UNIVERSIDAD INDEPENDIENTE TELEFONO 219 27 81 Maestría en Educación Informática

1. I U NDEPENDIENTE DE COSTA RICA UNIVERSIDAD INDEPENDIENTE TELEFONO 219 27 81 Maestría en Educación Informática Alumna: Yadely Rojas Tema: Robótica Científica

2. Objetivos Generales 1.Investigar los elementos principales que se han desarrollado en la robótica según el área científica. • 2. Indagar sobre los avances científicos en Costa Rica. Objetivos Específicos • Conocer los elementos que interactúan en el desarrollo de la robótica científica. • Identificar los aspectos positivos y negativos con la implementación de la robótica en el área científica. • Indagar sobre las investigaciones científicas, con la implementación de la robótica en Costa Rica.

3. INTRODUCCIÓN Antecedentes históricos de la robótica Generaciones de la robótica ¿Qué es la robótica? Tipos de robot Impacto de la robótica. Estado actual y perspectivas de la Robótica mundial Descubrimientos Científicos Telerobots Modelos de Robot (La NASA) Investigaciones Científicas en Costa Rica Un sistema Robótico se puede describirse, como "Aquel que es capaz de recibir información, de comprender su entorno a través del empleo de mmodelos, de formular y de ejecutar planes, y de controlar o supervisar su operación".

4. La Robótica es una tecnología multidisciplinar. Hace uso de todos los recursos de avance de otras ciencias afines, que colaboran en la estructura de los robots. Se destacan las siguientes Ciencias: Mecánica Cinemática Dinámica Matemáticas Automática Electrónica Informática Energía y actuadotes eléctricos, neumáticos e hidráulicos Visión artificial Sonido de máquinas Inteligencia artificial.

5. Teleoperadores • útiles en entornos peligrosos tales como residuos químicos y desactivación de bombas. Los teleoperadores se controlan remotamente por un operador humano.

6. Usos de robots en el espacio • Son los teleoperadores los que han encontrado aplicación en los transbordadores espaciales. Las estaciones espaciales se pueden utilizar para observar la Tierra y el cielo, y para llevar a cabo experimentos científicos y procesos de ingeniería en las condiciones de ingravidez y de alto vacío que existen en el espacio.

7. Diseño, construcción y control de vehículos autónomos, los cuales llevarán a bordo complejos laboratorios y cámaras muy sofisticadas para la exploración de otros planetas. En Julio de 1976, los Norteamericanos aterrizaron en Marte el Viking 1, llevaba abordo un brazo robotizado, el cual recogía muestras de piedra, tierra y otros elementos las cuales eran analizados en el laboratorio que fue acondicionado en el interior del robot.

8. Clasificación de los robots • La IFR distingue entre cuatro tipos de robots: • Robot secuencial. • Robot de trayectoria controlable. • Robot adaptativo. • Robot tele manipulado.

9. Robots de servicio y teleoperador Robots dedicados a cuidados médicos Educación Domésticos uso en oficinas intervención en ambientes peligrosos aplicaciones espaciales, aplicaciones submarinas y agricultura. tele-manipuladores

10. Telerobots • Áreas actuales de investigación y desarrollo incluyen: • El manipulador y el mando del robot móvil. • Las arquitecturas del telerobot remotas. • Procesado, integración, y fusión, del sistema sensorial. • Tareas interactivas que planea y ejecuta. • La visualización gráfica de las imágenes sobrepuestas. • Multisensor - el mando equilibrado.

11. Software más utilizado • Un diseño sencillo puede ser suficiente para realizar la tarea encomendada si el software de control es lo suficientemente completo como para resolver todos los problemas a los que se enfrente. • Por otras parte, son muchos los lenguajes de programación utilizables en el PC que permiten leer las entradas y modificar las salidas: BASIC, LOGO, Pascal, C, C++, Ensamblador, Robolat con un RCX.

12. CUADRADO C /* */#include <stdio.h>main() /* comienzan las órdenes */{ int n, i, c; /* declara n, i y c como números enteros */ scanf("%i", &n); /* lee desde el teclado el valor de n */ i = 0; while ( i<n ) { /* repite mientras i sea menor que n */ i = i+1; /* pasa al siguiente número */ c = i*i; /* eleva al cuadrado */ printf("%i, %i\n", i, c); /* imprime el número y su cuadrado */ } /* cierra el bucle repetitivo */ return 0; /* finalizan las órdenes */} 

13. Obsolescencia del Hardware

14. Estado Actual de las Ventas • El mercado mundial • Las ventas mundiales de robots industriales alcanzaron un máximo en 1990, con más de 81.000unidades. Siguió un retroceso entre 1991 y 1993; las ventas mundiales cayeron a aproximadamente 54.000 unidades en 1993. El mercado del robot mundial empezó entonces un período de recuperación que alcanzó el máximo en 1997, con un nivel de 85.000 unidades. En 1998, sin embargo, las ventas bajaron más de un 16%, cayendo a 71,000 unidades (véanse la tabla figura adjuntas)

15. Investigaciones Científicas Japoneses crean el humanoide de las 36 caras El funcionamiento de Kansei consiste en una relación entre él y un software de computadora capaz de producir asociaciones de una base de datos de 500.000 palabras Imagínate a un robot diminuto, o a un dispositivo porta-fármacos, que pudiera nadar a través de tus venas empleando el azúcar de la sangre como combustible. Según investigadores de la Universidad de Cornell, un dispositivo como este, podría moverse empleando la misma cadena de reacciones químicas que usan los espermatozoides para impulsarse hacia el óvulo.

16. SINOPSIS: A principios del siglo XXI, la poderosa Tyrell Corporation desarrolló un nuevo tipo de robot llamado Nexus, un ser virtualmente idéntico al hombre y conocido como Replicante. Los Replicantes Nexus-6 eran superiores en fuerza y agilidad, y al menos iguales en inteligencia, a los ingenieros de genética que los crearon.

17. Conceptos Básicos En el aniversario número 36 del proyecto Apolo 12 es el segundo proyecto asignado a la administración de su programa de Explosión Lunar Robótica Silicio de California. El regreso de astronautas a la luna empezará con misiones robóticas que ayudaran en el aprendizaje de la superficie lunar. Estas misiones primeras ayudarán en el estudio de recursos como oxigeno, hidrogeno y metales, estas investigaciones estarán disponibles para largo plazo de la NASA. La tarea marca un renacimiento del trabajo de encabezar lanzamientos de naves robóticas al espacio.

18. Las siguientes imágenes son ejemplos de robots utilizados para investigaciones científicas en La NASA. Son usados para recaudar materiales en el espacio. Graphical User Interface: MER RSVPLEMUR Rovers: LEMUR IIa

19. Proyecto PISA • Sistemas de Fabricación Flexible a través de la División del Espacio de Trabajo y del Tiempo en la Cooperación Humano-Máquina. Los robots. • PISA es un proyecto europeo del Sexto Marco Comunitario de Investigación y Desarrollo Tecnológico. Tiene una duración de cuatro años a partir de septiembre de 2006 y en él participan dieciocho socios de siete países de la Unión Europea, de los cuales, cuatro son grandes compañías, siete son PYMES y siete son institutos de investigación/universidades.

20. Investigaciones Científicas en Costa Rica • El Instituto Tecnológico de Costa Rica cede en Cartago trabaja actualmente en un proyecto científico. En la construcción de un brazo robotico, el coordinador del proyecto es el doctor Milton Villegas. Han realizado diferentes proyectos con material desechable que se recicla y se reutiliza, como por ejemplo :el encendido de luces automático cuando oscurece.

21. “RoboZoológico” Alumnos de la Escuela Ermida Blanco en La Granja de Palmares, optaron por la aventura de construir animales. Para iniciar los niños y niñas pensaron en cual animal le gustaría investigar, para buscar información sobre este e imitar sus movimientos y características. Visita al Zoológico Zoo Ave

22. Ejemplos de Animales Construidos por los niños El Sapo El Cocodrilo cocodrilo

23. Laboratorio Ad Astra Rocket • Ubicado en el campus Daniel Oduber-La Flor Liberia, Guanacaste. • Su objetivo es desarrollar el VASIMR, un motor de plasma que facilitará el colonizar la Luna y explorar el sistema solar. • Con el motor se pretende utilizar las cualidades del cuarto estado de la materia -el plasma- para impulsar, con menos combustible, un vehículo espacial. • El plasma se obtiene al someter un gas a ondas de radio. Esto hace que se separen las partículas del elemento y se cree el plasma.

24. La otra misión asignada al laboratorio costarricense consiste en desarrollar mecanismos de enfriamiento para que el motor pueda liberar las altas temperaturas que produce el plasma de forma rápida, sin dañar sus componentes. Sin embargo, no todo será pensado para el espacio. De la mano de investigadores de la EARTH, Chang buscará formas de purificar el agua con el plasma y usos de la energía solar en el país. Se esta planeando un proyecto de robótica, simultaneo al motor de plasma.

25. Conclusiones • 1. Un robot es una Tecnología interdisciplinario, que esta relacionado con otras ciencias, de las cuales cada uno aporta sus avances para reforzar las construcciones de estos aparatos que están programados por Inteligencia Artificial. • 2. Con el uso de la robótica en el área científica, en un futuro serán los robots que harán las investigaciones espaciales, ayudando al ser humano en el tiempo de desplazamiento hacia el espacio y prevención contra enfermedades. • 3. Los avances científicos de la robótica en las investigaciones espaciales han ayudado en gran manera a la sociedad, con la construcción de vehículos y control de los mismos, para laboratorios y cámaras sofisticadas para la exploración de otros planetas.

26. 4. La implementación de los robots en la sociedad ha generado impactos positivos en la producción de empresas e industrias, que se ajustan a las necesidades del mercado, porque los robots cumplen tareas específicas facilitándole el trabajo a la sociedad, ahorro de tiempo y prevención de enfermedades en tareas muy tediosas y forzosas. • 5. Los robots también han generado repercusiones negativas con la sustitución de personal en trabajos por medio de las máquinas. Las máquinas han llegado a sustituir al ser humano. Aspectos psicológicos han preocupado a la sociedad por la no aceptación a estas máquinas inteligentes. • 6. En Costa Rica también se están implementado estas investigaciones científicas, con imitaciones o modelos, de otros países, Instituto Tecnológico de Costa Rica, con laboratorios científicos (AD. ASTRA ROQUED. Dr. Franklin Chan Diaz) Laboratorio Eléctrico del motor plasma. • 7. La implementación de la robótica en la educación, proyecto de La Fundación Omar Dengo, con el Programa ROBOLAT, que ha generado en los niños y adolescentes un despertar en el campo tecnológico de la robótica, ayudando a un cambio de enseñanza, donde el alumno llegara aser un individuo investigador, amante de la ciencia y constructor de su propio conocimiento.

27. Recomendaciones • Dar una mejor capacitación a los estudiantes en todos los campos, especialmente en los campos donde hay robots que sustituyen a los humanos, para que a la hora de tener que competir con un aparato mecánico tenga mayores oportunidades que las que tienen hoy en día los profesionales en estas áreas y así que los humanos no seamos desplazados por aparatos que nosotros mismos hemos construido. • Crear robots que para poder cumplir su trabajo eficientemente necesiten que una persona lo controle y le ayude a completar sus tareas, manejando este y no dejándole todo el trabajo al sistema operativo del robot. De este modo será posible que el manejador de este robot interactúe con los humanos y se de una mejor socialización. • 3. Implementar estos proyectos de robótica en todos los Centros Educativos Públicos del País para que los niños y adolescentes adquieran un mayor conocimiento en esta área y tengan expectativas sobre la misma.

28. Bibliografía • http://www.centronikkei.org.ar/calendario/2007.09/200709-2.htm • http://www.joltivan.com/noticia8686-ciencia-y-robotica-robot-espermatozoide-y-su-glucolisis.html • http://comunidad-escolar.pntic.mec.es/809/ciencia1.html • http://www.cineclubdioptria.org/forum/viewtopic.php?t=35 • http://www.nasa.gov/centers/ames/news/releases/2004/moon/moon.html • http://lunar.arc.nasa.gov/ • http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunarprosp.html • www.fischertechnik.de/english/index.html, • www.fischertechnik.com/index.html • usuarios.bitmailer.com/aperobot/ • robotikitsdirect.com/main.html • www.generalrobotics.com/ • http://www.nacion.com/ln_ee/2006/diciembre/15/aldea930021.html • http://wappy.ws/motor-plasma-ya-es-una-realidad.html • Entrevista realizada al Dr. Milton Villegas, coordinador del proyecto del Brazo Robotico en el Instituto Tecnológico de Costa Rica. • Entrevista realizada a la MSc. Emilia Vargas, profesora de la Escuela Ermida Blanco González en La Granja de Palmares, Alajuela. • Entrevista realizada a la asistente Sra. Betty del Gobo del proyecto Ad Astra Rocket (Viaje a las estrellas) en Liberia, Guanacaste.