La computadora como dispositivo de control, robótica y domótica

Aplicaciones de los ordenadores:

 

-Uso doméstico: juegos, internet…

Investigación científica y humanística: se utiliza la computadora como instrumento para la resolución de cálculos matemático, recuentos numéricos, etc., conducentes al desarrollo de la investigación científica y humanística.

Aplicaciones técnicas: son aplicaciones en la que se usa la computadora como herramienta para facilitar diseños de ingeniería, diseños de productos comerciales, trazados de planos, etc.

Documentación e información (Bases de datos): este es uno de las aplicaciones de mayor importancia debido a que las computadoras son utilizadas para el almacenamiento de grandes cantidades de datos y recuperación controlada de los mismos. Esta faceta de las computadoras es útil en gran cantidad de actividades humanísticas.

Sistemas domésticos de control: consisten en mecanismos en control remoto diseñado para su uso en domicilios particulares. Como por ejemplo electrodomésticos, encender o apagar las luces, descongelar el frigorífico, poner en marcha la cafetera, regular la calefacción o aire acondicionado, etc.

Automóviles: no sólo se trata de las computadoras a bordo, que controlan partes fundamentales del vehículo y que informan verbalmente de las incidencias, sino de aplicaciones que afectan a la seguridad mediante automatismos muy eficaces, como es el caso de los frenos ABS, del airbag, del control de la velocidad del vehículo al tomar una curva, o bien de la regulación automática de la velocidad para que no peligren la estabilidad y el dominio del automóvil.

– Otras de las aplicaciones pueden ser: Computación y Medicina, Computación, Diseño y fabricación (reprogramación de los robots), entre otras.

 

Automatización:

La automatización es un sistema donde se trasfieren tareas de producción, realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos. La automatización consta de dos partes principales: parte operativa y parte de mando.     

La Parte Operativa es la parte que actúa directamente sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores  de las máquinas como motores, cilindros, compresores ..y los captadores como fotodiodos, finales de carrera …

La Parte de Mando suele ser un autómata programable (tecnología programada), aunque hasta hace bien poco se utilizaban relés electromagnéticos, tarjetas electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada) . En un sistema de fabricación automatizado el autómata programable esta en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado.

 

Objetivos de la automatización:

 

-Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costes de la producción y mejorando la calidad de la misma.

-Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos penosos  e incrementando la seguridad.

-Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente.

-Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades necesarias en el momento preciso.

-Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes conocimientos para la manipulación del proceso productivo.

-Integrar la gestión y producción.

Hay muchos sistemas que ya están automatizados, como las máquinas automatizadas de las grandes fábricas que has sustituido a mucha gente, ordenadores, sistemas bancarios…

Pero aun quedan muchos sistemas que dentro de poco seguro que estarán automatizados.

 

Ventajas de la automatización:

-Se asegura una mejora en la calidad del trabajo del operador y en el desarrollo del proceso, esta dependerá de la eficiencia del sistema implementado.

-Se obtiene una reducción de costes, puesto que se racionaliza el trabajo, se reduce el tiempo y dinero dedicado al mantenimiento.

-Existe una reducción en los tiempos de procesamiento de información.

-Flexibilidad para adaptarse a nuevos productos (fabricación flexible y multifabricación).

-Se obtiene un conocimiento más detallado del proceso, mediante la recopilación de información y datos estadísticos del proceso.

-Se obtiene un mejor conocimiento del funcionamiento y performance de los equipos y máquinas que intervienen en el proceso.

-Factibilidad técnica en procesos y en operación de equipos.

-Factibilidad para la implementación de funciones de análisis, optimización y autodiagnóstico.

-Aumento en el rendimiento de los equipos y facilidad para incorporar nuevos equipos y sistemas de información.

-Disminución de la contaminación y daño ambiental.

-Racionalización y uso eficiente de la energía y la materia prima.

-Aumento en la seguridad de las instalaciones y la protección a los trabajadores.

 

Desventajas de la automatización:

-Elevado coste de las máquinas.

-Deja a mucha gente en el paro.

Privacidad y confidencialidad. La automatización no supone necesariamente riesgos para la privacidad y la confidencialidad. Sin embargo, debido a la facilidad para el almacenamiento, intercambio y transmisión de la información automatizada, existe la posibilidad de que la información pueda ser compartida de forma inapropiada e incluso ilegal.

-Riesgo de robo. Un sistema automatizado vincula de forma muy cercana el equipo de cómputo (que representa un gran valor para los ladrones) con programas informáticos e información (que no representan gran valor para los ladrones). Un sistema de producción manual de la lista de electores generalmente separa el equipo y la información. Por ejemplo, una máquina de escribir que se utiliza para producir una lista está totalmente separada de la lista de electores en sí misma, la cual existe en papel. Por el contrario, con las listas automatizadas la información está generalmente almacenada en la misma computadora, el quipo y la información están inevitablemente ligados. Si se roba el equipo de cómputo, tanto los programas informáticos como la información también son robados.

-Intercambio inapropiado de información. La automatización hace más fácil para las dependencias de gobierno compartir información que quizás esté protegida (por ejemplo, sobre la salud de los ciudadanos o sobre el pago de sus impuestos).

-Costo. El equipo de cómputo, los programas informáticos y su mantenimiento suelen ser muy costosos. Aparte de la inversión inicial para la adquisición de equipo y programas, se requiere un servicio permanente de mantenimiento y actualización, así como una infraestructura eléctrica adecuada para que el sistema opere eficientemente.

 

Empresas automatizadas en el valle:

-Veri

-Aguas del run

-Central eléctrica

-Estación de esqui de Cerler

-Bancos

 

Domótica:

El término domótica proviene de la unión de las palabras domus (que significa casa en latín) y tica (de automática, palabra en griego, ‘que funciona por sí sola’). Se entiende por domótica al conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda, aportando servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación, y que pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de comunicación, cableadas o inalámbricas, y cuyo control goza de cierta ubicuidad, desde dentro y fuera del hogar. Se podría definir como la integración de la tecnología en el diseño inteligente de un recinto.

 

Procesos que se podrían automatizar en un hogar:

  1. Ahorro energético:
    • Climatización: programación y zonificación.
    • 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
    • Uso de energías renovables
  2. Confort:
    • 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 / equipos dotándolos de control eficiente y de fácil manejo
    • Integración del portero al teléfono, o del videoportero al televisor
    • Control vía Internet
    • Gestión Multimedia y del ocio electrónicos
    • Generación de macros y programas de forma sencilla para el usuario
  3. Protección patrimonial:
    • Simulación de presencia.
    • Detección de conatos de incendio, fugas de gas, escapes de agua.
    • Alerta médica. Teleasistencia.
    • Cerramiento de persianas puntual y seguro.
    • Acceso a Cámaras IP
  4. Comunicaciones:
    • Ubicuidad en el control tanto externo como interno, control remoto desde Internet, PC, mandos inalámbricos (p.ej. PDA con WiFi), aparellaje eléctrico.
    • Transmisión de alarmas.
    • Intercomunicaciones.

En S  los elementos auomatizados en mi casa.

 

Elementos de la domótica:

-Controladores: es un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz  para usarlo. Se puede esquematizar como un manual de instrucciones que le indica cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular.

-Sensores: es un aparato capaz de transformar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, en magnitudes eléctricas.

-Actuadores: se denominan actuadores a aquellos elementos que pueden provocar un efecto sobre un proceso automatizado.

 

Robótica:

Robot: Un robot es una entidad virtual o mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo general un sistema electro-mecánico que, por su apariencia o sus movimientos, ofrece la sensación de tener un propósito propio. La palabra robot puede referirse tanto a mecanismos físicos como a sistemas virtuales de software, aunque suele aludirse a los segundos con el término de bots

 

Tipos de robots:

-Androides: Estos robots intentan reproducir de forma total o parcial la forma y el comportamiento del ser humano. Actualmente son todavía dispositivos muy poco desarrollados y sin utilidad práctica. Todavia están destinados al estudio y la experimentación.

-Móviles: cuentan 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 información recibida de su entorno a través de sensores.

-Industriales: son artilugios mecánicos y electrónicos destinados a realizar de forma automática determinados procesos de fabricación o manipulación.

 

Origen de la robótica y desarrollo:

La historia de la robótica ha estado unida a la construcción de "artefactos", que trataban de materializar el deseo humano de crear seres a su semejanza y que lo descargasen del trabajo. La palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo Karel Capek (1890 – 1938) estrena en el teatro nacional de Praga su obra Rossum’s Universal Robot (R.U.R.). Su origen es de la palabra eslava robota, que se refiere al trabajo realizado de manera forzada. Desde entonces los robots han ido evolucionando notablemente, hasta ahora. Se supone que los próximos años van a ser de los más importantes hasta el momento para la robótica.

Instituciones que se dedican al desarrollo de la robótica:

-Universidades

-Simposio Internacional de Robótica (ISR)

-Asociación Española de Robótica y Automatización Tecnologías de la Producción (AER-ATP)

-Ferias de robótica

-Federación Internacional de Robótica (IFR)

-Eurobots (IMEB)

-etc

 

Leyes de la robótica:

  1. Un robot no debe dañar a un ser humano o, por su inacción, dejar que un ser humano sufra daño.
  2. Un robot debe obedecer las órdenes que le son dadas por un ser humano, excepto si estas órdenes entran en conflicto con la Primera Ley.
  3. Un robot debe proteger su propia existencia, hasta donde esta protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.

 

Lenguaje de programación:

 

Un lenguaje de programación es un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Es utilizado para controlar el comportamiento físico y lógico de una máquina.

Con la aparición de las computadoras desaparecen las secuencias de posiciones de llaves mecánicas que debían desconectarse para obtener una acción determinada, una llave conectada era un 1 y una llave desconectada era un 0. Una sucesión de llaves en cualquiera de sus dos posiciones definía una secuencia de ceros y unos (por ejemplo: 0100011010011101…) que venía a representar una instrucción o un conjunto de instrucciones (programa) para el ordenador (o computador) en el que se estaba trabajando. Este lenguaje sirve para automatizar acciones.

 

Impacto de los robots en la vida actual:

 

Muchas grandes empresas, como Intel, Sony, General Motors, Dell, han implementado en sus líneas de producción unidades roboticas para desempeñar tareas que por lo general hubiesen desempeñado trabajadores de carne y hueso en épocas anteriores.

Esto ha causado una agilización en los procesos realizados, así como un mayor ahorro de recursos, al disponer de máquinas que pueden desempeñar las funciones de cierta cantidad de empleados a un costo relativamente menor y con un grado mayor de eficiencia, mejorando notablemente el rendimiento general y las ganancias de la empresa, así como la calidad de los productos ofrecidos.

Pero, por otro lado, ha suscitado y mantenido inquietudes entre diversos grupos por su impacto en la tasa de empleos disponibles, así como su repercusión directa en las personas desplazadas. Dicha controversia ha abarcado el aspecto de la seguridad, llamando la atecion de casos como el ocurrido en Jackson, Míchigan, el 21 de julio de 1984 donde un robot aplastó a un trabajador contra una barra de protección en la que aparentemente fue la primera muerte relacionada con un robot en los EE.UU.

Debido a esto se ha llamado la atención sobre la ética en el diseño y construcción de los robots, así como la necesidad de contar con lineamientos claros de seguridad que garanticen una correcta interacción entre humanos y máquinas.

 

 

by ShadowM@ster

2 pensamientos en “La computadora como dispositivo de control, robótica y domótica”

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s