Robot movil

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Un robot móvil es una máquina automática capaz de moverse. La robótica móvil suele considerarse un subcampo de la robótica y la ingeniería de la información.

Los robots móviles tienen la capacidad de moverse en su entorno y no están fijos en una ubicación física. Los robots móviles pueden ser "autónomos" (AMR - robot móvil autónomo), lo que significa que son capaces de navegar en un entorno no controlado sin necesidad de dispositivos de guía físicos o electromecánicos. Alternativamente, los robots móviles pueden depender de dispositivos de guía que les permitan recorrer una ruta de navegación predefinida en un espacio relativamente controlado. Por el contrario, los robots industriales suelen ser más o menos estacionarios y constan de un brazo articulado (manipulador multiarticulado) y un conjunto de pinzas (o efector final), unidos a una superficie fija. La articulación.

Los robots móviles se han vuelto más comunes en entornos comerciales e industriales. Los hospitales llevan muchos años utilizando robots móviles autónomos para mover materiales. Los almacenes han instalado sistemas robóticos móviles para mover materiales de manera eficiente desde los estantes de almacenamiento hasta las zonas de cumplimiento de pedidos. Los robots móviles también son un foco importante de la investigación actual y casi todas las universidades importantes tienen uno o más laboratorios que se centran en la investigación de robots móviles. Los robots móviles también se encuentran en entornos industriales, militares y de seguridad.

Los componentes de un robot móvil son un controlador, sensores, actuadores y un sistema de energía. El controlador es generalmente un microprocesador, un microcontrolador integrado o una computadora personal (PC). Los sensores utilizados dependen de los requisitos del robot. Los requisitos podrían ser navegación a estima, detección táctil y de proximidad, alcance de triangulación, prevención de colisiones, ubicación de posición y otras aplicaciones específicas. Los actuadores generalmente se refieren a los motores que mueven el robot, que puede tener ruedas o patas. Para alimentar un robot móvil normalmente utilizamos una fuente de alimentación de CC (que es una batería) en lugar de CA.

Clasificación

Los robots móviles pueden clasificarse por:

El entorno en el que viajan:

- Los robots terrestres o domésticos suelen denominarse vehículos terrestres no tripulados (UGV). Ellos son más comúnmente ruedado o rastreado, pero también incluyen robots legged con dos o más piernas (humanoide, o parecidos a animales o insectos).
- Los robots de transporte pueden mover materiales y suministros a través de un entorno de trabajo
- Los robots aéreos suelen denominarse vehículos aéreos no tripulados (VU)
- Los robots submarinos suelen llamarse vehículos submarinos autónomos (AUV)
- robots polares, diseñados para navegar ambientes icy, crevasse llenos
El dispositivo que usan para moverse, principalmente:
- Robot marcado: patas similares a humanos (es decir, un androide) o piernas tipo animal.
- Robot de ruedas.
- Pistas.

Navegación con robot móvil

Hay muchos tipos de navegación de robots móviles:

Remoto manual o teleoperativo

Un robot teleoperado manualmente está totalmente bajo el control de un conductor con un joystick u otro dispositivo de control. El dispositivo puede conectarse directamente al robot, puede ser un joystick inalámbrico o puede ser un accesorio de una computadora inalámbrica u otro controlador. Por lo general, se utiliza un robot teleoperado para mantener al operador fuera de peligro. Ejemplos de robots remotos manuales incluyen ANATROLLER ARI-100 y ARI-50 de Robotics Design, Talon de Foster-Miller, PackBot de iRobot y Roosterbot MK-705 de KumoTek.

Teleoperación vigilada

Un robot teleoperativo vigilado tiene la capacidad de detectar y evitar obstáculos, pero por lo demás navegará según lo conduzca, como un robot con teleoperación manual. Pocos robots móviles, si es que hay alguno, ofrecen únicamente teleoperación vigilada. (Consulte Autonomía deslizante a continuación).

Coche que sigue la línea

Algunos de los primeros vehículos guiados automáticamente (AGV) eran robots móviles de seguimiento de líneas. Podrían seguir una línea visual pintada o incrustada en el suelo o el techo o un cable eléctrico en el suelo. La mayoría de estos robots operaban con un simple comando "mantener la línea en el sensor central". algoritmo. No pudieron sortear los obstáculos; simplemente se detuvieron y esperaron cuando algo bloqueó su camino. Transbotics, FMC, Egemin, HK Systems y muchas otras empresas todavía venden muchos ejemplos de estos vehículos. Este tipo de robots siguen siendo muy populares en las sociedades robóticas conocidas como un primer paso hacia el aprendizaje de los rincones de la robótica.

Robot aleatorizado de forma autónoma

Los robots autónomos con movimiento aleatorio básicamente rebotan en las paredes, independientemente de si esas paredes se detectan.

Robot guiado de forma autónoma

Un robot guiado de forma autónoma conoce al menos cierta información sobre dónde está y cómo alcanzar varios objetivos o puntos de referencia a lo largo del camino. "Localización" o conocimiento de su ubicación actual, se calcula por uno o más medios, utilizando sensores tales como codificadores de motor, visión, estereopsis, láseres y sistemas de posicionamiento global.

Los sistemas de posicionamiento a menudo utilizan triangulación, posición relativa y/o localización Monte-Carlo/Markov para determinar la ubicación y orientación de la plataforma, desde la cual puede planificar un camino hacia su siguiente punto de referencia u objetivo. Puede recopilar lecturas de sensores con marca de tiempo y ubicación. Estos robots suelen formar parte de la red empresarial inalámbrica y están conectados con otros sistemas de detección y control del edificio. Por ejemplo, el robot de seguridad PatrolBot responde a alarmas, opera ascensores y notifica al centro de comando cuando surge un incidente. Otros robots guiados de forma autónoma son el SpeciMinder y el robot de entrega TUG para hospitales.

Autonomía deslizante

Los robots más capaces combinan múltiples niveles de navegación bajo un sistema llamado autonomía deslizante. La mayoría de los robots guiados de forma autónoma, como el robot hospitalario HelpMate, también ofrecen un modo manual que permite que una persona controle el robot. El sistema operativo del robot autónomo Motivity, que se utiliza en ADAM, PatrolBot, SpeciMinder, MapperBot y varios otros robots, ofrece autonomía de deslizamiento total, desde modos manuales hasta modos protegidos y autónomos.

Historia

Fecha	Developments
1939-1945	Durante la Segunda Guerra Mundial surgieron los primeros robots móviles como resultado de avances técnicos en varios campos de investigación relativamente nuevos como la informática y la cibernética. Sobre todo eran bombas voladoras. Ejemplos son bombas inteligentes que sólo detonan dentro de cierta gama del objetivo, el uso de sistemas de guía y el control de radar. Los cohetes V1 y V2 tenían un crudo 'autopilot' y sistemas de detonación automática. Eran los predecesores de los misiles de crucero modernos.
1948–1949	W. Grey Walter construye Elmer y Elsie, dos robots autónomos llamados Machina Speculatrix porque a estos robots les gustaba explorar su entorno. Elmer y Elsie estaban equipados con un sensor de luz. Si encontraron una fuente de luz se desplazarían hacia ella, evitando o moviendo obstáculos en su camino. Estos robots demostraron que el comportamiento complejo podría surgir de un diseño simple. Elmer y Elsie solo tenían el equivalente de dos células nerviosas.
1961-1963	La Universidad Johns Hopkins desarrolla 'Beast'. La Bestia usó un sonar para moverse. Cuando sus baterías corrían bajo, encontraría una toma de corriente y se conectaría.
1969	Mowbot fue el primer robot que se burlaría automáticamente del césped.
1970	El seguidor de línea Stanford Cart era un robot móvil que podía seguir una línea blanca, usando una cámara para ver. Fue radio vinculada a un gran mainframe que hizo los cálculos. Al mismo tiempo (1966-1972) el Stanford Research Institute está construyendo y realizando investigaciones sobre Shakey the Robot, un robot llamado después de su movida. Shakey tenía una cámara, un rangefinder, sensores de choque y un enlace de radio. Shakey fue el primer robot que podría razonar sobre sus acciones. Esto significa que Shakey podría recibir comandos muy generales, y que el robot averiguaría los pasos necesarios para cumplir la tarea dada. La Unión Soviética explora la superficie de la Luna con Lunokhod 1, un gallo lunar.
1976	En su programa Viking, la NASA envía dos naves espaciales no tripuladas a Marte.
1980	El interés del público en robots aumenta, lo que resulta en robots que podrían comprarse para uso doméstico. Estos robots sirvieron entretenimiento o propósitos educativos. Ejemplos incluyen el RB5X, que todavía existe hoy y la serie HERO. El Stanford Cart ahora es capaz de navegar a través de cursos de obstáculos y hacer mapas de su entorno.
Principios de 1980	El equipo de Ernst Dickmanns en la Universidad Bundeswehr Munich construye los primeros coches robot, conduciendo hasta 55 mph en calles vacías.
1983	Stevo Bozinovski y Mihail Sestakov controlan un robot móvil mediante programación paralela, utilizando sistema multitarea de la computadora IBM Series/1.
1986	Stevo Bozinovski y Gjorgi Gruevski controlan un robot con ruedas usando comandos de discurso. El proyecto fue apoyado por la Asociación Macedonia de Actividades Científicas.
1987	Hughes Research Laboratories demuestra el primer mapa cross-country y el funcionamiento autónomo basado en sensores de un vehículo robótico.
1988	Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov y Liljana Bozinovska controlan un robot móvil usando señales EEG.
1989	Stevo Bozinovski y su equipo controlan un robot móvil usando señales EOG.
1989	Mark Tilden inventa la robótica BEAM.
1990s	Joseph Engelberger, padre del brazo robótico industrial, trabaja con colegas para diseñar los primeros robots de hospital móvil autónomos disponibles comercialmente, vendidos por Helpmate. El Departamento de Defensa de EE.UU. financia el proyecto MDARS-I, basado en el robot de seguridad interior Cybermotion.
1991	Edo. Franzi, André Guignard y Francesco Mondada desarrollaron Khepera, un pequeño robot móvil autónomo destinado a actividades de investigación. El proyecto fue apoyado por el laboratorio LAMI-EPFL.
1993-1994	Dante I y Dante II fueron desarrollados por la Universidad Carnegie Mellon. Ambos eran robots caminando utilizados para explorar volcanes vivos.
1994	Con los huéspedes a bordo, los vehículos dobles de robot VaMP y VITA-2 de Daimler-Benz y Ernst Dickmanns de UniBwM conducen más de mil kilómetros en una carretera de tres carriles París en tráfico pesado estándar a velocidades de hasta 130 km/h. Demostran la conducción autónoma en carriles libres, conducción convoy y cambios de carril izquierdo y derecho con paso autónomo de otros coches.
1995	ALVINN semi-autónomo dirigió un coche costa a costa bajo control de la computadora para todos, pero cerca de 50 de las 2850 millas. Sin embargo, el acelerador y los frenos fueron controlados por un conductor humano.
1995	En el mismo año, uno de los autos robotizados de Ernst Dickmanns (con frenos controlados por robots) condujeron más de 1000 millas de Munich a Copenhague y posterior, en tránsito, hasta 120 mph, ocasionalmente ejecutando maniobras para pasar otros coches (sólo en algunas situaciones críticas un conductor de seguridad se hizo cargo). La visión activa se utilizó para lidiar con escenas callejeras que cambian rápidamente.
1995	El robot móvil programable Pioneer se pone a disposición comercial a un precio asequible, lo que permite un aumento generalizado de la investigación robótica y el estudio universitario durante la próxima década, ya que la robótica móvil se convierte en parte estándar del currículo universitario.
1996	Cyberclean Systems [1] desarrolla el primer robot de limpieza totalmente autónomo de vacío que autocarga, operaba ascensores y pasillos vacíos sin intervención humana.
1996–1997	NASA envía al Marte Pathfinder con su Rover Sojourner a Marte. El gallo explora la superficie, ordenada desde la tierra. Sojourner estaba equipado con un sistema de evitación de riesgos. Esto permitió a Sojourner encontrar autónomamente su camino a través del terreno marciano desconocido.
1999	Sony presenta Aibo, un perro robótico capaz de ver, caminar e interactuar con su entorno. Se introduce el robot móvil de control remoto PackBot.
2001	Inicio del proyecto Swarm-bots. Los bots de Swarm se parecen a colonias de insectos. Típicamente consisten en un gran número de robots simples individuales, que pueden interactuar entre sí y juntos realizar tareas complejas.
2002	Roomba aparece, un robot móvil autónomo doméstico que limpia el suelo.
2002	Nevena Bozinovska, Gjorgi Jovancevski y Stevo Bozinovski llevaron a cabo el control robot basado en Internet en una clase de robótica de aprendizaje a distancia. Un robot móvil en Estados Unidos, South Carolina State University, fue controlado por estudiantes en Europa, Sts. Cyril y Methodius University.
2003	Axxon Robotics compra Intellibot, fabricante de una línea de robots comerciales que frotan, aspiran y barren pisos en hospitales, edificios de oficinas y otros edificios comerciales. Los robots de cuidado de piso de Intellibot Robotics LLC operan de forma totalmente autónoma, mapeando su entorno y utilizando una serie de sensores para la navegación y evitar obstáculos.
2004	Robosapien, un robot de juguete biomorfo diseñado por Mark Tilden está disponible comercialmente. En 'The Centibots Project' 100 robots autónomos trabajan juntos para hacer un mapa de un entorno desconocido y buscar objetos dentro del ambiente. En el primer concurso DARPA Grand Challenge, los vehículos autónomos compiten entre sí en un curso de desierto.
2005	Boston Dynamics crea un robot cuádruple destinado a llevar cargas pesadas a través del terreno demasiado duro para los vehículos.
2006	Sony deja de hacer que Aibo y HelpMate detenga la producción, pero un sistema de robots autónomos de servicio autónomo de bajo costo está disponible a medida que los robots móviles continúan la lucha para ser comercialmente viable. El Departamento de Defensa de EE.UU. abandona el proyecto MDARS-I, pero financia MDARS-E, un robot de campo autónomo. TALON-Sword, el primer robot comercialmente disponible con lanzagranadas y otras opciones de armas integradas, se libera. Asimo de Honda aprende a correr y subir escaleras.
2007	En la DARPA Urban Grand Challenge, seis vehículos completan de forma autónoma un complejo curso que implica vehículos y obstáculos tripulados. Los robots Kiva Systems proliferan en las operaciones de distribución; estas unidades de estantería automatizadas se clasifican según la popularidad de sus contenidos. El Tug se convierte en un medio popular para que los hospitales muevan grandes gabinetes de acciones de lugar a lugar, mientras que el Speci-Minder con Motivity comienza a transportar sangre y otras muestras de pacientes de las estaciones de enfermeras a diversos laboratorios. Seekur, el primer robot de servicio exterior no militar disponible, tira de un vehículo de 3 toneladas a través de un estacionamiento, conduce autónomomente interior y comienza a aprender a navegar afuera. Mientras tanto, PatrolBot aprende a seguir a las personas y detectar puertas que son ajar.
2008	Boston Dynamics publicó imágenes de vídeo de una nueva generación BigDog capaz de caminar en terrenos helados y recuperar su equilibrio cuando fue expulsado del lado.
2010	El Multi Autonomía Terrestre International Challenge cuenta con equipos de vehículos autónomos que mapean un gran entorno urbano dinámico, identifican y rastrean a los humanos y evitan objetos hostiles.
2016	El camino que sigue al robot móvil autónomo utilizando etiquetas RFID pasivas es un nuevo método para seguir el camino utilizando etiquetas RFID. Se demuestra que el robot siempre llega al destino tan cerca como el error de medición de distancia, incluso si la distancia y las mediciones angulares no son exactas. También es capaz de elegir el camino correcto entre múltiples caminos.
2016	La Multi-Función Robot de control remoto agil (MARCbot) es por primera vez utilizado por la policía estadounidense para matar a un francotirador que mató a 5 policías en Dallas, Texas, lo que plantea preguntas éticas sobre el uso de drones y robots por la policía como instrumentos de fuerza letal contra un perpetrador. Durante el Centenario de Regreso de la Muestra de NASA Challenge, un rover, llamado Cataglyphis, demostró con éxito la navegación autónoma, la toma de decisiones y la detección de muestras, recuperación y capacidades de retorno.
2017	Dentro de los robots ARGOS Challenge se desarrollan para trabajar en condiciones extremas en instalaciones de petróleo y gas offshore.

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