Presentación Pizarra Animada

Inteligencia Artificial

Unidad 4: Aplicaciones con Técnicas de Inteligencia Artificial

otros tipos de robots

Presentado por:

Daira Janeth Vizcarra Segovia Emmanuel Guadalupe Valles Ochoa

Dra. Ivonne Torres Ibarra.

ISC 9Z

Introducción.

La Real Academia Española define un robot como una “máquina o ingenio electrónico programable que es capaz de manipular objetos y realizar diversas operaciones”. Se trata de máquinas que realizan un trabajo o una acción. Y según cuáles sean sus funciones, su cronología o a qué sector están dedicados se pueden distinguir varios tipos de robots.

Robot Serpiente (Cmu)

El departamento de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon (CMU) desarrollo una serpiente robótica modular, conocida como HURMS (Serpiente Robótica Modular Submarina Endurecida), capaz de operar tanto en tierra como bajo el agua.

Es un robot inspirado en la locomoción de las serpientes, diseñado para moverse en espacios estrechos y terrenos complejos, utilizando movimientos ondulatorios.

Caracteristicas.

Aplicaciones.

• Segmentos modulares que permiten flexibilidad y adaptabilidad.

• Sensores avanzados para detectar obstáculos y navegar en ambientes desconocidos.

• Puede enrollarse, trepar y deslizarse en terrenos irregulares.

• El diseño modular del robot permite adaptarse a diferentes tareas, utilizando módulos estancos y propulsores para maniobrar bajo el agua.

• Militares: Inspección de barcos, submarinos y otras infraestructuras subacuáticas para detectar daños o realizar mantenimiento rutinario.

• Civiles: Inspección de tuberías submarinas, plataformas petrolíferas y tanques llenos de líquido.

Ejemplo de aplicación.

• Exploración de tuberías: Inspección y reparación de tuberías subterráneas o industriales.
• Rescate en desastres: Acceso a áreas colapsadas para buscar sobrevivientes.

Fabricante.

Costo.

Dependiendo del modelo, puede variar entre $10,000 y $50,000 USD.

Carnegie Mellon University (CMU) Robotics Institute.

Robot Salamadra (Eepfl)

El laboratorio de Biorobótica de la EPFL ha desarrollado la Salamandra robotica II, una nueva generación de robots anfibios que imitan a las salamandras. Este robot puede nadar, arrastrarse y caminar, y está equipado con extremidades plegables y microcontroladores avanzados.

Es un robot anfibio que replica los movimientos de una salamandra, diseñado para caminar en tierra y nadar en el agua.

Caracteristicas.

Aplicaciones.

• Diseño modular que permite cambiar rápidamente su morfología, cada módulo tiene su propio microcontrolador, batería y motores, lo que permite que el robot funcione incluso si se divide en partes.

• Cambio fluido entre locomoción terrestre y acuática.

• Control basado en redes neuronales inspiradas en la biología.

• Resistencia al agua y estructura modular.

• Científicas: Utilizado como herramienta para probar hipótesis sobre los circuitos neuronales que controlan la locomoción en la médula espinal de los vertebrados.

• Servicios Anfibios: Potencial uso en tareas de inspección o misiones de búsqueda y rescate después de desastres naturales.

Ejemplo de aplicación.

• Exploración ambiental: Estudios en ríos y lagos para monitorear la biodiversidad o contaminación.

Costo.

Fabricante.

Un prototipo puede costar alrededor de $20,000 a $40,000 USD, dependiendo de los componentes y sensores.

École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Laboratorio de Biorrobótica.

Exoesqueletos

Los exoesqueletos son dispositivos externos portátiles diseñados para incrementar las capacidades físicas del usuario. Se utilizan principalmente para mejorar las condiciones de trabajo y reducir la carga física en tareas exigentes.

Son dispositivos portátiles diseñados para aumentar la fuerza, movilidad y resistencia del usuario

Caracteristicas.

Aplicaciones.

• Motores eléctricos o sistemas hidráulicos para asistencia en el movimiento.

• Sensores que detectan el movimiento del usuario y responden en tiempo real.

• Diseños adaptados para fines médicos, industriales o militares

• Industriales: Utilizados en sectores como la fabricación de automóviles, la aeronáutica y la logística, donde se realizan tareas de alta demanda física.

• Ergonómicas: Ayudan a reducir el impacto del esfuerzo físico y a mantener la salud de los trabajadores, evitando lesiones y accidentes laborales.

Tipos de Exoesqueletos

• Activos: Equipados con motores eléctricos o neumáticos que ayudan en los movimientos del usuario, aumentando su capacidad física y reduciendo la fatiga. Son comunes en el manejo manual de cargas.

• Pasivos: No cuentan con motores, sino que utilizan la energía generada por el movimiento del usuario para redistribuir la carga física. Son populares en entornos industriales.

Ejemplo de aplicación.

• Rehabilitación médica: Ayuda a pacientes con movilidad limitada a caminar nuevamente.
• Industria: Mejora la eficiencia en tareas de carga pesada.

Costo.

Exoesqueletos médicos: $40,000 a $100,000 USD. Industriales: $20,000 a $50,000 USD.

Fabricante.

Ekso Bionics, Cyberdyne, Sarcos Robotics, entre otros.

Modelos destacados

• BESK: Un exoesqueleto portátil que apoya los brazos del usuario, manteniendo una postura adecuada y reduciendo la fatiga en tareas repetitivas.

• Aldak: Diseñado para soportar el movimiento lumbar y el levantamiento de pesos, disminuyendo la fatiga de brazos y el dolor de espalda.

• Exofost: Un exoesqueleto textil ergonómico lumbar que ayuda en el levantamiento de cargas y la corrección de la postura, siendo ligero y versátil.

Sophia

Sophia es una robot humanoide creada por Hanson Robotics, inspirada en el rostro de la actriz Audrey Hepburn. Es capaz de responder preguntas, aprender de cada interacción y expresar emociones a través de 62 expresiones faciales diferentes.

Es un robot humanoide social diseñado para interactuar con humanos, creado para simular expresiones faciales y conversaciones reales.

Caracteristicas.

Aplicaciones.

• Su diseño incluye una cabeza transparente que permite ver su "cerebro" electrónico.

• Reconocimiento facial y procesamiento del lenguaje natural.

• Expresión de emociones humanas a través de microexpresiones.

• Inteligencia artificial avanzada para aprender y responder de forma personalizada.

• Educativas: Sophia se utiliza para enseñar a los niños los fundamentos de la inteligencia artificial.

• Mediáticas: Ha participado en numerosos programas de televisión y eventos, convirtiéndose en un fenómeno mediático.

• Investigación: Sophia contribuye a la investigación en inteligencia artificial y robótica, ayudando a explorar las interacciones humano-robot.

Ejemplo de aplicación.

• Eventos y conferencias: Representante de IA y robótica.
• Educación: Enseñanza sobre tecnología y ética en IA.

Fabricante.

Costo.

Aunque no está disponible comercialmente, su desarrollo tiene un costo estimado de $500,000 a $1 millón USD.

Hanson Robotics.

Xlr(upenn)

Un grupo de robótica de la Universidad de Pensilvania (UPenn) ha desarrollado el X-RHex Lite (XRL), un robot de seis patas capaz de saltar y realizar acrobacias impresionantes. Este robot puede cruzar brechas con un solo salto, escalar acantilados usando saltos simples o secuenciales, y saltar grandes distancias tomando impulso.

Es un robot cuadrúpedo diseñado para estabilidad y agilidad en terrenos irregulares, inspirado en el movimiento de animales de cuatro patas.

Caracteristicas.

• Cada pata es impulsada por un motor sin escobillas de 50 vatios controlado independientemente, proporcionando gran flexibilidad en los movimientos del XRL.

• El marco está hecho de una serie de formas de aluminio cortadas con chorro de agua, cubiertas por una carcasa de fibra de carbono que protege la maquinaria del robot y actúa como refuerzo estructural.

• Incluye un compartimento de batería, una computadora de control y tres unidades electrónicas, cada una controlando dos motores.

• Ligero y altamente estable.

• Sensores para navegación autónoma en terrenos complejos.

• Capacidad para transportar pequeñas cargas.

• El XRL pesa 6.7 kg y mide 20 cm de alto y 51 cm de largo.

• Las patas están hechas de fibra de vidrio con bloques de goma para proporcionar agarre en superficies resbaladizas. La elasticidad de las patas permite almacenar energía de maniobras anteriores, aumentando su capacidad para saltar y correr.

Ejemplo de aplicación.

• Exploración en terrenos irregulares: Como montañas o áreas afectadas por desastres naturales.

Costo.

Prototipos similares tienen un rango de costos entre $50,000 y $100,000 USD.

Fabricante.

University of Pennsylvania (UPenn), GRASP Laboratory.

Mano

THK ha desarrollado una serie de abrazaderas y manos robóticas adaptables que establecen nuevos estándares en la capacidad de agarrar con precisión una amplia gama de piezas de trabajo de diferentes formas y tamaños. Esta innovación promete aumentar significativamente la productividad y la flexibilidad de las líneas de producción.

Básicamente es un dispositivo diseñado para replicar los movimientos y funciones de una mano humana, utilizado en prótesis o robots industriales.

Caracteristicas.

Aplicaciones.

• Articulaciones controladas individualmente.

• Sensores táctiles para detectar presión y textura.

• Modelos avanzados permiten un movimiento preciso y natural.

• Permite recoger y agarrar piezas de trabajo con formas complejas de manera estable.

• Dispuesta por pares, puede sujetar piezas de diferentes formas sin necesidad de cambiar de mano para cada pieza de trabajo.

• Diseño Compacto y Ligero.

• Industriales: Manejo de una amplia variedad de piezas de trabajo, incluidos alimentos, productos farmacéuticos, cosméticos, artículos para el hogar, bolsas, piezas mecánicas, productos plásticos, láminas prensadas, piezas fundidas y cerámica.

Ejemplo de aplicación.

• Prótesis para amputados: Restauración de la funcionalidad de la mano.
• Industria: Manipulación de objetos delicados o tareas repetitivas.

Costo.

Fabricante.

Manos protésicas: $5,000 a $50,000 USD. Manos robóticas avanzadas: Hasta $100,000 USD.

Shadow Robot Company, DLR (Instituto Alemán de Aeronáutica y Astronáutica), entre otros.

Geminoide

Geminoid F es un robot humanoide creado por Hiroshi Ishiguro, un investigador japonés de los Laboratorios de Inteligencia, Robótica y Comunicación ATR y profesor de la Universidad de Osaka. Este robot está diseñado para ser actriz y tiene una apariencia extremadamente realista, con movimientos faciales que imitan a los humanos.

Los geminoides son robots humanoides que replican de manera precisa la apariencia y movimientos de una persona en particular.

Caracteristicas.

Aplicaciones.

• Actuación: Geminoid F ha sido utilizada en una obra de teatro en Tokio titulada "Sayonara", donde interpreta a un robot que acompaña a una joven enferma terminal en sus últimos días.

• Investigación: El robot ayuda a explorar cuestiones filosóficas sobre la vida y la muerte, y su desarrollo contribuye al avance en la interacción humano-robot.

• Piel de silicona y cabello realista.

• Motores para expresiones faciales y movimientos corporales.

• Control remoto para telepresencia.

• Puede imitar las expresiones faciales y la voz de su operadora, lo que le permite realizar actuaciones convincentes.

• Su apariencia y capacidad para pestañear, sonreír y respirar la hacen muy realista.

Ejemplo de aplicación.

• Telepresencia: Conferencias o clases dictadas por robots que representan a humanos reales.

Costo.

Cada unidad puede costar entre $200,000 y $1 millón USD

Fabricante.

Hiroshi Ishiguro Laboratories (Japón).

Silla Con Patas

Es un concepto robótico que combina una silla con patas mecánicas, permitiéndole desplazarse por terrenos complejos donde las ruedas tradicionales no funcionan bien.

Caracteristicas.

Aplicaciones.

• Patas articuladas con múltiples grados de libertad.
• Sensores para equilibrar y adaptarse al terreno.
• Diseñada para ofrecer movilidad asistida en entornos difíciles.

• Movilidad asistida para personas con discapacidades en entornos no accesibles.

• Exploración robótica y rescates.

Ejemplo de aplicación.

• Movilidad personal: Para personas con discapacidades en áreas rurales o terrenos irregulares.

Costo.

Prototipos similares tienen un costo estimado de $50,000 a $100,000 USD.

Fabricante.

Boston Dynamics, ETH Zurich (investigación en robótica locomotriz).

Fuentes de infomración.

• Cesar Otero. (abril del 2021). Crean una serpiente robótica capaz de nadar bajo el agua. MeriStation. https://as.com/meristation/2021/04/14/betech/1618429685_531744.html

• EPFL. (s.f). Salamandra robótica. EPFL. https://www.epfl.ch/labs/biorob/research/amphibious/salamandra/

• CFZ Cobots. (s.f). Exoesqueletos características y aplicaciones. CFZ Cobots. https://cfzcobots.com/exoesqueletos-caracteristicas-y-aplicaciones/

• Pierluigi Sandonnini. (agosto 2024). Sophia Robot: la revolución de los robots humanoides. innovaciondigital360. https://www.innovaciondigital360.com/i-a/presentamos-a-sophia-la-robot-humanoide-que-expresa-emociones/

• Brian Dodson (mayo de 2013). El robot acrobático XRL supera acantilados y valles con tranquilidad. New Atlas. https://newatlas.com/xrl-robot-jumping-kodlab-upenn/27539/

• THK. (s.f). Mano robótica. THK. https://www.thk.com/?q=es/node/24237

• https://www.abc.es/tecnologia/practicamente-humana-201011120000_noticia.html