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Cibernetica y robotica

<div style="text-align: center;">Cibernetica</div> 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. <div style="text-align: center;"><img border="0" id="imagen" src="http://i.esmas.com/image/0/000/005/180/TecnologiaART.jpg"> </div> <div style="text-align: center;">Etimología </div> La palabra cibernética proviene del griego Κυβερνήτης (kybernetes) y significa "arte de pilotar un navío", aunque Platón la utilizó en La República con el significado de "arte de dirigir a los hombres" o "arte de gobernar". Éste es un término genérico antiguo pero aún usado para muchas áreas que están incrementando su especialización bajo títulos como: sistemas adaptativos, inteligencia artificial, sistemas complejos, teoría de complejidad, sistemas de control, aprendizaje organizacional, teoría de sistemas matemáticos, sistemas de apoyo a las decisiones, dinámica de sistemas, teoría de información, investigación de operaciones, simulación e Ingeniería de Sistemas. <img border="0" id="imagen" src="http://i17.photobucket.com/albums/b86/shase/borg.jpg"> <div style="text-align: center;">Historia</div> La cibernética es una ciencia, nacida hacia 1948 e impulsada inicialmente por Norbert Weiner que tiene como objeto “el control y comunicación en el animal y en la máquina” o “desarrollar un lenguaje y técnicas que nos permitirán abordar el problema del control y la comunicación en general” En 1950, Ben Laposky, un matemático de Iowa, creó los oscilones o abstracciones electrónicas por medio de un ordenador analógico: se considera esta posibilidad de manipular ondas y de registrarlas electrónicamente como el despertar de lo que habría de ser denominado computer graphics y, luego, computer art e infoarte. La cibernética dio gran impulso a la teoría de la información a mediados de los 60, la computadora digital sustituyo la analógica en la elaboración de imágenes electrónicas. En esos años aparecen la segunda generación de computadoras (con transistores en 1960) concretándose por entonces los 1° dibujos y gráficos de computadora, y la tercera (con circuitos integrados, en 1964) así como los lenguajes de programación. En 1965 tuvo lugar en Stuttgart la exposición”Computer-grafik” . Pero la muestra que consagró la tendencia fue la que tuvo lugar en 1968 bajo el titulo “Cibernetic Serendipity”en el Instituto de Arte Contemporáneo de Londres. También en ese año se destacó la exposición “Mindextenders” del Museum of Contemporary Crafs de Londres. En 1969 el Museo Brooklin organizó la muestra “Some more Beginnings”. En ese mismo año, en Buenos Aires y otras ciudades de Argentina, se presentaba Arte y cibernética, organizada por Jorge Glusberg con esta muestra se inauguraría los principios de la relación arte/ imagen digital en nuestro país. En España la primera manifestación fue la de “Formas computables”- 1969- “Generación automática de formas plásticas” -1970-ambas organizadas por el Centro de Cálculo de la Universidad de Madrid. En los primeros meses de 1972, el Instituto Alemán de Madrid y de Barcelona han presentado una de las muestras más completas que ha tenido lugar en España, titulada<Impulso arte computador> Las primeras experiencias de lo que luego se llamaría net.art. se remontan al año 1994, es importante aclarar que ya por los 1960 existían algunas antecedentes. De todas formas se puede establecer, que las primeras experiencias donde la tecnología informática puesta al servicio de la comunidad funciono como soporte estético trascurren por aquellos años y rompe con la idea de lectura lineal de la obra. <img border="0" id="imagen" src="http://www.noticiastech.com/wordpress/wp-content/uploads/2007/12/20071203163523263.jpg"> <div style="text-align: center;">Definiciones </div> La cibernética, según el epistemólogo, antropólogo, cibernetista y padre de la terapia familiar, Gregory Bateson, es la rama de las matemáticas que se encarga de los problemas de control, recursividad e información. Bateson también afirma que la cibernética es "el más grande mordisco a la fruta del árbol del Conocimiento que la humanidad haya dado en los últimos 2000 años". Stafford Beer, filósofo de la teoría organizacional y gerencial, de quien el propio Wiener dijo que debía ser considerado como el padre de la cibernética de gestión, define a la cibernética como “la ciencia de la organización efectiva”. Según el Profesor Dr. Stafford Beer, la cibernética estudia los flujos de información que rodean un sistema, y la forma en que esta información es usada por el sistema como un valor que le permite controlarse a si mismo: ocurre tanto para sistemas animados como inanimados indiferentemente. La cibernética es una ciencia interdisciplinar, estando tan ligada a la física como al estudio del cerebro como al estudio de los computadores, y teniendo también mucho que ver con los lenguajes formales de la ciencia, proporcionando herramientas con las que describir de manera objetiva el comportamiento de todos estos sistemas. El propio Stafford Beer afirmó: "Probablemente la primera y más clara visión dentro de la naturaleza del control ... fue que éste no trata de tirar de palancas para producir unos resultados deseados e inexorables. Esta noción del control se aplica sólo a máquinas triviales. Nunca se aplica un sistema total que incluye cualquier clase de elemento probabilístico -- desde la meteorología, hasta las personas; desde los mercados, a la política económica. No: la característica de un sistema no-trivial que está bajo control es que a pesar de tratar con variables demasiado extensas para cuantificar, demasiado inciertas para ser expresadas, e incluso demasiado difíciles de comprender, algo puede ser hecho para generar un objetivo predecible. Wiener encontró justo la palabra que quería en la operación de los grandes barcos de la antigua Grecia. En el mar, los grandes barcos batallaban contra la lluvia, el viento y las mareas -- cuestiones de ninguna forma predecibles. Sin embargo, si el hombre, operando sobre el timón, podía mantener su mirada sobre un lejano faro, podría manipular la caña del timón, ajustándola constantemente en tiempo-real, hasta alcanzar la luz. Esta es la función del timonel. En los tiempos antiguos de Homero la palabra Griega para designar al timonel era kybernetes, que Wiener tradujo al Inglés como cybernetics, en español cibernética." En una reflexión muy poética dada por Gordon Pask la cibernética es “la ciencia de las metáforas a ser defendidas.” <div style="text-align: center;">Cibernética y robótica </div> Mucha gente asocia la cibernética con la robótica, los robots y el concepto de cyborg debido al uso que se le ha dado en 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 cibernética presenta algunas desventajas por ejemplo: * La creación de máquinas complejas que reemplacen a los trabajadores provocaría un recorte de personal. * En un futuro ya no se ocuparía personal "viejo" y contratarían técnicos jóvenes para el mantenimiento de las máquinas. * Es una tecnología muy potente pero su gran limitador es encontrar la relación máquina-sistema nervioso; ya que para esto se debería conocer el sistema nervioso perfectamente. Algunas ventajas son: * La reducción de las jornadas laborales, los trabajos complejos o rutinarios pasarían a ser de las máquinas. Además, la cibernética brinda un gran aporte al campo medicinal. <img border="0" id="imagen" src="http://tec.nologia.com/img/1/guantes-ciberneticos.jpg"> <div style="text-align: center;"> Cibernética y revolución tecnológica </div> La cibernética ha desempeñado un papel decisivo en el surgimiento de la actual revolución tecnológica. Alan Turing, alumno de John von Neumann (otro de los pioneros de la cibernética), ambos precursores de la computadora y Claude Shannon alumno de Norbert Wiener con su Teoría de la Información. <img border="0" id="imagen" src="http://webs.sinectis.com.ar/%7Ekoval/robot.jpg"> <div style="text-align: center;"> La Robotica</div> Introducción La robótica es un concepto de dominio publico. La mayor parte de la gente tiene una idea de lo que es la robótica, sabe sus aplicaciones y el potencial que tiene; sin embargo, no conocen el origen de la palabra robot, ni tienen idea del origen de las aplicaciones útiles de la robótica como ciencia. La robótica como hoy en día la conocemos, tiene sus orígenes hace miles de anos. Nos basaremos en hechos registrados a través de la historia, y comenzaremos aclarando que antiguamente los robots eran conocidos con el nombre de autómatas, y la robótica no era reconocida como ciencia, es mas, la palabra robot surgió hace mucho después del origen de los 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, seres que realicen sus tareas repetitivas, tareas pesadas o difíciles de realizar por un ser humano. De acuerdo a algunos autores, como J. J. C. Smart y Jasia Reichardt, consideran que el primer autómata en toda la historia fue Adán creado por Dios. De acuerdo a esto, Adán y Eva son los primero autómatas inteligentes creados, y Dios fue quien los programó y les dio sus primeras instrucciones que debieran de seguir. Dentro de la mitología griega se puede encontrar varios relatos sobre la creación de vida artificial, por ejemplo, Prometeo creo el primer hombre y la primer mujer con barro y animados con el fuego de los cielos. De esta manera nos damos cuenta de que la humanidad tiene la obsesión de crear vida artificial desde el principio de los tiempos. Muchos han sido los intentos por lograrlo. Los hombres creaban autómatas como un pasatiempo, eran creados con el fin de entretener a su dueño. Los materiales que se utilizaban se encontraban al alcance de todo el mundo, esto es, utilizaban maderas resistentes, metales como el cobre y cualquier otro material moldeable, esto es, que no necesitara o requiriera de algún tipo de transformación para poder ser utilizado en la creación de los autómatas. Estos primeros autómatas utilizaban, principalmente, la fuerza bruta para poder realizar sus movimientos. A las primeras maquinas herramientas que ayudaron al hombre a facilitarle su trabajo no se les daba el nombre de autómata, sino más bien se les reconocía como artefactos o simples maquinas. Breve historia de la robótica. Por siglos el ser humano ha construido máquinas que imiten las partes del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de sus dioses. Estos brazos fueron operados por sacerdotes, quienes clamaban que el movimiento de estos era inspiración de sus dioses. Los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidráulicas, los cuales se utilizaban para fascinar a los adoradores de los templos. Durante los siglos XVII y XVIII en Europa fueron construidos muñecos mecánicos muy ingeniosos que tenían algunas características de robots. <img border="0" id="imagen" src="http://yorobot.files.wordpress.com/2007/06/zoho.jpg"> Jacques de Vauncansos construyó varios músicos de tamaño humano a mediados del siglo XVIII. Esencialmente se trataba de robots mecánicos diseñados para un propósito específico: la diversión. En 1805, Henri Maillardert construyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos. Una serie de levas se utilizaban como ‘ el programa ’ para el dispositivo en el proceso de escribir y dibujar. Éstas creaciones mecánicas de forma humana deben considerarse como inversiones aisladas que reflejan el genio de hombres que se anticiparon a su época. Hubo otras invenciones mecánicas durante la revolución industrial, creadas por mentes de igual genio, muchas de las cuales estaban dirigidas al sector de la producción textil. Entre ellas se puede citar la hiladora giratoria de Hargreaves (1770), la hiladora mecánica de Crompton (1779), el telar mecánico de Cartwright (1785), el telar de Jacquard (1801), y otros. El desarrollo en la tecnología, donde se incluyen las poderosas computadoras electrónicas, los actuadores de control retroalimentados, transmisión de potencia a través de engranes, y la tecnología en sensores han contribuido a flexibilizar los mecanismos autómatas para desempeñar tareas dentro de la industria. Son varios los factores que intervienen para que se desarrollaran los primeros robots en la década de los 50’s. La investigación en inteligencia artificial desarrolló maneras de emular el procesamiento de información humana con computadoras electrónicas e inventó una variedad de mecanismos para probar sus teorías. No obstante las limitaciones de las máquinas robóticas actuales, el concepto popular de un robot es que tiene una apariencia humana y que actúa como tal. Este concepto humanoide ha sido inspirado y estimulado por varias narraciones de ciencia ficción. Una obra checoslovaca publicada en 1917 por Karel Kapek, denominada Rossum’s Universal Robots, dio lugar al término robot. La palabra checa ‘Robota’ significa servidumbre o trabajador forzado, y cuando se tradujo al ingles se convirtió en el término robot. Dicha narración se refiere a un brillante científico llamado Rossum y su hijo, quienes desarrollan una sustancia química que es similar al protoplasma. Utilizan ésta sustancia para fabricar robots, y sus planes consisten en que los robots sirvan a la clase humana de forma obediente para realizar todos los trabajos físicos. Rossum sigue realizando mejoras en el diseño de los robots, elimina órganos y otros elementos innecesarios, y finalmente desarrolla un ser ‘ perfecto ’. El argumento experimenta un giro desagradable cuando los robots perfectos comienzan a no cumplir con su papel de servidores y se rebelan contra sus dueños, destruyendo toda la vida humana. Entre los escritores de ciencia ficción, Isaac Asimov contribuyó con varias narraciones relativas a robots, comenzó en 1939, a él se atribuye el acuñamiento del término Robótica. La imagen de robot que aparece en su obra es el de una máquina bien diseñada y con una seguridad garantizada que actúa de acuerdo con tres principios. Estos principios fueron denominados por Asimov las Tres Leyes de la Robótica, y son: 1. Un robot no puede actuar contra un ser humano o, mediante la inacción, que un ser humano sufra daños. 1. Un robot debe de obedecer las ordenes dadas por los seres humanos, salvo que estén en conflictos con la primera ley. 1. Un robot debe proteger su propia existencia, a no ser que esté en conflicto con las dos primeras leyes. Consecuentemente todos los robots de Asimov son fieles sirvientes del ser humano, de ésta forma su actitud contraviene a la de Kapek. <img border="0" id="imagen" src="http://caainfuach.com/portal/images/stories/imagenes_noticias/robot.jpg"> Automatización y robótica La historia de la automatización industrial está caracterizada por períodos de constantes innovaciones tecnológicas. Esto se debe a que las técnicas de automatización están muy ligadas a los sucesos económicos mundiales. El uso de robots industriales junto con los sistemas de diseño asistidos por computadora (CAD), y los sistemas de fabricación asistidos por computadora (CAM), son la última tendencia en automatización de los procesos de fabricación y luego se cargaban en el robot.. Éstas tecnologías conducen a la automatización industrial a otra transición, de alcances aún desconocidos. Aunque el crecimiento del mercado de la industria Robótica ha sido lento en comparación con los primeros años de la década de los 80´s, de acuerdo a algunas predicciones, la industria de la robótica está en su infancia. Ya sea que éstas predicciones se realicen completamente, o no, es claro que la industria robótica, en una forma o en otra, permanecerá. <img border="0" id="imagen" src="http://www.monografias.com/trabajos6/larobo/Image206.gif"> En la actualidad el uso de los robots industriales está concentrado en operaciones muy simples, como tareas repetitivas que no requieren tanta precisión. La Fig. 3.1 refleja el hecho de que en los 80´s las tareas relativamente simples como las máquinas de inspección, transferencia de materiales, pintado automotriz, y soldadura son económicamente viables para ser robotizadas. Los análisis de mercado en cuanto a fabricación predicen que en ésta década y en las posteriores los robots industriales incrementaran su campo de aplicación, esto debido a los avances tecnológicos en sensorica, los cuales permitirán tareas mas sofisticadas como el ensamble de materiales. Como se ha observado la automatización y la robótica son dos tecnologías estrechamente relacionadas. En un contexto industrial se puede definir la automatización como una tecnología que está relacionada con el empleo de sistemas mecánicos-eléctricos basados en computadoras para la operación y control de la producción. En consecuencia la robótica es una forma de automatización industrial. Hay tres clases muy amplias de automatización industrial : automatización fija, automatización programable, y automatización flexible. La automatización fija se utiliza cuando el volumen de producción es muy alto, y por tanto se puede justificar económicamente el alto costo del diseño de equipo especializado para procesar el producto, con un rendimiento alto y tasas de producción elevadas. Además de esto, otro inconveniente de la automatización fija es su ciclo de vida que va de acuerdo a la vigencia del producto en el mercado. La automatización programable se emplea cuando el volumen de producción es relativamente bajo y hay una diversidad de producción a obtener. En este caso el equipo de producción es diseñado para adaptarse a la variaciones de configuración del producto; ésta adaptación se realiza por medio de un programa (Software). La automatización flexible, por su parte, es más adecuada para un rango de producción medio. Estos sistemas flexibles poseen características de la automatización fija y de la automatización programada. Los sistemas flexibles suelen estar constituidos por una serie de estaciones de trabajo interconectadas entre si por sistemas de almacenamiento y manipulación de materiales, controlados en su conjunto por una computadora. De los tres tipos de automatización, la robótica coincide mas estrechamente con la automatización programable. En tiempos más recientes, el control numérico y la telequerica son dos tecnologías importantes en el desarrollo de la robótica. El control numérico (NC) se desarrolló para máquinas herramienta a finales de los años 40 y principios de los 50´s. Como su nombre lo indica, el control numérico implica el control de acciones de un máquina-herramienta por medio de números. Está basado en el trabajo original de Jhon Parsons, que concibió el empleo de tarjetas perforadas, que contienen datos de posiciones, para controlar los ejes de una máquina-herramienta. El campo de la telequerica abarca la utilización de un manipulador remoto controlado por un ser humano. A veces denominado teleoperador, el operador remoto es un dispositivo mecánico que traduce los movimientos del operador humano en movimientos correspondientes en una posición remota. A Goertz se le acredita el desarrollo de la telequerica. En 1948 construyó un mecanismo manipulador bilateral maestro-esclavo en el Argonne National Laboratory. El empleo más frecuente de los teleoperadores se encuentra en la manipulación de sustancias radiactivas, o peligrosas para el ser humano. La combinación del control numérico y la telequerica es la base que constituye al robot modelo. Hay dos individuos que merecen el reconocimiento de la confluencia de éstas dos tecnologías y el personal que podía ofrecer en las aplicaciones industriales. El primero fue un inventor británico llamado Cyril Walter Kenward, que solicitó una patente británica para un dispositivo robótico en marzo de 1954. (El esquema se muestra abajo). La segunda persona citada es George C. Devol, inventor americano, al que debe atribuirse dos invenciones que llevaron al desarrollo de los robots hasta nuestros días. La primera invención consistía en un dispositivo para grabar magnéticamente señales eléctricas y reproducirlas para controlar un máquina. La segunda invención se denominaba Transferencia de Artículos Programada. Un robot industrial es un máquina programable de uso general que tiene algunas características antropomórficas o ¨humanoides¨. Las características humanoides más típicas de los robots actuales es la de sus brazos móviles, los que se desplazarán por medio de secuencias de movimientos que son programados para la ejecución de tareas de utilidad. La definición oficial de un robot industrial se proporciona por la Robotics Industries Association (RIA), anteriormente el Robotics Institute of América. "Un robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable diseñado para desplazar materiales , piezas, herramientas o dispositivos especiales, mediante movimientos variables programados para la ejecución de una diversidad de tareas". Se espera en un futuro no muy lejano que la tecnología en robótica se desplace en una dirección que sea capaz de proporcionar a éstas máquinas capacidades más similares a las humanas. Clasificación de los robots La potencia del software en el controlador determina la utilidad y flexibilidad del robot dentro de las limitantes del diseño mecánico y la capacidad de los sensores. Los robots han sido clasificados de acuerdo a su generación, a su nivel de inteligencia, a su nivel de control, y a su nivel de lenguaje de programación. Éstas clasificaciones reflejan la potencia del software en el controlador, en particular, la sofisticada interacción de los sensores. La generación de un robot se determina por el orden histórico de desarrollos en la robótica. Cinco generaciones son normalmente asignadas a los robots industriales. La tercera generación es utilizada en la industria, la cuarta se desarrolla en los laboratorios de investigación, y la quinta generación es un gran sueño. 1.- Robots Play-back, los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots comúnmente tienen un control de lazo abierto. 2.- Robots controlados por sensores, estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por sensores. 3.- Robots controlados por visión, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión. 4.- Robots controlados adaptablemente, donde los robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los sensores. 5.- Robots con inteligencia artificial, donde las robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas. La Asociación de Robots Japonesa (JIRA) ha clasificado a los robots dentro de seis clases sobre la base de su nivel de inteligencia: 1.- Dispositivos de manejo manual, controlados por una persona. 2.- Robots de secuencia arreglada. 3.- Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fácilmente. 4.- Robots regeneradores, donde el operador humano conduce el robot a través de la tarea. 5.- Robots de control numérico, donde el operador alimenta la programación del movimiento, hasta que se enseñe manualmente la tarea. 6.- Robots inteligentes, los cuales pueden entender e interactuar con cambios en el medio ambiente. Los programas en el controlador del robot pueden ser agrupados de acuerdo al nivel de control que realizan. 1.- Nivel de inteligencia artificial, donde el programa aceptará un comando como "levantar el producto" y descomponerlo dentro de una secuencia de comandos de bajo nivel basados en un modelo estratégico de las tareas. 2.- Nivel de modo de control, donde los movimientos del sistema son modelados, para lo que se incluye la interacción dinámica entre los diferentes mecanismos, trayectorias planeadas, y los puntos de asignación seleccionados. 3.- Niveles de servosistemas, donde los actuadores controlan los parámetros de los mecanismos con el uso de una retroalimentación interna de los datos obtenidos por los sensores, y la ruta es modificada sobre la base de los datos que se obtienen de sensores externos. Todas las detecciones de fallas y mecanismos de corrección son implementadas en este nivel. En la clasificación final se considerara el nivel del lenguaje de programación. La clave para una aplicación efectiva de los robots para una amplia variedad de tareas, es el desarrollo de lenguajes de alto nivel. Existen muchos sistemas de programación de robots, aunque la mayoría del software más avanzado se encuentra en los laboratorios de investigación. Los sistemas de programación de robots caen dentro de tres clases : 1.- Sistemas guiados, en el cual el usuario conduce el robot a través de los movimientos a ser realizados. 2.- Sistemas de programación de nivel-robot, en los cuales el usuario escribe un programa de computadora al especificar el movimiento y el sensado. 3.- Sistemas de programación de nivel-tarea, en el cual el usuario especifica la operación por sus acciones sobre los objetos que el robot manipula. <img border="0" id="imagen" src="http://www.ounae.com/wp-content/uploads/2006/10/mano-robot.jpg"> ¿ QUE ES UN ROBOT ? Un robot puede ser visto en diferentes niveles de sofisticación, depende de la perspectiva con que se mire. Un técnico en mantenimiento puede ver un robot como una colección de componentes mecánicos y electrónicos; por su parte un ingeniero en sistemas puede pensar que un robot es una colección de subsistemas interrelacionados; un programador en cambio, simplemente lo ve como una máquina ha ser programada; por otro lado para un ingeniero de manufactura es una máquina capaz de realizar un tarea específica. En contraste, un científico puede pensar que un robot es un mecanismo el cuál él construye para probar una hipótesis. Un robot puede ser descompuesto en un conjunto de subsistemas funcionales: procesos, planeación, control, sensores, sistemas eléctricos, y sistemas mecánicos. El subsistema de Software es una parte implícita de los subsistemas de sensores, planeación, y control; que integra todos los subsistemas como un todo. En la actualidad, muchas de las funciones llevadas acabo por los subsistemas son realizadas manualmente, o de una forma off-line, pero en un futuro las investigaciones en estos campos permitirán la automatización de dichas tareas. El Subsistema de Procesos incluye las tareas que lleva acabo el robot, el medio ambiente en el cual es colocado, y la interacción entre este y el robot. Este es el dominio de la ingeniería aplicada. Antes de que un robot pueda realizar una tarea, ésta debe ser buscada dentro de una secuencia de pasos que el robot pueda ejecutar. La tarea de búsqueda es llevada acabo por el Subsistema de Planeación, el cuál incluye los modelos de procesos inteligentes, percepción y planeación. En el modelo de procesos, los datos que se obtienen de una variedad de sensores son fusionados (Integración Sensorial) con modelos matemáticos de las tareas para formar un modelo del mundo. Al usar este modelo de mundo, el proceso de percepción selecciona la estrategia para ejecutar la tarea. Estas estrategias son convertidas dentro de los programas de control de el robot durante el proceso de planeación. Estos programas son ejecutados por el Subsistema de Control; en este subsistema, los comandos de alto nivel son convertidos en referencias para actuadores físicos, los valores retroalimentados son comparados contra estas referencias, y los algoritmos de control estabilizan el movimiento de los elementos físicos. Al realizar ésta tarea los mecanismos son modelados, el proceso es modelado, la ganancia de lazo cerrado puede ser adaptada, y los valores medidos son utilizados para actualizar los procesos y los modelos de los mecanismos. Desde el subsistema de control se alimentan las referencias de los actuadores al Subsistema Eléctrico el cuál incluye todos los controles eléctricos de los actuadores. Los actuadores hidráulicos y neumáticos son usualmente manejados por electroválvulas controladas. También, este subsistema contiene computadoras, interfaces, y fuentes de alimentación. Los actuadores manejan los mecanismos en el Subsistema Mecánico para operar en el medio ambiente, esto es, realizar una tarea determinada. Los parámetros dentro del robot y del medio ambiente son monitoreados por el Subsistema de Sensores; ésta información sensórica se utiliza como retroalimentación en las ganancias de lazo cerrado para detectar potencialmente las situaciones peligrosas, para verificar que las tareas se realizan correctamente, y para construir un modelo del mundo. <div style="text-align: center;"><img border="0" id="imagen" src="http://farm3.static.flickr.com/2052/2436335582_1cbc7339bc_o.jpg"> </div>

Cibernetica y robotica

Cibernetica La cibernética es el estudio del control y comunicación en los sistemas complejos: organismos vivos, máquinas y organizaciones....

Ccs PCWH Compiler - Programar PICs en C

En este post les traigo una herramienta muy útil para programar microcontroladores de la familia PIC, el CCS PCWH Compiler; es un compilador que nos permite escribir los programas en lenguaje C en vez de assembler, con lo que se logra un menor tiempo de desarrollo, y mucha facilidad en la programación. Descarga directa: <a href="http://rapidshare.com/files/36639255/CCS_PCWH_v4.023_and_RegFiles.rar.html" target="_blank" rel="nofollow">CCS PCWH Compiler V4.023</a> Descripción del programa y características: El compilador incluye funciones para acceder al hardware de los procesadores PIC, tal como READ_ADC() para leer el valor de un conversor A/D. La E/S discreta se maneja describiendo las características de los puertos en un PRAGMA. Funciones tales como INPUT() y OUTPUT_HIGH() mantienen apropiadamente los registros tri-estado. Las variables, incluyendo estructuras pueden ser directamente mapeadas a memoria tal como los puertos de E/S para representar mejor la estructura del hardware en C. La velocidad de reloj del microcontrolador se puede especificar en un PRAGMA para permitir que las funciones incorporadas retrasen un número dado de microsegundos o milisegundos. Las funciones de E/S serie permiten que funciones estándar como GETC() y PRINTF() sean usadas para RS-232. El transceptor serie del hardware se usa en las partes que aplican cuando es posible. Para otros casos el compilador genera un transceptor serie por software. Los operadores estándar de C y las funciones estándar incorporadas se optimizan para producir código muy eficiente para funciones de bits y de E/S. Pueden implementarse funciones inline o separadas, permitiendo optimizar según mejoras en la ROM o en la velocidad. Los parámetros de las funciones se pasan en registros reusables. Las funciones inline con parámetros de referencia se implementan eficientemente sin sobrecarga de memoria. Durante el proceso de enlazado se analiza la estructura del programa, incluyendo el árbol de llamadas. Las funciones que se llaman unas a otras con frecuencia se agrupan juntas en el mismo segmento de página. La herramienta transparente al usuario maneja llamadas a través de las páginas automáticamente. Las funciones se pueden implementar inline o separadas. La RAM se reserva eficientemente usando el árbol de llamadas para determinar cuántas ubicaciones pueden ser reusadas. Las cadenas constantes y tablas se almacenan en la ROM del dispositivo. La salida en HEX y los archivos de depuración son seleccionables y compatibles con emuladores y programadores populares incluyendo MPLAB IDE para depuración a nivel de fuente. PCW incluye un poderoso IDE bajo Windows. El compilador requiere Windows 95, 98, ME, NT4, 2000, XP, o Linux. # Bibliotecas incorporadas que funcionan con todos los chips para Entrada/Salida por puerto serie RS-232, Entradas/Salidas discretas y pausas de precisión. # Se integra al IDE de MPLAB y otros simuladores y editores para depuración a nivel de fuente. Los archivos HEX estándar y archivos de depuración aseguran compatibilidad con todos los programadores. # El "printf" formateado permite un formateo y muestra simple en HEX o decimal. # La implementación eficiente de funciones permite árboles de llamada más profundos que la pila del hardware. # Se incluyen drivers de código fuente para módulos LCD, teclados, EEPROMs serie 24xx y 94xx, relojes en tiempo real X10, DS1302 y NJU6355, dispositivos de memoria de toque de Dallas, RAM serie DS2223 y PCF8570, conversores A/D LTV1298 yPCF8591, sensores de temperatura, potenciómetros digitales, expansores de Entrada/Salida y más. # Acceso a las características del hardware desde funciones en C fáciles de usar, temporizadores, conversión A/D, SSP, PSP, USB, I2C, y más. # Tipos enteros de 1, 8, 16 y 32 bits y punto flotante de 32 bits. # Se puede insertar código ensamblador en el código fuente y puede referenciar variables de C. # El enlazamiento automático puede manejar múltiples páginas de código. # Soportadas funciones inline para ahorrar espacio de pila; el enlazador determinará automáticamente la mejor arquitectura o se puede especificar manualmente. # Las directivas del compilador determinan si los registro tri-estado se refrescan en cada E/S o si la E/S es lo más rápida posible. # Las constantes (incluyendo cadenas y vectores) se almacenan en la memoria de programa. # El tipo de dato bit estándar (short int) permite que el compilador genere código muy eficiente orientado a Bit. # #BIT y #BYTE permite que las variables de C sean puestas en direcciones absolutas para mapear registros a variables de C. # Los parámetros de referencia se pueden usar para mejorar la lectura del código y la eficiencia de las funciones inline. # PCW tiene un compilador de línea de comando y un editor/compilador integrado. # Ventanas especiales muestran el mapa de memoria de la RAM, listados C/ensamblador, y el árbol de llamadas. # Funciones de interrupción soportadas en PCM/PCH. El compilador genera todo el código de inicio y limpieza así como identifica la función de interrupción correcta a ser llamada. # Más de 100 programas de ejemplo listos para ser ejecutados. <img border="0" id="imagen" src="http://www.freeimagehosting.ca/images/7Vk24634.jpg"> Para dejar el post completo, les paso enlaces al MPLAB IDE, al addon para vincular el MPLAB con el CCS, un programador muy bueno para PICs y el programa para grabar PICs: <a href="http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/mp760a.zip" target="_blank" rel="nofollow">MPLAB IDE</a> <img border="0" id="imagen" src="http://www.microchip.com/stellent/groups/devtools_sg/documents/devtools/%7Eexport/en019469%7E90%7Een006096%7EPressReleaseLayout/56111-1.png"> <a href="http://www.ccsinfo.com/downloads/setup_mplab_plugin.exe" target="_blank" rel="nofollow">Addon para CCS</a> <a href="http://www.todorobot.com.ar/proyectos/picprog/picprog-circuit.pdf" target="_blank" rel="nofollow">PIC-Prog, programador para PICs</a> <a href="http://www.todorobot.com.ar/proyectos/picprog/PicProg-v2.zip" target="_blank" rel="nofollow">Programa para usar el PIC-Prog</a> <img border="0" id="imagen" src="http://www.todorobot.com.ar/proyectos/picprog/pantalla.jpg"> <a href="http://www.ic-prog.com/icprog105E.zip" target="_blank" rel="nofollow">ICPROG</a> <img border="0" id="imagen" src="http://www.ic-prog.com/Image4.gif"> <a href="http://www.ic-prog.com/plugins.zip" target="_blank" rel="nofollow">Plugins para ICPROG</a> <a href="http://www.ic-prog.com/help_spanish.zip" target="_blank" rel="nofollow">Ayuda en castellano de ICPROG</a>

Ccs PCWH Compiler - Programar PICs en C

En este post les traigo una herramienta muy útil para programar microcontroladores de la familia PIC, el CCS PCWH Compiler; es un compilado...