Vehiculos roboticos basados en la naturaleza para su exploracion.



El uso de las criaturas vivas como inspiración para las máquinas se llama biomimética. Uno de los principales científicos en el campo es Robert J. Plena de la Universidad de California en Berkeley. El nunca ha diseñado o construido un robot, sino que proporciona modelos de robots con los investigadores que vienen de todo el mundo y se especializan en el area. Estos modelos se incorporarán más tarde en varios prototipos de robots.
La NASA está trabajando en un robot con forma de serpiente que podrán meter grietas, agujeros rastreo, y escalar terreno accidentado, sin derrocar al igual que muchos vehículos de ruedas. El snakebot, desarrollado por Mark Yim de Xerox en Palo Alto Research Center, está formado por treinta módulos de bisagra entre sí en una cadena. Una computadora central se encuentra en el módulo snakebot la cabeza, y los sensores más pequeños y las computadoras funcionan en cada módulo a través del cuerpo. El snakebot usarse como un rastreo de terrenos. La NASA espera que este tipo de robot ayudará en las futuras misiones a Marte. con sensores y software de prendizaje adaptativo hará uno de los más autosuficientes robots para ir al espacio.
En Japón, los científicos de la Universidad de Nagoya los robots se han trasladado hasta la escalera evolutiva para crear un robot monkeylike, este robot puede colgar de barras suspendido de el techo. Cámaras de vídeo siguen su pista de circulación, y cada vez que comete un error, tiene que aprender a corregir y volver a intentarlo.

Motor de Inteligencia

Cada complejo movimiento de un robot que hace para imitar , un brazo, o una serpiente de un implica alguna forma . Estos movimientos se pueden hacer sólo con el tipo adecuado de la programación.Joseph Ayers de la Universidad de Northeastern dice, "Lo mismo las unidades básicas de organización del sistema nervioso están implicados en el motor de los sistemas de todos los animales. Si sabe cómo utilizar esta arquitectura, usted debería ser capaz de construir un robot para operar en cualquier entorno de el planeta. la comprensión del motor de inteligencia de los animales ayuda a los investigadores a construir robots más sofisticados.

Muchos animales robotizados operan con comportamientos de bajo nivel. Cuando este tipo de robot percibe una situación a través de sus sensores, responde con un conjunto de comportamientos. Por ejemplo, cuando un robot se encuentra con una roca, que está programado para rastreo del mismo. este resive otra instruccion de expendirse otro tanto hasta lograr mantenerse en la roca.

Exploradores robot

¿Por qué imitar a la naturaleza? . Esperamos que estos diseños de los investigadores serán capaces de ir a donde los seres humanos no pueden ir y hacer lo que los seres humanos no pueden hacer. Los robots no necesitan oxígeno para respirar, que no se siente dolor o claustrofobia. un Cangrejo robot se pueden mezclar en el fondo marino y submarino de patrulla durante horas. El militar espera que puedan utilizarse para la detección de minas submarinas. Insectoides robots puede rastrear en los más pequeños espacios, como en pequeños tubos o en el interior de una pared, y puede explorar grietas y hendiduras. Pero no todos los exploradores robóticos parecen animales. Algunas se asemejan a diminutos tanques o carros de golf. y son vehiculos roboticos.

Los investigadores probaron la Pirámide Rover, que se diseñó para explorar previamente ductos desconocidos de Egipto en la Gran Pirámide de Giza.

La carrera de vehículos no tripulados

En 2001 el Congreso de los EE.UU. sugirio que un tercio de los vehículos militares terrestres sean no tripulados para el 2015. Eso significa que debe ser capaz de navegar, orientar y responder a diversas situaciones, sin la ayuda de un conductor. Las piezas que se necesitan para ese vehículo se anticiparán al láser, radar y sonar de sistemas de sensores para ayudar a navegar a el vehículo, y Sistema de Posicionamiento Global (GPS) para trazar su ubicación. Hasta ahora todos los componentes no se han reunido para crear una máquina que funcione, puede maniobrar a través de terreno rocoso por su propia cuenta. existe Un prototipo, llamado Navlab II, es un camión conducido por un equipo llamado alvinn con algoritmos que permiten manejar sin conductor, y sistemas de reconocimiento de patrones básicos que permiten que el vehículo reconozca y sigua las líneas de una carretera. Pero una situación fuera de la carretera es completamente diferente, esquivar una roca en el camino sería bastante fácil para Navlab II, pero con el vehículo de determinar si el obstáculo es una roca es más difícil.

En 2001 los ingenieros de robótica autónoma robótico diseñaron vehículos como este para competir en la carrera DARPA Grand Challenge en California.

El robot Da Vinci, que con una precisión increíble hace una pajarita de papel más pequeña que un centimo de €uro. Con este robot, se pueden hacer operaciones milimétricas, imposibles para un cirujano humano. Es más, se puede operar a miles de kilómetros de distancia, colocándo este robot en la sala de operaciones, el cirujano puede estar en otro país, operando en tiempo real.. El Robot ofrece beneficios tanto para el paciente como para el cirujano. Este robot combina brazos robóticos operados por el cirujano y equipados con instrumentos quirúrgicos diminutos y con recepción de imágenes tridimensionales en tiempo real para permitir una mayor precisión, versatilidad y control en procedimientos quirúrgicos complejos. Ventajosa para el paciente, esta práctica médica avanzada ofrece beneficios de reducción del dolor, disminución de complicaciones y cicatrización, menos pérdida de sangre, menor riesgo de infecciones y más rápida recuperación. Como vemos El 'Da Vinci' es otro gran logro de la robótica mundial en favor de la salud y la medicina. Gracias a este portento de la tecnología, los doctores pueden operar en áreas muy pequeñas del cuerpo por medio de incisiones diminutas.



El 'Spirit' es desde hace unos años uno de los aliados más importantes del ser humano en la exploración de otros planetas, cumplió cinco años y se encuentra actualmente en Marte haciendo investigaciones sobre la composición de la atmósfera y el suelo.El spirits al servicio de la ciencia espacial.

La mayoría de los robots usan ya sea ruedas o extremidades para moverse. Estas son usualmente montadas sobre una base para formar un vehículo, también se montan sobre ésta base, el equipo y los accesorios que realizan otras funciones. Los robots más versátiles son los robots "serpentina"; llamados así por que su locomoción se inspira en el movimiento de las serpientes; se pueden utilizar en terrenos subterráneos y de espacios reducidos, donde el hombre no tiene acceso y el medio ambiente no es el más propicio, como en las minas, túneles y ductos.
Algunos robots móviles tienen brazos manipuladores, esto es debido a sus funciones, y por otro lado la problemática de carecer de brazos idóneos; que tienen que ser pequeños, fuertes, eficientes y baratos. Un problema al cuál se enfrentan los diseñadores de robots, es la generación y almacenado de la energía; los cordones restringen el movimiento pero proveen energía ilimitada.



En la medida que los robots sean más sofisticados, serán utilizados en un mayor número de aplicaciones, muchas de las cuáles requieren movilidad. En algunas aplicaciones industriales, la necesidad de movilidad es eliminada por la construcción de células de trabajo alrededor del robot, de ésta manera un robot fijo puede dar servicio a varias máquinas. En estos sistemas de manufactura flexible (SMF) las partes son llevadas de una célula de trabajo a otra por vehículos autómatas. En ocasiones para limitar el movimiento del robot se monta sobre rieles para así llegar hasta las células de trabajo con menos complicaciones.
La movilidad es usualmente llevada acabo mediante ruedas, rieles ó extremidades. Los robots con extremidades pueden andar en terrenos más rugosos que los robot con rodado, pero el problema de control es más complejo. Los robots pueden alcanzar movilidad volando. Algunos se deslizan ligeramente sobre al tierra sobre conductos de aire; otros usan levitación magnética, para lo que se requieren superficies especialmente preparadas.



VEHÍCULOS DE RODADO
Mientras la gente y la mayoría de los animales se desplaza sobre extremidades, la mayoría de las máquinas móviles utilizan ruedas. La ruedas son más simples de controlar, tienen pocos problemas de estabilidad, usan menos energía por unidad de distancia de movimiento y son más veloces que las extremidades. La estabilidad se mantiene al fijar el centro de gravedad de el vehículo en triangulación de los puntos que tocan tierra. Sin embargo, las ruedas solamente pueden utilizarse sobre terrenos relativamente lisos y sólidos. Si se quiere utilizar el robot en terrenos rugosos las ruedas tienen que tener un tamaño mayor que los obstáculos encontrados.

El arreglo más familiar para las ruedas de un vehículo es el utilizado por los automóviles. Cuatro ruedas son colocadas en las esquinas de un rectángulo. La mayoría de estos vehículos tiene maniobrabilidad limitada debido a que tienen que avanzar para poder dar vuelta. También se requiere de un sistema de suspensión para asegurar que las ruedas estén en contacto con la superficie durante todo el tiempo. Cuando el robot se desplaza en línea recta las cuatro ruedas tienen que girar a la misma velocidad, en cambio al momento de dar vuelta las ruedas interiores giran más lento que las ruedas exteriores.
En un robot móvil, estos requerimientos son alcanzados por un buen diseño mecánico y mediante el control de la velocidad de las ruedas de dirección independiente. Sin embargo las imprecisiones que se presentan para alcanzar una trayectoria definida son causadas por factores mecánicos, deslizamiento de las ruedas, dobleces en los ejes de dirección, y desalineamiento de las ruedas.




Aún queda un largo camino hasta que los robots actuales se conviertan en tecnologías prácticas y comunes, pero incluso ahora, los vehículos robóticos autónomos exploran lugares peligrosos y desconocidos y llevan a cabo tareas domésticas.