NANOTECNOLOGÍA
La nanotecnología es el estudio y la manipulación de materia a escala nanométrica. Esta abarca también la meta tecnológica de manipular en forma precisa los átomos y moléculas para la fabricación de productos a micro-escala, también llamada nanotecnología molecular. La nanotecnología utiliza la materia con al menos una dimensión de tamaño entre 1 a 100 nanómetros.
La nanotecnología forma parte de la siguiente generación de innovación en la ciencia y la ingeniería que transformará a muchos sectores, como el aeroespacial, la energía, las tecnologías de la información, la medicina, la defensa nacional y el transporte.
USOS
Y BENEFICIOS
Las innovaciones en energía:
+Los paneles solares más eficientes.
+Las turbinas eólicas más fuertes y livianas.
+Auto-partes más livianas y un rendimiento del combustible mejorado.
El cuidado de la salud:
+ Herramientas
muy sofisticadas para detectar y tratar el cáncer.
+Vendajes
que
evitan infecciones.
+ Mejoras
en la tecnología para la generación de imágenes.
+Herramientas
para modificar tratar las alteraciones genéticas.
Dispositivos electrónicos:
Fabricados
en la última década, incluidos los chips informáticos y dispositivos
electrónicos más sofisticados, se fabricaron mediante el uso de la
nanotecnología.
ROBÓTICA
Es el conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten concebir, realizar y automatizar sistemas basados en estructuras mecánicas poli articuladas, dotados de un determinado grado de "inteligencia" y destinados a la producción industrial o al sustitución del hombre en muy diversas tareas.
ROBÓTICA
Es el conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten concebir, realizar y automatizar sistemas basados en estructuras mecánicas poli articuladas, dotados de un determinado grado de "inteligencia" y destinados a la producción industrial o al sustitución del hombre en muy diversas tareas.
La robótica permite una producción más eficiente, reducción del desperdicio de material y de costos monetarios, además de mejorar la calidad del producto.
La robótica combina diversas disciplinas como : la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la ingeniería de control de información y la física.
CLASIFICACIÓN
SEGUN SU CRONOLOGIA :
+1ra Generación. Manipuladores
Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.
CLASIFICACIÓN
SEGUN SU CRONOLOGIA :
+1ra Generación. Manipuladores
Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.
+2da Generación. Robots de aprendizaje.
Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.
+3ra Generación. Robots con control sensorizado.
El controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.
+4ta Generación. Robots inteligentes.
Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.
SEGÚN SU ARQUITECTURA:
+Poliarticulados
En este grupo están los Robots de muy diversa forma y configuración cuya característica común es la de ser básicamente sedentarios (aunque excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos limitados) y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas y con un número limitado de grados de libertad". En este grupo se encuentran los manipuladores, los Robots industriales, los Robots cartesianos y se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de simetría vertical o reducir el espacio ocupado en el suelo.
+ Androides Móviles Son Robots con gran capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y dotados de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando o guiándose por la información recibida de su entorno a través de sus sensores. Estos Robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricación. Guiados mediante pistas materializadas a través de la radiación electromagnética de circuitos empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas fotoelectricamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.
+Androides
Son Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemática del ser humano. Actualmente los androides son todavía dispositivos muy poco evolucionados y sin utilidad práctica, y destinados, fundamentalmente, al estudio y experimentación. Uno de los aspectos más complejos de estos Robots, y sobre el que se centra la mayoría de los trabajos, es el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es controlar dinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener simultáneamente el equilibrio del Robot.
+Zoomórficos
Los Robots zoomórficos, que considerados en sentido no restrictivo podrían incluir también a los androides, constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos. A pesar de la disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los Robots zoomórficos en dos categorías principales: caminadores y no caminadores. El grupo de los Robots zoomórficos no caminadores está muy poco evolucionado. Los experimentados efectuados en Japón basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotación. Los Robots zoomórficos caminadores multípedos son muy numeroso y están siendo experimentados en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos terrenos, piloteando o autónomos, capaces de evolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos Robots serán interesantes en el campo de la exploración espacial y en el estudio de los volcanes.
+Híbridos
Estos Robots corresponden a aquellos de difícil clasificación cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentado articulado y con ruedas, es al mismo tiempo uno de los atributos de los Robots móviles y de los Robots zoomórficos. De igual forma pueden considerarse híbridos algunos Robots formados por la yuxtaposición de un cuerpo formado por un carro móvil y de un brazo semejante al de los robots industriales. En parecida situación se encuentran algunos Robots antropomorfos y que no pueden clasificarse ni como móviles ni como androides, tal es el caso de los robots personales.
MECATRÓNICA
La ingeniería mecatrónica es una disciplina que sirve para diseñar robots y a los productos que involucren a sistema de control para el diseño de productos o procesos inteligentes, lo cual busca crear maquinaria más compleja para facilitar las actividades del ser humano a través de procesos electrónicos en la industria mecánica, principalmente.
Su principal objetivo es cubrir ciertas necesidades como:
- Automatizar la maquinaria: así se consigue que sea ágil, productiva y fiable.
- Creación de productos inteligentes: que sobre todo responden a las necesidades del ser humano.
- Que haya armonía entre componentes mecánicos y electrónicos (hasta ahora la mecánica y la electrónica no manejaban los mismo términos lo que dificulta los procesos de fabricación o reparación de diferentes equipos).
Las principales industrias que utilizan la mecatrónica son:
- Empresas de la industria de la automatización: empresas que utilizan sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y/o procesos industriales.
- Empresas de la industria de manufactura flexible: aquellas que se dedican a fabricar sistemas o componentes eléctricos o electrónicos de forma automática.
Por tanto, la mecatrónica puede aplicarse a muchos campos, desde la medicina hasta la minería, pasando por la industria farmacéutica, industria mecánica, automovilística, textil, comunicaciones, alimentación, comercio… y un largo etcétera.
La fabricación de productos como robots, automóviles, órganos humanos biónicos, naves espaciales, aviones, etc., están basados ya en esta disciplina.
DOMÓTICA
La domótica es la implementación de sistemas capaces de automatizar una vivienda o edificación de cualquier tipo, ayudando a mejorar la gestión energética, la seguridad y el bienestar, de las personas que la ocupan, estos sistemas pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de comunicación, cableadas o inalámbricas, y cuyo control puede ser desde cualquier lugar, ya sea dentro o fuera de la vivienda.
La domótica se encarga de supervisar todos los elementos que hacen parte de la vivienda o edificación, este grupo de tecnologías se encuentran adaptadas para ejercer control y sistematización dentro de la vivienda, con la finalidad de hacer un buen uso de la energía así como aportar seguridad y comodidad a las personas que ocupan la vivienda; permitiendo de esta manera que exista una comunicación entre las personas que ocupan la vivienda y el sistema.
Aplicaciones
+climatización y calderas: programación y zonificación, pudiéndose utilizar un termostato.
+Se pueden encender o apagar la caldera usando un control de enchufe, mediante telefonía móvil, fija, wifi o internet.
+Control de toldos y persianas eléctricas, realizando algunas funciones repetitivas automáticamente o bien por el usuario manualmente mediante un mando a distancia:
+Proteger automáticamente el toldo del viento, con un mismo sensor de viento que actué sobre todos los toldos.
+Protección automática del sol, mediante un mismo sensor de sol que actué sobre todos los toldos y persianas.
+Con un mando a distancia o control central se puede accionar un producto o agrupación de productos y activar o desactivar el funcionamiento del sensor.
Gestión eléctrica:
+Racionalización de cargas eléctricas: desconexión de equipos de uso no prioritario en función del consumo eléctrico en un momento dado.
+Gestión de tarifas, derivando el funcionamiento de algunos aparatos a horas de tarifa reducida.
+Contadores electrónicos que informan el consumo electrónico.
El confort conlleva todas las actuaciones que se puedan llevar a cabo que mejoren la comodidad en una vivienda. Dichas actuaciones pueden ser de carácter tanto pasivo, como activo o mixtas.
Iluminación:
+Apagado general de todas las luces de la vivienda.
+Automatización del apagado/encendido en cada punto de luz.
+Regulación de la iluminación según el nivel de luminosidad ambiente.
+Automatización de todos los distintos sistemas/instalaciones/dotándolos de control eficiente y de fácil manejo.
+Integración del portero al teléfono, o del videoportero al televisor, a través de "cerraduras inteligentes" que permiten el control de acceso del portero o videoportero a través de aplicaciones móviles.
- Control vía Internet.
- Gestión Multimedia y del ocio electrónicos.
- Generación de macros y programas de forma sencilla para el usuario y automatización.
Consiste en una red de seguridad encargada de proteger tanto los bienes patrimoniales, como la seguridad personal y la vida.
+Alarmas de intrusión (antiintrusión): Se utilizan para detectar o prevenir la presencia de personas extrañas en una vivienda o edificio:
+Detección de un posible intruso (Detectores volumétricos o perimetrales).
+Cierre de persianas puntual y seguro.
+Simulación de presencia.
+Detectores y alarmas de detección de incendios (detector de calor, detector de humo), detector de gas (fugas de gas, para cocinas no eléctricas), escapes de agua e inundación, monóxido de carbono en garajes cuando se usan vehículos de combustión.
+Alerta médica y teleasistencia.
+Acceso a cámaras IP.
A modo de ejemplo, un detector de humo colocado en una cocina eléctrica, podría apagarla, cortando la electricidad que va a la misma, cuando se detecte un incendio.
Son los sistemas o infraestructuras de comunicaciones que posee el hogar.
+Ubicada en el control tanto externo como interno, control remoto desde Internet, PC, mandos inalámbricos (p.ej. PDA con Wi-Fi), aparellaje eléctrico.
+Teleasistencia.
+Telemantenimiento.
+Informes de consumo y costes.
+Transmisión de alarmas.
+Intercomunicaciones.
+Telefonillos y videoporteros.
Un sistema domótico orientado hacia el uso de personas con discapacidad incluye:
+El registro y control del consumo de servicios en tiempo real: agua, energía eléctrica, gas, aire acondicionado o caldera.
+La vigilancia remota de lugares distantes o inaccesibles para esa persona.
+La transmisión de la información del usuario con sus familiares o cuidadores de forma constante y automatizada.
+La posibilidad de emitir mensajes de emergencia o activar alarmas en caso necesario.
+La programación de ambientes preconfigurados con varios dispositivos enlazados.
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
La IA es la combinación de algoritmos planteados con el propósito de crear máquinas que presenten las mismas capacidades que el ser humano.
El término inteligencia artificial representa un conjunto de disciplinas de software, lógica, informática y filosofía que están destinadas a hacer que los PC realicen funciones que se pensaba que eran exclusivamente humanas, como percibir el significado en el lenguaje escrito o hablado, aprender, reconocer expresiones faciales, etc. El campo de la inteligencia artificial tiene una larga historia tras de sí, con muchos avances anteriores, como el reconocimiento de caracteres ópticos, que en la actualidad se consideran como algo cotidiano.
TIPOS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL
+Sistemas que piensan como humanos: automatizan actividades como la toma de decisiones, la resolución de problemas y el aprendizaje.
+Sistemas que actúan como humanos: se trata de computadoras que realizan tareas de forma similar a como lo hacen las personas.
+Sistemas que piensan racionalmente: intentan emular el pensamiento lógico racional de los humanos, es decir, se investiga cómo lograr que las máquinas puedan percibir, razonar y actuar en consecuencia. Los sistemas expertos se engloban en este grupo.
+Sistemas que actúan racionalmente: idealmente, son aquellos que tratan de imitar de manera racional el comportamiento humano, como los agentes inteligentes.
TIPOS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL
+Sistemas que piensan como humanos: automatizan actividades como la toma de decisiones, la resolución de problemas y el aprendizaje.
+Sistemas que actúan como humanos: se trata de computadoras que realizan tareas de forma similar a como lo hacen las personas.
+Sistemas que piensan racionalmente: intentan emular el pensamiento lógico racional de los humanos, es decir, se investiga cómo lograr que las máquinas puedan percibir, razonar y actuar en consecuencia. Los sistemas expertos se engloban en este grupo.
+Sistemas que actúan racionalmente: idealmente, son aquellos que tratan de imitar de manera racional el comportamiento humano, como los agentes inteligentes.
Los avances en IA ya están impulsando el uso del big data debido a su habilidad para procesar ingentes cantidades de datos y proporcionar ventajas comunicacionales, comerciales y empresariales que la han llevado a posicionarse como la tecnología esencial de las próximas décadas. Transporte, educación, sanidad, cultura... ningún sector se resistirá a sus encantos.
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