desde un punto de vista estrictamente científico, la cibernética trata acerca de sistemas de control basados en la retroalimentación. La cibernetica presenta algunas desventajas por ejemplo : La creación de máquinas complejas que reemplacen a los trabajadores provocara un recorte de personal.

En un futuro ya no ocuparan personal "viejo" y contrataran técnicos jóvenes para el mantenimiento de las máquinas. Esta es una tecnología muy poderosa pero su gran limitante es encontrar la relacion entre máquina-sistema nervioso; ya que para esto se debería conocer el sistema nervioso perfectamente. Algunas ventajas vendrian siendo: La reduccion de las jornadas laborales, los trabajos complejos o rutinarios pasarían a ser de las maquinas. Ademas la cibernetica brinda un gran aporte al campo medicinal.

Arquitectura de los robots

Existen diferentes tipos y clases de robots, entre ellos con forma humana, de animales, de plantas o incluso de elementos arquitectónicos pero todos se diferencian por sus capacidades y se clasifican en 4 formas:


1. Androides: robots con forma humana. Imitan el comportamiento del hombre, su utilidad en la actualidad es de solo experimentación. La principal limitante de este modelo es la implementación del equilibrio a la hora del desplazamiento, pues es bípedo.

2. Móviles: se desplazan mediante una plataforma rodante (ruedas); estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro.

3. Zoomórficos: es un sistema de locomoción imitando a los animales. La aplicación de estos robots sirve, sobre todo, para el estudio de volcanes y exploración espacial.

4. Poliarticulados: mueven sus extremidades con pocos grados de libertad. Su utilidad es principalmente industrial, para desplazar elementos que requieren cuidados.

ROBÓTICA

DEFINICIÓN:

La robótica es una rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas repetitivas, tareas en las que se necesita una alta precisión, tareas peligrosas para el ser humano o tareas irrealizables sin intervención de una máquina. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica, la electrónica y la informática.


Karel Capek, un escritor checo, acuñó 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 aliviando de las labores caseras.

En ciencia ficción las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas escritas por Isaac Asimov, que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentos están diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son "formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro" de los robots (lo que hoy llamaríamos ROM). Aparecidas por primera vez en el libro "Runaround" (1942), establecen lo siguiente:

1. Un robot no debe dañar a un ser humano o, por su inacción, dejar que un ser humano sufra daño.

2. Un robot debe obedecer las órdenes que le son dadas por un ser humano, excepto si estas órdenes entran en conflicto con la Primera Ley.

3. Un robot debe proteger su propia existencia, hasta donde esta protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.

4. Un robot no puede hacer daño a la Humanidad o, por inacción, permitir que la Humanidad sufra daño.

DIFERENCIA ENTRE CYBORG,ROBOT Y ANDROIDE

ROBOT

Un robot se define como una entidad hecha por el hombre con un cuerpo (anatomía) y una conexión de retroalimentación inteligente entre el sentido y la acción directa no bajo del control humano. Sin embargo, se ha avanzado mucho en el campo de los robots con inteligencia alámbrica. Las acciones de este tipo de robots son generalmente llevadas a cabo por motores o actuadores que mueven extremidades o impulsan al robot.


ANDROIDE

Androide es la denominación que se le da a un robot antropomorfo que, además de imitar la apariencia humana, imita algunos aspectos de su conducta de manera autónoma. Etimológicamente "androide" se refiere a los robots humanoides de fisionomía masculina, a los robots de apariencia femenina se les llama ocasionalmente ginoides, principalmente en las obras de ciencia ficción, aunque en el lenguage coloquial el término androide suele usarse para ambos casos.


CYBORG

La palabra cyborg se forma a partir de las palabras inglesas Cyber(netics) organism (organismo cibernético) y se utiliza para designar una criatura medio orgánica y medio mecánica, generalmente con la intención de mejorar las capacidades del organismo utilizando tecnología artificial.