cadena cinemática es un conjunto de cuerpos rígidos conectados por uniones para proporcionar un movimiento restringido (o deseado) que es el modelo matemático de un sistema mecánico . [1] Como en el uso familiar de la cadena de palabras , los cuerpos rígidos, o enlaces, están limitados por sus conexiones a otros enlaces. Un ejemplo es la simple cadena abierta formada por enlaces conectados en serie, como la cadena habitual, que es el modelo cinemático para un robot manipulador típico . [2]
Los modelos matemáticos de las conexiones o uniones entre dos enlaces se denominan pares cinemáticos . Los pares cinemáticos modelan las articulaciones articuladas y deslizantes fundamentales para la robótica , a menudo llamadas pares inferiores y las juntas de contacto de superficie críticas para levas y engranajes , denominadas pares superiores. Estas juntas generalmente se modelan como restricciones holonómicas . Un diagrama cinemáticoes un esquema del sistema mecánico que muestra la cadena cinemática.
El uso moderno de las cadenas cinemáticas incluye el cumplimiento que surge de las juntas de flexión en los mecanismos de precisión, el cumplimiento de enlaces en los mecanismos compatibles y los sistemas microelectromecánicos , y el cumplimiento de los cables en los sistemas de cable robótico y de tensegridad .
Fórmula de movilidad [ editar ]
Los grados de libertad , o movilidad, de una cadena cinemática es el número de parámetros que definen la configuración de la cadena. [2] [5] Un sistema de n cuerpos rígidos que se mueven en el espacio tiene 6n grados de libertad medidos con respecto a un marco fijo. Este marco se incluye en el recuento de cuerpos, por lo que la movilidad no depende del enlace que forma el marco fijo. Esto significa que el grado de libertad de este sistema es M = 6 ( N - 1), donde N = n + 1 es el número de cuerpos móviles más el cuerpo fijo.
Las articulaciones que conectan los cuerpos imponen restricciones. Específicamente, las bisagras y los controles deslizantes imponen cinco restricciones y, por lo tanto, eliminan cinco grados de libertad. Es conveniente definir el número de restricciones c que impone una junta en términos de la libertad de la junta f , donde c = 6 - f . En el caso de una bisagra o barra deslizante, que son juntas de un grado de libertad, tienen f = 1 y, por lo tanto, c = 6 - 1 = 5.
El resultado es que la movilidad de una cadena cinemática formada por neslabones móviles y j se une con libertad f i , i = 1, ..., j, viene dada por
Recordemos que N incluye el enlace fijo.
Análisis de cadenas cinemáticas [ editar ]
Las ecuaciones de restricción de una cadena cinemática acoplan el rango de movimiento permitido en cada unión a las dimensiones de los enlaces en la cadena, y forman ecuaciones algebraicas que se resuelven para determinar la configuración de la cadena asociada con valores específicos de parámetros de entrada, llamados grados de la libertad .
Las ecuaciones de restricción para una cadena cinemática se obtienen utilizando transformaciones rígidas [Z] para caracterizar el movimiento relativo permitido en cada articulación y transformaciones rígidas separadas [X] para definir las dimensiones de cada enlace. En el caso de una cadena abierta en serie, el resultado es una secuencia de transformaciones rígidas que alternan las transformaciones de unión y enlace desde la base de la cadena hasta su enlace final, que se equipara a la posición especificada para el enlace final. Una cadena de n enlaces conectados en serie tiene las ecuaciones cinemáticas,
![{\ displaystyle [T] = [Z_ {1}] [X_ {1}] [Z_ {2}] [X_ {2}] \ cdots [X_ {n-1}] [Z_ {n}], \! }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fc9b6ca53890471c968bd37375f4b48b38c97d51)
donde [ T ] es la transformación que localiza el enlace final; observe que la cadena incluye un enlace "cero" que consiste en el marco del suelo al que está conectado. Estas ecuaciones se denominan ecuaciones cinemáticas avanzadas de la cadena serial. [6]
Las cadenas cinemáticas de una amplia gama de complejidad se analizan al igualar las ecuaciones cinemáticas de las cadenas seriales que forman bucles dentro de la cadena cinemática. Estas ecuaciones a menudo se llaman ecuaciones de bucle .
La complejidad (en términos de cálculo de la cinemática directa e inversa ) de la cadena está determinada por los siguientes factores:
- Su topología : una cadena en serie, un manipulador paralelo , una estructura de árbol o un gráfico .
- Su forma geométrica : ¿cómo se conectan espacialmente las juntas vecinas entre sí?
Explicación
Dos o más cuerpos rígidos en el espacio se denominan colectivamente un sistema de cuerpo rígido. Podemos obstaculizar el movimiento de estos cuerpos rígidos independientes con restricciones cinemáticas. Las restricciones cinemáticas son restricciones entre cuerpos rígidos que resultan en la disminución de los grados de libertad del sistema de cuerpo rígido. [5]
Síntesis de cadenas cinemáticas [ editar ]
Las ecuaciones de restricción de una cadena cinemática se pueden usar a la inversa para determinar las dimensiones de los enlaces a partir de una especificación del movimiento deseado del sistema. Esto se denomina síntesis cinemática. [7]
Quizás la formulación más desarrollada de la síntesis cinemática es para enlaces de cuatro barras , que se conoce como teoría de Burmester . [8] [9] [10]
Ferdinand Freudenstein es a menudo llamado el padre de la cinemática moderna por sus contribuciones a la síntesis cinemática de vínculos a partir de la década de 1950. Su uso de la computadora recientemente desarrollada para resolver la ecuación de Freudenstein se convirtió en el prototipo de los sistemas de diseño asistido por computadora . [7]
Este trabajo ha sido generalizado a la síntesis de mecanismos esféricos y espaciales.
La robótica es una rama interdisciplinaria de la ingeniería y la cienciaque incluye ingeniería mecánica , ingeniería electrónica , ingeniería de la información , informática y otros. La robótica se ocupa del diseño, la construcción, el funcionamiento y el uso de robots , así como los sistemas informáticos para su control, retroalimentación sensorial y procesamiento de información .
Estas tecnologías se utilizan para desarrollar máquinas que pueden sustituir a los humanos y replicar las acciones humanas. Los robots se pueden usar en muchas situaciones y para muchos propósitos, pero hoy en día muchos se usan en entornos peligrosos (incluida la detección y desactivación de bombas).), procesos de fabricación, o donde los humanos no pueden sobrevivir (por ejemplo, en el espacio, bajo el agua, a altas temperaturas, y en la limpieza y contención de materiales peligrosos y radiación). Los robots pueden tomar cualquier forma, pero algunos están hechos para parecerse a los humanos en apariencia. Se dice que esto ayuda a la aceptación de un robot en ciertos comportamientos replicativos que generalmente realizan las personas. Dichos robots intentan replicar el caminar, el levantamiento, el habla, la cognición o cualquier otra actividad humana. Muchos de los robots actuales están inspirados en la naturaleza y contribuyen al campo de la robótica bioinspirada .
El concepto de crear máquinas que pueden operar de forma autónoma se remonta a los tiempos clásicos , pero la investigación sobre la funcionalidad y los posibles usos de los robots no creció sustancialmente hasta el siglo XX. A lo largo de la historia, varios eruditos, inventores, ingenieros y técnicos han asumido con frecuencia que los robots algún día podrán imitar el comportamiento humano y gestionar las tareas de una manera similar a la humana. Hoy en día, la robótica es un campo en rápido crecimiento, a medida que continúan los avances tecnológicos; La investigación, el diseño y la construcción de nuevos robots sirven para varios propósitos prácticos, ya sea a nivel nacional , comercial o militar.. Muchos robots están diseñados para realizar trabajos que son peligrosos para las personas, como desactivar bombas, encontrar sobrevivientes en ruinas inestables y explorar minas y naufragios. La robótica también se utiliza en STEM (ciencia, tecnología , ingeniería y matemáticas) como ayuda para la enseñanza. [1] La llegada de los nanorobots, robots microscópicos que pueden inyectarse en el cuerpo humano, podría revolucionar la medicina y la salud humana. [2]
La robótica es una rama de la ingeniería que involucra la concepción, diseño, fabricación y operación de robots. Este campo se superpone con la electrónica , la informática , la inteligencia artificial , la mecatrónica , la nanotecnología y la bioingeniería .
Historia[ editar ]
Totalmente autónomo apareció solo en la segunda mitad del siglo XX. El primer robot programado y operado digitalmente, el Unimate , se instaló en 1961 para levantar piezas de metal calientes de una máquina de fundición a presión y apilarlas. Los robots comerciales e industriales están muy extendidos en la actualidad y se utilizan para realizar trabajos de forma más económica, más precisa y más confiable que los humanos. También se emplean en algunos trabajos que son demasiado sucios, peligrosos o aburridos para ser adecuados para los humanos. Los robots son ampliamente utilizados en la fabricación , ensamblaje, embalaje y embalaje, minería, transporte, exploración de la tierra y el espacio , cirugía, armamento, investigación de laboratorio , seguridad yProducción en masa de bienes de consumo e industriales . [7]
| Fecha | Significado | Nombre del robot | Inventor |
|---|---|---|---|
| Siglo III aC y anteriores | Una de las primeras descripciones de autómatas aparece en eltexto de Lie Zi , en un encuentro mucho más temprano entre elRey Mu de Zhou (1023–957 aC) y un ingeniero mecánico conocido como Yan Shi, un "artífice". Este último presuntamente le presentó al rey una figura de tamaño humano, con forma humana, de su obra mecánica. [8] | Yan Shi (chino: 偃师 ) | |
| Siglo I dC y anteriores | Descripciones de más de 100 máquinas y autómatas, incluidos un camión de bomberos, un órgano de viento, una máquina que funciona con monedas y un motor de vapor, en Pneumatica andAutomata by Heron of Alexandria | Ctesibio ,Filón de Bizancio , Herón de Alejandría y otros | |
| do. 420 aC | Un pájaro de madera propulsado por vapor que podía volar. | Paloma voladora | Archytas of Tarentum |
| 1206 | Creado los primeros autómatas humanoides, banda de autómata programable [9] | Banda de robot, autómata de lavado de manos, [10]pavos reales móviles automatizados[11] | Al-Jazari |
| 1495 | Diseños para un robot humanoide. | Caballero mecanico | Leonardo da Vinci |
| 1738 | Pato mecánico que era capaz de comer, batir las alas y excretar. | Pato de digestión | Jacques de Vaucanson |
| 1898 | Nikola Tesla demuestra el primer buque radiocontrolado. | Teleautomaton | Nikola Tesla |
| 1921 | Los primeros autómatas ficticios llamados "robots" aparecen en la obra RUR | Robots universales de Rossum | Karel Čapek |
| 1930s | Robot humanoide expuesto en las ferias mundiales de 1939 y 1940 . | Elektro | Westinghouse Electric Corporation |
| 1946 | Primera computadora digital de propósito general | Torbellino | Varias personas |
| 1948 | Robots simples que exhiben comportamientos biológicos [12] | Elsie y Elmer | William Gray Walter |
| 1956 | Primer robot comercial, de la compañía Unimation fundada porGeorge Devol y Joseph Engelberger , basado en las patentes de Devol [13] | Unimate | George Devol |
| 1961 | Primer robot industrial instalado. | Unimate | George Devol |
| 1967 a 1972 | Primer robot inteligente humanoide a gran escala, [14] [15] y primerandroide . Su sistema de control de extremidades le permitió caminar con las extremidades inferiores y agarrar y transportar objetos con las manos, utilizando sensores táctiles. Su sistema de visión le permitió medir distancias y direcciones a objetos utilizando receptores externos, ojos y oídos artificiales. Y su sistema de conversación le permitió comunicarse con una persona en japonés, con una boca artificial. [16] [17] [18] | WABOT-1 | Universidad de Waseda |
| 1973 | Primer robot industrial con seis ejes de accionamiento electromecánico [19] [20] | Famulo | Grupo de robots KUKA |
| 1974 | El primer robot industrial eléctrico controlado por microordenadordel mundo , IRB 6 de ASEA, fue entregado a una pequeña empresa de ingeniería mecánica en el sur de Suecia. El diseño de este robot ya había sido patentado en 1972. | IRB 6 | Grupo de robots ABB |
| 1975 | Brazo de manipulación universal programable, un producto de Unimation. | PUMA | Victor Scheinman |
| 1978 | El primer lenguaje de programación de robots a nivel de objeto, que permite a los robots manejar variaciones en la posición del objeto, la forma y el ruido del sensor. | Freddy I y II, lenguaje de programación de robots RAPT | Patricia Ambler yRobin Popplestone |
Aspectos robóticos [ editar ]
Hay muchos tipos de robots; se utilizan en muchos entornos diferentes y para muchos usos diferentes, aunque son muy diversos en su aplicación y forma, todos comparten tres similitudes básicas cuando se trata de su construcción:
- Todos los robots tienen algún tipo de construcción mecánica, un marco, forma o forma diseñada para lograr una tarea particular. Por ejemplo, un robot diseñado para viajar sobre tierra o barro pesado, podría usar orugas . El aspecto mecánico es principalmente la solución del creador para completar la tarea asignada y tratar con la física del entorno que lo rodea. La forma sigue la funcion.
- Los robots tienen componentes eléctricos que alimentan y controlan la maquinaria. Por ejemplo, el robot con orugas de oruga necesitaría algún tipo de poder para mover las huellas del rastreador. Esa energía viene en forma de electricidad, que tendrá que viajar a través de un cable y originarse en una batería, un circuito eléctrico básico . Incluso las máquinas propulsadas con gasolina que obtienen su energía principalmente de la gasolina todavía requieren una corriente eléctrica para iniciar el proceso de combustión, por lo que la mayoría de las máquinas propulsadas con gasolina, como los automóviles, tienen baterías. El aspecto eléctrico de los robots se usa para el movimiento (a través de motores), la detección (donde las señales eléctricas se usan para medir cosas como el calor, el sonido, la posición y el estado de la energía) y la operación (los robots necesitan cierto nivel deEnergía eléctrica suministrada a sus motores y sensores para activar y realizar operaciones básicas)
- Todos los robots contienen algún nivel de código de programaciónde computadora . Un programa es cómo un robot decide cuándo o cómo hacer algo. En el ejemplo de oruga, un robot que necesita moverse por una carretera embarrada puede tener la construcción mecánica correcta y recibir la cantidad correcta de energía de su batería, pero no iría a ninguna parte sin un programa que le indique que se mueva. Los programas son la esencia central de un robot, podría tener una excelente construcción mecánica y eléctrica, pero si su programa está mal construido, su rendimiento será muy pobre (o puede que no funcione en absoluto). Hay tres tipos diferentes de programas robóticos: control remoto, inteligencia artificial e híbridos. Un robot con control remoto.la programación tiene un conjunto preexistente de comandos que solo ejecutará cuando reciba una señal de una fuente de control, típicamente un ser humano con un control remoto. Quizás sea más apropiado ver los dispositivos controlados principalmente por comandos humanos como parte de la disciplina de la automatización en lugar de la robótica. Los robots que utilizan inteligencia artificial interactúan con su entorno por sí mismos sin una fuente de control, y pueden determinar las reacciones a los objetos y problemas que encuentran utilizando su programación preexistente. Hybrid es una forma de programación que incorpora funciones AI y RC.
Aplicaciones [ editar ]
A medida que más y más robots están diseñados para tareas específicas, este método de clasificación se vuelve más relevante. Por ejemplo, muchos robots están diseñados para trabajos de ensamblaje, que pueden no ser fácilmente adaptables para otras aplicaciones. Se denominan como "robots de montaje". Para la soldadura de costura, algunos proveedores proporcionan sistemas completos de soldadura con el robot, es decir, el equipo de soldadura junto con otras instalaciones de manejo de materiales como giradiscos, etc., como una unidad integrada. Un sistema robótico integrado de este tipo se denomina "robot de soldadura", aunque su unidad manipuladora discreta podría adaptarse a una variedad de tareas. Algunos robots están diseñados específicamente para la manipulación de cargas pesadas y están etiquetados como "robots de servicio pesado". [21]
Las aplicaciones actuales y potenciales incluyen:
- Robots militares .
- Robots industriales . Los robots se utilizan cada vez más en la fabricación (desde la década de 1960). Según los datos de la Asociación de Industrias Robóticas de EE. UU., En 2016 la industria automotriz fue el principal cliente de robots industriales con el 52% de las ventas totales. [22] En la industria automotriz, pueden representar más de la mitad de la "mano de obra". Incluso hay fábricas " apagadas ", como una fábrica de fabricación de teclados IBM en Texas que se automatizó completamente desde 2003. [23]
- Cobots (robots colaborativos). [24]
- Robots de construcción. Los robots de construcción se pueden separar en tres tipos: robots tradicionales, brazo robótico y exoesqueleto robótico . [25]
- Robots agrícolas (AgRobots). [26] El uso de robots en la agricultura está estrechamente relacionado con el concepto de agricultura de precisión asistida por IA y el uso de aviones no tripulados . [27] La investigación de 1996-1998 también demostró que los robots pueden realizar una tarea de pastoreo . [28]
- Robots médicos de varios tipos (como el Sistema quirúrgico da Vinci y Hospi ).
- Automatización de cocinas. Ejemplos comerciales de automatización de cocinas son Flippy (hamburguesas), Zume Pizza (pizza), Cafe X (café), Makr Shakr (cócteles), Frobot (yogures congelados) y Sally (ensaladas). [29] Los ejemplos caseros son Rotimatic ( panes para hornear) [30] y Boris (carga en el lavavajillas). [31]
- Combate de robots por deporte: pasatiempo o evento deportivo donde dos o más robots luchan en una arena para desactivarse entre sí. Esto se ha desarrollado desde un pasatiempo en la década de 1990 hasta varias series de televisión en todo el mundo.
- Limpieza de áreas contaminadas, como residuos tóxicos o instalaciones nucleares. [32]
- Robots domésticos .
- Nanorobots .
- Robótica del enjambre .
- Drones autónomos .
- Línea de campo deportivo marcando .
Componentes [ editar ]
Fuente de poder [ editar ]
En la actualidad, la mayoría de las baterías (de plomo-ácido) se utilizan como fuente de alimentación. Se pueden usar muchos tipos diferentes de baterías como fuente de energía para los robots. Van desde baterías de plomo-ácido, que son seguras y tienen una vida útil relativamente larga, pero son bastante pesadas en comparación con las baterías de plata-cadmio, que son mucho más pequeñas en volumen y actualmente son mucho más caras. El diseño de un robot alimentado por batería debe tener en cuenta factores como la seguridad, el ciclo de vida y el peso . Generadores, a menudo algún tipo de motor de combustión interna., también puede ser usado. Sin embargo, tales diseños son a menudo mecánicamente complejos y necesitan un combustible, requieren disipación de calor y son relativamente pesados. Una conexión que conecte el robot a una fuente de alimentación eliminaría la fuente de alimentación del robot por completo. Esto tiene la ventaja de ahorrar peso y espacio al mover todos los componentes de almacenamiento y generación de energía a otra parte. Sin embargo, este diseño viene con el inconveniente de tener constantemente un cable conectado al robot, lo que puede ser difícil de manejar. [33] Las fuentes potenciales de energía podrían ser:
- neumática (gases comprimidos)
- Energía solar (utilizando la energía del sol y convirtiéndola en energía eléctrica)
- hidráulica (líquidos)
- volante de almacenamiento de energía
- Basura orgánica (a través de la digestión anaeróbica ).
- nuclear
Actuación [ editar ]
Los actuadores son los " músculos " de un robot, las partes que convierten la energía almacenada en movimiento. [34] Por mucho, los actuadores más populares son los motores eléctricos que hacen girar una rueda o engranaje, y los actuadores lineales que controlan robots industriales en fábricas. Hay algunos avances recientes en los tipos alternativos de actuadores, alimentados por electricidad, productos químicos o aire comprimido.
Motores electricos [ editar ]
La gran mayoría de los robots utilizan motores eléctricos, a menudo motores de CC con escobillas y sin escobillas en robots portátiles o motores de CA en robots industriales y máquinas CNC . Estos motores a menudo se prefieren en sistemas con cargas más livianas, y donde la forma predominante de movimiento es la rotación.
Actuadores lineales [ editar ]
Varios tipos de actuadores lineales se mueven hacia adentro y hacia afuera en lugar de girar, y con frecuencia tienen cambios de dirección más rápidos, particularmente cuando se necesitan fuerzas muy grandes, como en el caso de la robótica industrial. Por lo general, funcionan con aire comprimido y oxidado ( actuador neumático ) o un aceite ( actuador hidráulico ).
Actuadores elásticos de serie [ editar ]
Una flexión está diseñada como parte del accionador del motor, para mejorar la seguridad y proporcionar un control robusto de la fuerza, eficiencia energética, absorción de impactos (filtrado mecánico) al tiempo que reduce el desgaste excesivo de la transmisión y otros componentes mecánicos. La menor inercia reflejada resultante puede mejorar la seguridad cuando un robot interactúa con humanos o durante colisiones. Se ha utilizado en varios robots, particularmente en robots de fabricación avanzada [35] y en robots humanoidesambulantes . [36] [37]
Músculos del aire [ editar ]
Los músculos artificiales neumáticos, también conocidos como músculos del aire, son tubos especiales que se expanden (generalmente hasta un 40%) cuando el aire es forzado dentro de ellos. Se utilizan en algunas aplicaciones de robot. [38] [39] [40]
Alambre muscular [ editar ]
El alambre muscular, también conocido como aleación de memoria de forma, Nitinol® o Flexinol®, es un material que se contrae (menos del 5%) cuando se aplica electricidad. Se han utilizado para algunas aplicaciones de robot pequeño. [41] [42]
Polímeros electroactivos [ editar ]
Los EAP o EPAM son un material plástico que puede contraerse sustancialmente (hasta un 380% de tensión de activación) de la electricidad, y se han utilizado en los músculos y brazos faciales de los robots humanoides, [43] y para permitir a los nuevos robots flotar, [44] volar , nadar o caminar. [45]
Motores piezo [ editar ]
Las alternativas recientes a los motores de corriente continua son los motores piezoeléctricos o los motores ultrasónicos . Estos funcionan en un principio fundamentalmente diferente, por el cual pequeños elementos piezocerámicos , que vibran miles de veces por segundo, causan un movimiento lineal o rotatorio. Existen diferentes mecanismos de funcionamiento; un tipo utiliza la vibración de los elementos piezoeléctricos para hacer avanzar el motor en un círculo o en una línea recta. [46] Otro tipo utiliza los elementos piezoeléctricos para hacer que una tuerca vibre o para atornillar un tornillo. Las ventajas de estos motores son la resolución nanométrica , la velocidad y la fuerza disponible para su tamaño. [47] Estos motores ya están disponibles comercialmente y se utilizan en algunos robots. [48] [49]
Nanotubos elásticos [ editar ]
Los nanotubos elásticos son una tecnología muscular artificial prometedora en el desarrollo experimental temprano. La ausencia de defectos en los nanotubos de carbono permite que estos filamentos se deformen elásticamente en varios porcentajes, con niveles de almacenamiento de energía de quizás 10 J / cm 3 para los nanotubos metálicos. Los bíceps humanos podrían reemplazarse con un cable de 8 mm de diámetro de este material. Tal "músculo" compacto podría permitir que futuros robots superen y salten a los humanos. [50]
Detectando [ editar ]
Los sensores permiten que los robots reciban información sobre una determinada medida del entorno, o componentes internos. Esto es esencial para que los robots realicen sus tareas y actúen sobre cualquier cambio en el entorno para calcular la respuesta adecuada. Se utilizan para diversas formas de medición, para advertir a los robots sobre seguridad o mal funcionamiento, y para proporcionar información en tiempo real de la tarea que está realizando.
Toque [ editar ]
Las manos robóticas y protésicas actuales reciben mucha menos información táctil que la mano humana. Una investigación reciente ha desarrollado una serie de sensores táctiles que imita las propiedades mecánicas y los receptores táctiles de las yemas de los dedos humanos. [51] [52]El conjunto de sensores está construido como un núcleo rígido rodeado por un fluido conductor contenido por una piel elastomérica. Los electrodos se montan en la superficie del núcleo rígido y se conectan a un dispositivo de medición de impedancia dentro del núcleo. Cuando la piel artificial toca un objeto, la trayectoria del fluido alrededor de los electrodos se deforma, produciendo cambios de impedancia que mapean las fuerzas recibidas del objeto. Los investigadores esperan que una función importante de tales puntas de los dedos artificiales sea ajustar el agarre robótico en objetos sostenidos.
Científicos de varios países europeos e Israel desarrollaron una mano protésica en 2009, llamada SmartHand, que funciona como una real, permitiendo a los pacientes escribir con ella, teclear en un teclado , tocar el piano y realizar otros movimientos finos. La prótesis tiene sensores que le permiten al paciente sentir una sensación real en la punta de sus dedos. [53]
Visión [ editar ]
La visión por computador es la ciencia y tecnología de las máquinas que ven. Como disciplina científica, la visión computacional se ocupa de la teoría detrás de los sistemas artificiales que extraen información de las imágenes. Los datos de imagen pueden tomar muchas formas, como secuencias de video y vistas desde cámaras.
En la mayoría de las aplicaciones prácticas de visión artificial, las computadoras están preprogramadas para resolver una tarea en particular, pero los métodos basados en el aprendizaje son cada vez más comunes.
Los sistemas de visión artificial se basan en sensores de imagen que detectan la radiación electromagnética, que normalmente se encuentra en forma de luz visible o infrarroja . Los sensores están diseñados utilizando física de estado sólido . El proceso por el cual la luz se propaga y se refleja en las superficies se explica utilizando la óptica . Los sensores de imagen sofisticados incluso requieren una mecánica cuántica para proporcionar una comprensión completa del proceso de formación de la imagen. Los robots también pueden equiparse con múltiples sensores de visión para poder calcular mejor la sensación de profundidad en el entorno. Al igual que los ojos humanos, los "ojos" de los robots también deben poder enfocarse en un área particular de interés y también ajustarse a las variaciones en las intensidades de la luz.
Hay un subcampo dentro de la visión por computadora donde los sistemas artificiales están diseñados para imitar el procesamiento y el comportamiento del sistema biológico , en diferentes niveles de complejidad. Además, algunos de los métodos basados en el aprendizaje desarrollados dentro de la visión por computadora tienen su fondo en biología.
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