Robotech, Robonaut y Sociedad


Una de las tecnologías más importantes en la nueva sociedad tecnológica y post-industrial, denominada sociedad en red, es la robótica (Castells, 1996). Pero ¿qué es y cuál es su rol en la sociedad del siglo XXI? Ésta se define como una ciencia encaminada a diseñar y construir aparatos y sistemas capaces de realizar tareas propias de un ser humano (RoboticSpot.com, 2001).

La robótica se ha ido diversificando a medida que ha pasado el tiempo y que las circunstancias han requerido. Debido a eso se han creado tecnologías especializadas para el área industrial, de servicio y exploratoria. Los robots han sido clasificados de acuerdo a su generación, a su nivel de inteligencia, a su nivel de control, y a su nivel de lenguaje de programación.

Según su arquitectura generacional

Robots Play-back, los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots comúnmente tienen un control de lazo abierto.

Robots controlados por censores, estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por censores.

Robots controlados por visión, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión.

Robots controlados adaptablemente, donde los robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los censores.

Robots con inteligencia artificial, donde los robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.

Robots médicos, fundamentalmente prótesis para disminuidos físicos que se adaptan al cuerpo y están dotados de potentes sistemas de mando. Con ellos se logra igualar al cuerpo con precisión los movimientos y funciones de los órganos o de las extremidades que suplen.

Robots móviles, provistos de patas, ruedas u orugas que los capacitan para desplazarse de acuerdo su programación. Elaboran la información que reciben a través de sus propios sistemas de sensores y se emplean en determinado tipo de instalaciones industriales, sobre todo para el transporte de mercancías en cadenas de producción y almacenes. También se utilizan robots de este tipo para la investigación en lugares de difícil acceso, o muy distantes, como es el caso de la exploración espacial y las investigaciones o rescates submarinos.

Por nivel de control

Nivel de inteligencia artificial, donde el programa aceptará un comando como "levantar el producto" y descomponerlo dentro de una secuencia de comandos de bajo nivel basados en un modelo estratégico de las tareas.

Nivel de modo de control, donde los movimientos del sistema son modelados, para lo que se incluye la interacción dinámica entre los diferentes mecanismos, trayectorias planeadas, y los puntos de asignación seleccionados.

Niveles de servosistemas, donde los actuadores controlan los parámetros de los mecanismos con el uso de una retroalimentación interna de los datos obtenidos por los sensores, y la ruta es modificada sobre la base de los datos que se obtienen de sensores externos. Todas las detecciones de fallas y mecanismos de corrección son implementadas en este nivel.

Por lenguaje de programación

Sistemas guiados, en el cual el usuario conduce el robot a través de los movimientos a ser realizados.

Sistemas de programación de nivel-robot, en los cuales el usuario escribe un programa de computadora al especificar el movimiento y el sensado.

Sistemas de programación de nivel-tarea, en el cual el usuario especifica la operación por sus acciones sobre los objetos que el robot manipula

La Asociación de Robots Japonesa (JIRA) ha clasificado a los robots dentro de seis clases sobre la base de su nivel de inteligencia:

Dispositivos de manejo manual, controlados por una persona.

Robots de secuencia arreglada.

Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fácilmente.

Robots regeneradores, donde el operador humano conduce el robot a través de la tarea.

Robots de control numérico, donde el operador alimenta la programación del movimiento, hasta que se enseñe manualmente la tarea.

Robots inteligentes, los cuales pueden entender e interactuar con cambios en el medio ambiente.

Según las clasificaciones anteriores se puede observar el grado de diversificación a la que ha llegado esta ciencia y se puede tener una idea de la importancia que tiene. La robótica siempre se ha visto con recelo por parte de la sociedad ya que a raíz de ella se ha disminuido el valor de la mano de obra humana, ya que se compran máquinas y robots que pueden hacer el trabajo más rápido, en mayor cantidad en mejor hecho que el ser humano, por esa razón esa tecnología puede ser considerada una amenaza para el empleado.

En un estudio realizado por Antonio López Peláez y Miguel Krux se analiza el impacto que tendrá la robótica en la sociedad del 2010. López y Krux hacen sus investigaciones en el marco de los años de 1998 hasta el 2001 y pronostican un mundo en el que esa ciencia se convertirá en parte fundamental de la economía y de la política mundial, en la que el hombre tendrá que convivir y deberá aprender a entenderla y manejarla. Proponen que con llegada de la robótica los empleos se verán reducidos debido a que estas maquinas sustituirá al individuo y esa acción creará un déficit en los empleos. Agregan que las políticas serán modificadas en respuesta a ese fenómeno, se buscará la integración entre sujetos y máquinas. Obviamente esa última conjetura no se ha cumplido aún, sin embargo es posible que muchas de las ideas alarmistas se puedan cumplir o no. La mención de estos estudiosos en el blog se debe a que es una forma de ver m los puntos en los que ellos acertaron (desempleo) y los puntos en dónde se han dejado llevar por malos augurios y pronostican demasiado pronto.

Hace algunos años cuando esta ciencia era una novedad y todavía se tenía muchos tabúes sobre ella, se crearon una gran cantidad de programas de televisión, libros de ficción, películas, etc. Que tocan el tema de las tecnologías robóticas como eje central y las convierten en una reproducción del sentir de la sociedad de ese momento, respecto a esa ciencia. Muchos autores respetados como Isaac Asimov, Julio Verne han convertido a esta ciencia como inspiración de sus libros.

Ejemplo de esos programas está Robotech que fue lanzado al aire en 1985 y se caracterizó por el uso de tecnologías sumamente avanzadas, sobre todo de la robótica. Robotech es una serie que narra cómo el conocimiento, las tecnologías y sus aplicaciones pueden llegar a desatar un conflicto que afectará a toda la humanidad. Muchos autores respetados como Isaac Asimov, Julio Verne han convertido a esta ciencia como inspiración de sus libros.

Aparte del mundo ficticio de los libros y las películas los robots forman parte del mundo actual. Como se describió en las líneas iniciales, existen diferentes tipos y cada uno es usado para tareas específicas. En el área de servicio la NASA ha construido robonaut-2, que tiene como propósito realizar tareas en el espacio que podrían ser peligrosas para el ser humano. Es una máquina controlada a distancia como los brazos robóticos de los transbordadores espaciales, destaca por su diseño humanoide y su gran agilidad. El diseño cuenta con cabeza, torso y dos brazos, carece de piernas, pesa unos 150 kg, y puede usar las mismas herramientas y trabajar en los mismos entornos peligrosos que los astronautas. Este proyecto no es el único en su clase antes se construyeron R1A R1B R2A y R2B. Con la llegada de R-2 es la definitiva y ya ha sido enviada al espacio en febrero del 2011 para cumplir la misión por la que fue creado.

Al investigar sobre robótica se pudo ver las posibles ventajas y desventajas que se generan con la utilización de este tipo de tecnología:

Ventajas

Se obtienen ventajas en el área industrial ya que se utilizan robots para hacer múltiples tareas, se más confiables ya que poseen sensores que les permite monitorearse al detectar errores frenan las líneas de producción en caso de problemas y logran realizar actividades que son peligrosas para los humanos. Realizan misiones de rescate como los utilizados en Fukushima (Fayer Wayer, 2011) en labores de investigación, exploración y defensa.

Desventajas

Los robots han sido creados para sustituir al ser humano de las actividades que pueden ser riesgosas y de la misma forma igualar o mejorar la capacidad humana. La robótica puede crear empleos pero al mismo tiempo puede ser la culpable de desempleo de mano de obra no especializada. Cuando se dejan de utilizar éstos son desechados, por tanto se desperdicia material, tiempo y dinero para crear maquinas que a veces no son funcionales.

No hay ningún problema con los avances científicos en este sector siempre que esos progresos conlleven al bien común de la humanidad.

Bibliografía

López, Antonio; Krux, Miguel (2001, 17 de diciembre) Impactos sociales de la robótica y de la automatización avanzada en el año 2010. Recuperado el 22 de abril de 2011, del sitio Web de Sapiens, la comunidad del conocimientohttp://www.sappiens.com/castellano/articulos.nsf/gesti%C3%B3n_tecnol%C3%B3gica/impactos_sociales_de_la_rob%C3%B3tica_y_de_la_automatizaci%C3%B3n_avanzada_en_el_a%C3%B1o_2010/7a2c33366766724441256b2500500b8f!opendocument

NASA, Waht is a robonaut? (s.f.) recuperado el 22 de abril del 2011, de http://robonaut.jsc.nasa.gov/default.asp

NASA, Mission to the international space station (s.f.) recuperado el 22 de abril del 2011, de http://robonaut.jsc.nasa.gov/iss/#issmission

Robotec, tecnología robótica (s.f.). Recuperado el 23 de abril del 2011, dehttp://robotec11.tripod.com/id4.html

Universidad Politécnica de Madrid, departamento de automática, Ingeniera electrónica e industrial, Nuevas Aplicaciones de l Robótica. Robots de Servicio, Barrientos Antonio. Recuperado el 23 de abril del 2011, de http://www.disa.bi.ehu.es/spanish/asignaturas/17219/Robots_Servicios-Barrientos.pdf

Robotech (s.f.) recuperado el 24 de abril del 2011, de http://www.mangaml.com/anime/fichas/Robotech.htm

Pionero espacial



Los telescopios datan desde la época de Galileo Galilei (15 de abril de 1564-Florencia, 8 de enero de 1642) cuando en 1609 utilizó un telescopio para poder observar la luna, el planeta Júpiter y las estrellas. A partir de ese acontecimiento Galileo abrió el paso hacia la astronomía moderna.

A medida que ha pasado del tiempo los telescopios han ido adquiriendo mayor capacidad de alcance y se les han dado diferentes usos para rubros específicos de la ciencia. El telescopio refractor que utiliza lentes y el telescopio reflector utiliza espejos cóncavos en lugar de una lente de objetivo.

Funcionamiento del telescopio reflector

El funcionamiento de este telescopio, se basa en la refracción de la luz emitida por el objeto. El haz luminoso, al atravesar la lente altera su trayectoria y provoca una imagen aumentada del objeto observado

Este telescopio consta básicamente de un objetivo formado por una lente convergente acromatizada de gran distancia focal y un ocular formado por una lente convergente de pequeña distancia focal.

Es de hacer notar que la imagen formada, está invertida debido a que el ocular tiene una lente convergente. Desde el punto de vista astronómico la inversión de la imagen no es ninguna limitación.

La montura en donde viene instalado el telescopio puede ser de dos tipos:

1. Altacimutal (trabaja con el sistema horizontal de coordenadas).

2. Ecuatorial (trabaja con el Sistema Ecuatorial de coordenadas).

Telescopio Hubble

Al pasar el tiempo y el campo de la astronomía se iba extendiendo al igual que la tecnología, la llegada del ser humano a la luna, la creación de los transbordadores, etc. Empezó a tratar de encontrar la solución para poder estudiar el universo si arriesgar la vida y la integridad del ser humano en el espacio. La respuesta a esa necesidad fue desarrollada por Edwin Paul Hubble, fundador de la astronomía de Galaxias lejanas y descubridor de la importantísima ley que habla de la dilatación del Universo. Él fue el creador del telescopio Hubble.

Hoy en día el Hubble esta en una órbita exterior de la atmósfera desde 1990, en órbita circular alrededor de la Tierra a 593 Km. sobre el nivel del mar, con un período orbital entre 96 y 97 min. y gracias a él se ha podido estudiar detenidamente al universo, sus fenómenos, se ha descubierto la verdadera edad del universo, se ha comprobado la teoría de la materia oscura, etc.

El 24 de abril de 1990 el Hubble fue lanzado como parte de la misión STS-31 como un proyecto conjunto de la NASA y la Agencia Espacial Europea. El telescopio tiene una masa en torno a 11 toneladas, de forma cilíndrica con una longitud de 13,2 m y un diámetro máximo de 4,2 m. El coste del HST ascendió (en 1990) a 2000 millones de dólares. El HST es un telescopio de tipo reflector y su espejo primario tiene un diámetro de 2,4 m. Para la exploración del cielo incorpora en la actualidad cuatro instrumentos con capacidad de obtener imágenes y espectros, un espectrógrafo y tres sensores de guiado fino que pueden actuar como interferómetros Este telescopio es capaz de tomar imágenes con una resolución óptica mayor de 0,1 segundos de arco. La ventaja de disponer de un telescopio más allá de la atmósfera radica, principalmente, en que de esta manera se pueden eliminar los efectos de la turbulencia atmosférica. Además, la atmósfera absorbe fuertemente la radiación electromagnética en ciertas longitudes de onda, especialmente en el infrarrojo, disminuyendo la calidad de las imágenes e imposibilitando la adquisición de espectros en ciertas bandas caracterizadas por la absorción de la atmósfera terrestre. Los telescopios terrestres se ven también afectados por factores meteorológicos (presencia de nubes) y la contaminación lumínica ocasionada por los grandes asentamientos urbanos, lo que reduce las posibilidades de ubicación de telescopios terrestres.

El HST ( Telescopio Hubble, por sus siglas en inglés) es el primer telescopio que ha sido reparado en órbita. Ha habido 5 misiones de servicio con la única misión de reparar o actualizar partes que conforman a Hubble para optimizar su funcionamiento, la primera misión de ajuste se realizó poco tiempo después de haber puesto en el espacio a HST, esto se debió a que el espejo primario tuvo un problema de pulido y tomaba las imágenes ligeramente desenfocadas. Con la primera misión de servicio se `pudo corregir ese problema hasta el punto de que las imágenes tomadas fueron alcanzaron los estándares de calidad requeridos.

Hubble es un telescopio que fue concebido para ser asistido en el espacio, fue creado para cumplir ciertos requisitos para poder ser reparado en órbita las veces que fueran necesarias, entre las condiciones que cumple el HST se encuentran:

- Poder reparar elementos estropeados. El espacio es un entorno agresivo para un satélite debido al efecto sobre los elementos electrónicos de las partículas elementales cargadas que se desplazan a gran velocidad y a la posibilidad de impactos con micropartículas. Por ese motivo, estaba claro desde el principio que algunas partes del HST fallarían en un plazo no muy largo.

- Instalar nuevos instrumentos, ya sean instrumentos científicos u otras partes del telescopio. Dada la rápida evolución de la tecnología, los detectores u ordenadores (por poner dos ejemplos) disponibles durante la larga vida del telescopio son superiores a los que originalmente se instalaron antes de su lanzamiento. Las visitas del transbordador permite actualizar esos elementos y así mejorar la capacidad del HST.

- Mantener la órbita del telescopio. Debido al rozamiento con la atmósfera (muy tenue pero no inexistente a esa altura), el telescopio es frenado muy lentamente y, como consecuencia de la atracción gravitatoria terrestre, pierde altura. Cada vez que el HST es visitado, el transbordador espacial ha de empujarlo a una órbita ligeramente más alta.

Además de sus capacidades de reparación en órbita, el Hubble es un telescopio que funciona a base de energía solar, se le han instalado dos paneles solares que alimentan las cámaras, los cuatro motores empleados para orientar y estabilizar el telescopio, los equipos de refrigeración de los instrumentos y la electrónica del telescopio, también posee baterías recargables de energía solar que entran en funcionamiento cuando el sol es cubierto por el planeta, o por algún satélite o cuando la posición no esta en un ubicación en la que sea capaz de brindarle suficiente energía

Todo el trabajo que ha llevado darle el adecuado mantenimiento al HST, y la convicción de que la creación de Edwin Hubble ha rendido frutos y es que el telescopio ha mandado un sin fin de fotografías que revelan el comportamiento de los cuerpos celestes también envió imágenes extraordinarias del cometa Shoemaker-levy 9 cuando éste se dirigía en una trayectoria autodestructiva a Júpiter, donde se desintegró en julio de 1994.

Datos Interesantes de HST

- En el momento de ser lanzado era del tamaño de un vagón cisterna o de un edificio de cuatro pisos, de 13 metros de longitud y 4 de diámetro, y un peso superior a las 12 toneladas.

- La cámara más sofisticada del telescopio espacial Hubble ha creado una imagen mosaico de un gran pedazo del cielo, que incluye al menos 10.000 galaxias.

- El Hubble se encuentra a 593 Km sobre nivel del mar.

- Con el telescopio Espacial Hubble se han observado aproximadamente un millón de objetos. En comparación, el ojo humano tan sólo puede ver unas 6.000 estrellas a simple vista.

- Las observaciones del HST, incluyendo unas 500.000 fotografías, ocupan 1.420 discos ópticos de 6,66 GB (8,34 terabytes).

- El Hubble orbita la tierra a unos 28.000 Km/h.2 , dando una vuelta a nuestro planeta aproximadamente cada 97 min.

- A pesar de la gran velocidad a la que orbita la tierra, el telescopio es capaz de apuntar a un astro con enorme precisión (la desviación es inferior al grosor de un cabello humano visto a una distancia de un kilómetro y medio).

- El Hubble tiene un índice con la posición detallada de 15 millones de estrellas (catálogo H.G.S.C. o Hubble Guide Star Catalogue) que le permite apuntar con gran precisión a sus objetivos.

- La distancia total que ha recorrido al rededor de la tierra es de unos 3.000 millones de Kilòmetros, superior a la que supondría hacer un viaje de ida a Neptuno.

- Astrónomos de más de 45 países han publicado los descubrimientos hechos con el Hubble en 4.800 artículos científicos.

La creación del HTS ha logrado disipar muchas dudas, ha constatado teorías y ha logrado que el ser humano tengo una idea de lo que se encuentra fuera de nuestra atmósfera. Los datos que ha aportado Hubble a la astronomía moderna son invaluables y es, sin duda, algunos años atrás nadie pensó que se lograría hacer. El Hubble es uno de lo mas grandes inventos de la historia.

Glosario

Telescopio: aparato óptico en forma de tubo que permite ver objetos muy lejanos especialmente objetos celestes.

Astronomía: ciencia que estudia la constitución de los astros, sus movimientos y posición

Lente de objetivo: cristal con cara cóncava y convexa, que se emplea en varios instrumentos ópticos.

Lente convergente acromatizada: Las lentes convergentes son más gruesas por el centro que por el borde, y concentran (hacen converger) en un punto los rayos de luz que las atraviesan. A este punto se le llama foco y la separación entre él y la lente se conoce como distancia focal.

Sistema ecuatorial de coordenadas: El sistema ecuatorial es uno de los sistemas de coordenadas celestes más utilizados. utiliza dos ángulos para ubicar a un punto en la esfera celeste

Sistema horizontal de coordenadas: El sistema de coordenadas horizontal se caracteriza porque utiliza el horizonte local del observador como plano de referencia. El punto justo por encima de la cabeza del observador se llama ``cenit'' (o zenith), mientras que el punto justo a sus pies se llama ``nadir''.

Atmósfera: La atmósfera corresponde a la capa gaseosa que envuelve a la tierra. También la llamamos aire. Es transparente e impalpable. El aire puro, que se caracteriza por no tener sabor, olor ni color. Químicamente, la atmósfera está formada por una serie de gases, donde cada uno tiene una función importante.

Radiación: emisión de luz o calor que cualquier otro tipo de energía por parte de un cuerpo

Electromagnetismo: fenómeno en el que los campos electrónicos y magnéticos se interrelacionan.

Bibliografía

http://www.educaplus.org/luz/lente1.html

Rivera Alicia (2011, 27 de marzo) El principio del fin del 'Hubble', El País, recuperado de http://www.elpais.com/articulo/sociedad/principio/fin/Hubble/elpepisoc/20080910elpepisoc_10/Tes

http://hubblesite.org/the_telescope/hubble_essentials/

http://www.tayabeixo.org/que_obs/refractor.htmAberracióncromática