robot

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Alvaro Rey R. 
Germán Ricardo Hernández. 
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Esta obra está bajo una Licencia Creative Comrnons Atribución-
N oComercial-Compartirigual 4.0 1 nlernacional. Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-
NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Créditos 
Alvaro Rey Romero. 
Conceptos y textos 
Germ6n Ricardo Hern6ndez 
Conceptos y textos 
Ingeniero Mecánico. Universidad Nacional. 
M. Se en Potencia Hidráulica Universidad 
de Bath, Inglaterra M. Se en Robótica 
Industrial. Imperial College, Universidad 
de Londres, Inglaterra 
Ingeniero de Sistemas. Universidad de los 
Andes. M.Sc en Inteligencia Artificial e Inge-
niería de Software. Universidad de Exeter 
Gran Bretaña. SENA - Dirección General. 
Sonia Cr!AStina Prieto Servicio Nacional de Aprendizaje SENA 
Coordinación y asesoría Dirección General. 
Entorno Uda. 
Diseño, estructura general del 
manual, dlagramación 
y artes finales. 
A.A. 51393 
Lula Fernando Mollna P. 
Textos y dibujos 
Gabriel J . Sánchez J . 
Textos y fotografías 
Mauricio González G. 
Textos y sistematización 
Luisa Fernanda Parra R. 
Adecuación y revisión textos. 
IMPRESION Sección Publicaciones SENA 
PRIMERA IMPRESION Mayo de 1991 , Bogotá - Colombia 
DERECHOS RESERVADOS SENA - UNIVERSIDAD NACIONAL 
Prohibida su repn>ducclón total o parcial 
Contenido 
~11/,f , Historia del roU 
~/l/,f ,, El robot indos 
~IM "5 Acción y Ca 
IW/IA'A 59 Inteligencia Artili 
Introducción 
La presencia de robots en campos tan 
diversos como el cine, la publicidad, 
la producción industrial o el descubri-
miento de otros mundos no es ·casual, 
el año 2000 con sus míticos Inventos 
está entre nosostros. 
Dlvulgacl6n tecnológica SENA - UNI-
VERSIDAD NACIONAL espera brindar 
una lectura Interesante que además 
de. serlo de/e una Inquietud y los sufi-
cientes conocimientos al lector para 
as/mi/ar y disfrutar mejor el enorme 
paisaje rob6tlco que tenemos a la vis-
ta. 
ROBOT 
6 
HISTORIA DEL ROBOT 
7 
Historia del ro 
La revoluc/6n Industria/ del siglo dieci-
nueve y sus Inmensas poslbllldades 
estimularon las fantas1as de algunos 
visionarlos que Imaginaron los robots. 
La sola Idea de una máquina pensante 
que podfa realizar actividades hasta 
ese momento exclusivas del hombre 
fue recibida con entusiasmo, la pobla-
cl6n mundial empezó a hablar del ro-
bot como un sueno Ideal. 
La revolucl6n del siglo veinte materla-
llz6 ese sueno. 
Uteratura 
La palabra "Robot" fue 
creada por el escritor che-
coslovaco Karel Kopek, en 
una obra de 'teatro, en la 
que un cientffico inventaba 
máquinas, y las llamó ro-
bots, nombre venido de la 
palabra checa "Rebota", 
que significa "trabajo de 
esclavos". 
El novelista Isaac Asimov 
realizó en 1939 varias na· 
rraciones en las que partl· 
ciparon robots. Introdujo el 
término "Robótica" al len-
guaje y definió lo que llamó 
las tres leyes de la Robóti-
ca : 
1. Un robot no puede ac-
tuar contra un ser humano, 
o mediante su actividad 
permitir que un ser huma-
no sufra daños. 
2. Un robot debe obede-
cer las órdenes dadas por 
los seres humanos, salvo 
que estén en conflícto con 
la Primera Ley. 
3. Un robot debe proteger 
su propia existencia, a no 
ser que esté en conflicto 
con las dos primeras le· 
yes. 
ROBOT 
8 
, 
• 
llAVE EDHCIAL (J{)/I BRN/J.f TFLEl/lllR/(J{).f 
2001 Odisea del espado 
Es una película que tiene como prota-
gonista una computadora parlante, in-
teligente, llamada HAL; cuya labor es 
controlar los sistemas de la nave espa-
cial. 
AR-Tll-Rl-TlJ 
la guerra de las plax.las 
Contó con la presencia de 
los robots R2D2 y C3PO, 
que se desplazaban en to-
das direcciones y se co-
mu ni c aban amistosa-
mente con los humanos. 
ROBOT 
10 
Producto del siglo XX 
La Industria de la primera 
mitad del siglo XX desarro-
lló dos tecnologias de gran 
importancia para hacer 
realidad los robots : el con-
trol numérico y la telequiri-
ca. 
E control numérico 
A principios de los años 50 
se desarrolló esta tecnolo-
g fa para el control de las 
máquinas herramienta por 
medio de números, que 
hacía uso de tarjetas per-
foradas, que contenían da-
tos de posiciones, para 
controlar los ejes de la má-
quina. 
la telequfdca 
Un teleoperador reprodu-
ce los movimientos que 
realiza un .operador huma-
no en una posición remota; 
esta tecnología es de fre-
cuente uso en el manejo 
de sustancias peligrosas, 
como materiales radioacti-
vos y otros. 
Amplifica la fuerza del 
hombre para llevar a cabo 
tareas difíciles y peligro-
sas. 
HISTORIA DEL ROBOT 
11 
Grandes pasos 
El laboratorio ARGONNE 
diseño, en 1950, manipu-
ladores amo-esclavo para 
manejar materiales ra~ 
dioactivos. 
Unimation, fundada en 
1958 realizó los proyectos 
de robots industriales, a 
principios de la década de 
los 60, instalando el prime-
ro en 1961 . 
Los laboratorios de ta Uni-
versidad de Standford 
acometen en 1970 la tarea 
de controlar un robot me-
diante computador. 
A partir de 1980, ta infor-
mática aplicada y la expe-
rimentación de sensores 
cada vez más perfecciona-
dos potenciaron la confi-
guración del robot inteli-
gente, capaz de adaptarse 
al ambiente y tomar deci-
siones. 
En 1975, la aplicación del 
microprocesador transfor-
mó ta imagen y las carac-
terlsticas del robot, hasta 
entonces grande y costo-
so, ésto produjo un creci-
miento acumulativo del 
parque de robots, cercano 
al 25%. 
ROBOT 
12 
Amigos útiles 
Los robots eíecutan tareas 
peligrosas o agotadoras 
para el ser humano. 
Su tarea es repetir y aun-
que es necesario hacerles 
mantenimiento, no requie-
ren descanso. 
También hacen trabajos 
de élto riesgo para las per-
sonas, como entrar en un 
reactor nuclear o explorar 
en condiciones diftciles. 
Resistentes 
HISTORIA DEL RO!!OT -
13 
Son resistentes al calor, a 
los gases-tóxicos y a otras 
condiciones extremas. Lo 
que les permite realizar 
trabajos que agotarían y 
causarían daño a un ser 
humano. 
En una fundición el robot 
puede introducir ·su mano 
a un horno para sacar las 
piezas a temperaturas ele-
vadas. 
Móviles 
Se utilizan en la industria 
para transportar elemen-
tos y para pasar una pieza 
de una máquina a otra. 
fuertes 
Un robot industrial puede 
levantar elementos muy 
pesados. Esto depende de 
la·potencia de sus motores 
y de su configuración. 
< 
• 
. : .. . .. 
" . . . . ... 
R06lJT EXfflJRA!)()R '"' º 
Durables 
Con ayuda de robots se 
hace la exploración de los 
planetas del sistema solar. 
Controlados por un com-
putador, pueden hacer lar-
gos viajes como el del Vo-
yager 1, que tardó 18 me-
ses en llegar a Júpiter. 
ROBOT 
14 
Herramientas sin límites 
Cinco generaciones 
Los robots instalados ac-
tualmente en la industria 
pertenecen a la primera, 
segunda y tercera genera-
ción, son· robots capaces 
de realizar tareas de con-
trol de calidad, selección 
de partes, monitoreo de 
funcionamiento de máqui-
nas, calibración prueba de 
dispositivos, etc. La cuarta 
generación traerá robots 
dotados de movilidad sin 
contar con elementos de 
guía tales como cables en 
el piso o bandas pintadas, 
actualmente en uso. La 
quinta generación se al-
canzará con la incorpora-
ción de inteligencia artifi-
cial {IA) que les permitirá 
desempeñarse en un me-
dio desconocido y no es-
tructurado, con miembros 
coordinados y hábiles de 
características casi huma-
nas. 
Robot metro 
Es un metro completa-
mente automático, está 
programado para cambiar 
de vla y detenerse en las 
estaciones. 
Es un robot para enseñar 
robótica. Se utiliza para 
que los estudiantes inves-
tiguen su funcionamiento y 
su utilidad, por ésto está 
dotado de varios tipos de 
sensores, además se pue-
de desplazar, mueve el 
brazo y está dotado de un 
sín~etizador de voz progra-
mable. 
HISTORIA DEL ROBOT 
15 
--- -
Robot sumtqlble 
Esterobot es complicado 
de construir , porque es di-
fícil enviar señales de con-
trol bajo el agua a grandes 
profundidades. General-
mente se utiliza para el tra-
bajo de instalaciones 
petrolíferas submarinas u 
oleoductos. Se transporta 
al sitio de trabajo por me-
dio de un sumergible unido 
al barco con un cable. 
-
Robot de meclld6n 
Mide con precisión las di-
mensiones de las partes 
producidas en la Industria. 
Robot wnuero 
Es un robot que puede pro-
gramarse para servir las 
copas en una fiesta y diri-
girse a los invitados con su 
voz sintética. Esta es una 
de las actividades que po-
drán realizar los futuros ro-
bots domésticos. 
ROBOT 
16 
• 
.. 
. . , .. 
. . ' 
.. 
mMR r: 
EL ROBOT INDUSTRIAL 
17 
El robot indos 
Durante los últimos treinta años se 
han Implantado miles de robots en la 
Industria por ser una alternativa de la 
mano de obra, especia/mente cuando 
la producción exige alta seguridad por 
los riesgos de trabajo, presión más 
allá de la humana en la fabricación de 
mlcropartes o la repetición de una mis-
ma actividad durante largas /ornadas. 
ROBOT 
18 
Un robot industrial es un 
manipulador programable 
y multifuncional , diseñado 
para mover materiales, 
partes, herramientas o dis-
positivos especializados a 
través de movimientos va-
riables. En su concepción 
confluyen la informática, el 
control automático y la me-
cánica. 
MfE .ffJTlCIJ. 
EL ROBOT INDUSTRIAL 
19 
Industrial 
Todos los robots se apo-
yan sobre una base, ésta 
pu~de ser: 
• Giratoria 
•Fija 
• Deslizante 
Muñeca 
Brazo 
El brazo se apoya en la 
base y puede ser telescó-
pico o articulado. 
En el extremo del brazo se 
encuentra la muñeca que 
tiene generalmente 3 arti-
culaciones. 
Uec:tor flnal 
Está asegurado a la muñe-
ca. 
ROBOT 
20 
Configuración 
Tipos de uniones 
Hay cuatro tipos de unio-
nes a partir de las cuales 
se puede crear una gran 
variedad de robots: lineal 
(L) , rotacional (A), de tor-
sión (T) y de revolución 
M · 
~ _ _,-,j;Jl .... i""ª'• -c;;t--- ----
UllE/i (L) 
TlJRll/J/I (r) 
Rtnt'HCl/Jll (V) 
Plan de notad6n 
La disposición de las par-
tes que componen un ro-
bot depende de los tipos 
de uniones que lo confor-
man y que le dan una for-
ma específica. 
A partir de las articulacio-
nes se dá nombre técnico 
a cada configuración robó-
tica, esto se llama plan de 
notación. 
EL ROBOT INDUSTRIAL 
21 
Movimiento 
Grados de llbertad 
Se dice en términos gene-
rales que un robot adquie-
re un grado de libertad por 
cada eje que tenga su con-
figuración. 
!10/1/!llEllTlJ DEL BRNIJ 
MBECQJ 
RfJB/Jr NEA IRB 64/.? 
tJIJN Ed (RNJ().f /JE t/8El!MO 
Velocidad 
La velocidad determina la 
rapidez con que un robot 
puede realizar un ciclo de 
trabajo. Casi todos los ro-
bots tienen sistemas para 
ajustar la veJocidad. 
Las velocidades medidas 
en las muñecas de los ro-
bots industriales, en la ac-
tualidad, pueden llegar 
aproximadamente a un 
máximo de 1. 7 m/s. 
Predsl6n 
Cuando se incrementa la 
exactitud de los movimien-
tos del robot, necesita más 
tiempo para real izar la 
operación, por esto la ve-
locidad debe disminuir pa-
ra reducir errores de loca-
lización al conseguir la po-
sición deseada 
Distancia 
Las distancias también in-
fluyen en la velocidad, por 
problemas de aceleración. 
Un robot puede desplazar-
se mas rápido en una dis-
tancia larga que en una 
corta. Las distancias cor-
tas pueden hacer que el 
robot no alcance la veloci-
dad programada. 
EL ROBOT INDUSTRIAL--------------
23 
La velocklad 
de respuesta 
Es la capacidad que tiene 
el robot para desplazarse 
a la siguiente posición 
dentro de un tiempo pre-
visto. 
La establlldad 
Es la medida de las oscila-
ciones que hace el brazo 
durante el movimiento de 
un paso al siguiente. Un 
robot con buena estabili· 
dad presenta muy poca o 
ninguna oscilación. 
Velocidad de respuesta y 
estabilidad, son dos carac-
teristlcas del rendimiento 
dinámico en relación con 
los sistemas de oontrol. 
Peso 
El peso del objeto influye 
en la velocidad, entre más 
pesado sea, más lento de-
be moverse el robot. 
Alta veloddad 
Los robots con el brazo ex-
tendido a su distancia má-
xima obtienen las más 
altas velocidades. 
IJ espacio de trabaJo 
Es el volumen dentro del 
cual el robot puede mani-
pular el extremo de su mu-
ñeca. El efector final es 
una adición al robot básico 
y no debe contarse como 
parte del espacio de traba-
jo. 
El volumen de trabajo vie-
ne determinado por las si-
guientes caracteristícas: 
• La configuración f islca. 
• Los tamaños de los com-
ponentes del cuerpo, del 
brazo y de la muñeca. 
Configuraciones 
típicas 
Robot dlindrlco 
Otros nombres: 
XYZ 
Pórtico. 
Rectilíneo. 
Se mueve en las tres direc-
ciones del espacio carte-
siano: X, Y, Z, y genera un 
espacio de trabajo equiva-
lente a un prisma recto. 
Utiliza tres dispositivos 
deslizantes para construir 
los ejes y por la precisión 
de sus movimientos el Ro-
bot Cartesiano es emplea-
do en operaciones de 
montaje. 
La NOTACION de este tipo 
de configuración por sus 
tres uniones lineales es: 
LLL 
EL ROBOT INDUSTRIAL 
25 
~ CNTFJ7M'() 
EDl'NCCTllR~ Mf!M Í.Í.Í. 
VEK!ifTA! 
• Se mueve en 3 direccio-
nes lineales y por lo tanto 
es fácil de visualizar. 
•Es fácil de calcular: To-
dos sus movimientos son 
desacoplados lo que a su 
vez implica un sistema de 
control más simple. 
•Tiene una estructura más 
dgida para una longitud 
dada. 
• Precisión uniforme en to-
do el espacio de trabajo. 
• Requiere un espacio muy 
grande para poder ope-
rar, aunque todo ese es-
pacio no sea usado. 
• Es el que más área su-
perficial requiere de to-
das las configuraciones. 
• Las gulas están expues-
tas, requiriendo cubiertas 
en atmósferas con polvo 
o corrosivas. 
• Dificultad de acceso a lu-
gares en espacios relati-
vamente cerrados. 
~~~~~~~~~~~~~~~~~ROBOT 
Configuración 
Robot cUrnchlco 
Un brazo telescópico sube 
y baja sobre la columna 
que gira produciendo el 
espacio de trabajo cillndrl-
co. 
Por su capacidad de ele-
vación el Robot Cilindrico 
tiene muchas aplicacio-
nes, <::iesta.cándose el 
transporte de carga. 
E.fMellJ /JE í7,&V!J CIUllORICO 
26 
•Fácil de visualizar. 
·Fácil de calcular: Todos 
sus movimientos son de-
sacoplados, sistema de 
control simple. 
• Buen acceso a cavida-
des. 
• La disposición de los mo-
vimientos lineales permi-
te el uso de cilindros hi-
dráulicos para su impul-
sión, lo que implica que 
en general puede mane-
jar altas cargas. 
• Tiene un volumen de ac-
ceso restring ido : No 
puede alcanzar el volu-
men cillndrico cerca a su 
soporte vertical. 
• Las guras están expues-
tas y son dif(clles de sellar 
de polvo y lfquidos. 
EL ROBOT INDUSTRIAL 
ZT 
RfJBflT EJ'rERllJ{) 
Emtlt:TllRA MflM T.R,L, 
Robot esfédco 
Otros nombres: POLAR 
Utíliza un brazo telescópi-
co que puede elevarse o 
bajar alrededor de un pivo-
te montado sobre una ba-
se giratoria. 
Logra un espacio de traba-
jo perfectamente esférico, 
tiene buena capacidad pa-
ra extender su brazo sigAi-
ficativamente lejos de su 
base, así como para pene-
trar a través de una peque-
ña abertura fácilmente y 
sin tropiezos. 
La configuración de las 
uniones de torsión, rota-
cional y lineal, tlene la no-
tación: TRL 
/IEllTNN 
• Cubren volumen de tra-
bajo grande desde un so-
porte central. 
·Los movimientos rotato-
rios pueden ser fácilmen-
te sellados. 
OEJ'/IEllTtftMI 
• Coordenadas dificlles de 
visualizar y controlar. 
• Puede tener problemas 
de protección de la guía 
lineal. 
·Tiene un volumen de tra-
bajo restringido. 
RIJ8IJT (JO,f .f/f7E (7) ~RA!J().f OE L/BER/110 Centro Colombo lt•ll•no - SENA 
Robot de brazo articulado 
Su configuración está Ins-
pirada en la anatomia del 
brazo humano: tiene hom-
bro, codo y muñeca y des-
cribe un espacio casi 
esférico al ponerse en mo-
vimiento. 
• Por tener una unión de 
torsión y dos f otaclonales 
su notación es T.R.R. 
EL ROBOT INDUSTRIAL-------------
29 
VEllTAtTA.f 
•Todas las articulacionesson rotatorias, lo que im-
plica máxima flexibilidad. 
•Todas las articulaciones 
pueden ser selladas. 
• Puede ser usado en am-
bientes corrosivos, con 
polvo o aún bajo el agua. 
•Todos los movimientos 
son acoplados, por lo que 
el diseño del computador 
es complejo. 
•Tiene vacios en el volu-
men de trabajo. 
•Errores de posiciona-
miento a medida que el 
brazo se extiende. 
Robot Se.ara 
Versión especial del robot 
T.R.R., cuyas articulacio-
nes de .hombro y codo gi-
ran alrededor de ejes 
verticales, esta configura-
ción proporciona alta rigi-
dez al robot 
Se emplea para labores de 
montaje e inspección. 
ROBOT 
30 
l Qué efectos logra ? 
Electores finales 
Son dispositivos Intercam-
biables que se unen a la 
muñeca del robot habili-
tándolo para realizar una 
tarea específica. 
Plnus 
Son •manos• que se em-
plean para asir, sujetar y 
transladar objetos de 
acuerdo con un programa 
establecido. 
Una pinza mecánica es un 
efector final que utiliza de-
dos mecánicos impulsa-
dos por un mecanismo 
para agarrar una pieza. 
El mecanismo es capaz de 
abrir y cerrar los dedos y 
de aplicar la fuerza nece-
saria para sostener en for-
ma segura la pieza cuando 
se cierra la pinza. 
u 
De constrfcd6n 
Los dedos de la pinza en- Funcionan por medio de 
cierran y limitan el movi- un sistema de potencia 
miento del objeto , neumática. 
sujetándolo. 
llUE!fÁ OE (J{)llmltJCIOll 
EL ROBOT INDUSTRIAL 
31 
PI/IZA (J{)/l IEllJ'/JREI 
P//IZ,4 HmRNltltU 
De roumlento 
Los dedos con almohadi-
llas ofrecen el rozamiento, 
logran sostener y cambiar 
de sitio un objeto en contra 
de la gravedad, la acelera-
ción y otras fuerzas que 
surgen durante el ciclo de 
trabajo. 
Magnética 
Las pinzas magnéticas es-
tán provistas de una lámi-
na metálica gruesa que el 
robot magnetiza y des-
magnetiza por medio de 
un electroimán, para "aga-
rrar" o "soltar" un objeto 
metálico. Se emplean para 
el manejo de objetos me-
tálícos. 
Con sensores 
Miden en forma automáti-
ca la presión y fuerza que 
ejerce sobre los objetos 
que manipula, imitando la 
sensibilidad de la mano 
humana. 
De ventosa 
Se utilizan para manipular 
objetos frágiles y planos 
como vidrios o bolsas de 
papel. Funciona como una 
aspiradora para una co-
rriente de vacio. 
La pinza de ventosa (suc-
ción) es liviana y se aplica 
a diversos materiales. 
llnFIM DE RfJZMIE/ITl) 
Hay robots que necesitan 
herramientas distintas pa-
ra hacer su trabajo, y el 
computa~ que los con-
trola puede ser programa-
do para que el cambio de 
ellas se produzca automá-
ticamente. 
ROBOT 
32 
Otros efectores: 
En ambientes donde pre-
dominan elementos noci-
vos para el hombre como 
sustancias tóxicas, exceso 
de ruido y otros contami-
nantes, el robot industrial 
se desempef\a manipulan-
do las herramientas y los 
equipos sin sufrir deterio-
ro. 
Cuando el robot va a eje-
cutar una actividad por 
medio de una herramienta, 
ésta se ajusta directamen-
te a la mufleca del robot. 
EL ROBOT INDUSTRIAL 
33 
Herm111ientas 
TNAORO 
Algunos ejemplos de he-
rramientas utilizadas co-
mo efectores finales en 
aplicaciones de robot in-
cluyen: 
• Soplete de soldadura por 
arco. 
• Pintura por pulverización. 
• Rotores para operacio-
nes de taladrado, ranura-
do, cepillado y rectificado. 
• Aplicadores de cemento 
lfquldo para montaje. 
• Sopletes de calentamien-
to. 
• Herramienta de corte por 
chorro de agua. 
ROBOT 
34 
Aplicaciones Industriales 
La aplicación de la robóti-
ca en el ensamblaje es de 
enorme potencial econó-
mico. En el sector automo-
triz se calcula en un 56% 
el costo de fabricación por 
ensamblaje. 
lnspecd6n 
EL ROBOT INDUSTRIAL 
35 
Los robots dotados de 
sensores pueden exami-
nar piezas de manera ex-
haustiva, y dar información 
de la calidad de cada una 
de ellas. 
El montaje e inspección 
por robot es de gran inte-
rés en la industria debido a 
la eficiencia de produc-
u automatlud6n 
y la rob6tla 
Son dos tecnologias afi-
nes, relacionadas con el 
empleo de sistemas mecá-
nicos, electrónicos y con el 
uso de computadores en la 
operación y control de pro-
ducción. 
--- ROBOT ----------
38 
Tres áreas 
Automatlud6n fila 
Cuando el volumen de pro-
ducción es muy alto, el 
equipo se diseña para re-
petir una sola operación. 
Como ejemplo en la indus-
tria automotriz para opera-
ciones de mecanizado en 
componentes de motores. 
--------- ELROBOTINOUSTRIAL --------------, 
37 
industtiales 
Automaflzad6n flexible 
Los sistemas de automati-
zación flexible están cons-
tituidos por una -serie de 
estaciones de trabajo. Una 
computadora central con-
trola las diversas activida-
des, se emplea para la pro-
ducción de volumen me-
dio. 
Automatlzad6n programable 
Se emplea cuando el volu-
men de producción es re-
lativ~ente bajo, y hay di-
versas operaciones para 
hacer. 
El equipo está diseñado 
para ser programado con 
las instrucciones específi-
cas para cada producto. 
En estas dos últimas áreas 
se desempeña el Robot In-
dustrial debido a la varie-
dad de trabajos que puede 
realizar. 
ROBOT 
38 
Pintura y Metalimdo 
El sistema consta de una 
banda transportadora que 
sitúa la pieza frente al ro-
bot, y una cabina donde se 
lleva a cabo la operación 
de pintura. 
El robot está dotado de 
una pistola pulverizadora 
como efector final. 
El método más convenien-
te de enseñar al robot es la 
programación gestual en 
la cual el brazo del robot se 
ll&va manualmente a tra-
vés de la estructura de mo-
vimiento deseado por un 
operarlo humano que está 
entrenado en la técnica de 
pintura pulverizada. 
El robot debe pos&er mu-
chos grados de libertad en 
su manipulador y debe te-
ner capacidad de trayecto-
ria continua 
EL ROBOT INDUSmlAL 
39 
Se prefiere la excitación hi-
dráulica sobre la eléctrica 
o neumática en aplicacio-
nes de pintura al spray. En 
la excitación eléctrica exis-
te el peligro de que una 
chispa en ef motor ef éctri-
co pueda prender los hu-
m os de pintura en el 
entorno de la cabina. 
VE/IT,fTN 
• Eliminación de operarios 
en entornos peligrosos. 
•Menor gasto de energia. 
• Consistencia del acaba-
do. 
• Uso reducido del material 
de recubrimiento. 
• Mayor productividad. 
sf!Ji/MO/IRA Ell 
lllO/IURM NmJlfllnll' 
ROBOT 
40 
Soldadura por puntos 
Soldadura por puntos 
Es un proceso en el cual 
dos· piezas de metal se 
unen en diversos puntos al 
hace~ pasar una gran co-
rriente eléctrica a través de 
las dos piezas por -soldar. 
Se conecta una pistola de 
soldadura (como efector fi-
nal) a la muñeca del robot 
y se programa para reali-
zar una secuencia de sol-
dadura. 
Algunas industrias operan 
con docenas de robots, ca-
da uno programado para 
realizar ciclos de soldadu-
ra diferente sobre un mis-
mo producto. 
Características del robot 
de soldadura: 
•Actúa con amplia capaci-
dad de memoria. 
· • Buena movilidad y orien-
tación. 
•Alta capacidad ' de carga 
para manipular con rapi-
dez la pistola. 
VEllTAcTftf 
Mejor calidad del produc-
to, la soldadura es más 
consistente y los distancia-
mientos son más precisos 
en la secuencia. 
EL ROBOT INDUSmlAL 
41 
Soldadura por 
arco continua 
Se usa para lograr uniones 
largas cuando se requiere 
un cierre hermético entre 
dos piezas. 
RECO!f Ell!JAC/OlfE.f 
Se debe tener suficiente 
espacio libre para la mani-
pulación del electrodo. 
Se requiere un control de 
trayectoria continua para 
la soldadura por arco. El 
robot debe ser capaz de 
realizar un movimiento re-
gular continuo con el fin de 
mantener uniformidad en 
la costura de soldadura. 
Al robot se le deben pro-
porcionar suficientes ca-
p a c l dad es de entra-
da/salida y de control para 
trabajar con los otros equi-
pos, como la unidad de 
soldadura y los posiciona-
dores de piezas. 
Coser y situar 
En esta operación, un 
transportador sitúa la pie-
za frente al robot, un com-
putador indica al robot que 
la pieza está en la posición 
apropiada. El robot coge 
la pieza y la mueve para 
llevarla a la posición de-
seada. 
Plll?AllEllM17M 
. 
EL ROBOT INDUSTRIAL 
43 
la célula del robot 
CELllM OE fRAMJ!) (RfJ611T-TlJRI/()) 
Es el espacio de trabajo en 
que el robot industrial se 
desempeña, generalmen-
te lo hace en conjunto rº" 
otros equipos como ban-
das transportadoras, má-
quinas y otros robots. 
Algunas veces Incluyen 
operarios humanos dentro 
del conjunto que conforma 
una célula de trabajo para . 
realizar actividades que el 
robot no puede asistir. 
La célula de trabajo deter-
mina la •base• sobre la 
cual se monta el robot. 
ROBOT 
44 
ACCION Y CONTROL 
45 
Acción y Co 
Se han desa"ollado varios sistemas 
motrices para animar al robot, todos 
ellos bajo el control adecuado y minu-
cioso del computador, esto ha permiti-
do una amplla gama de movimientos 
y velocidades con diversas caracterís-
ticas y aplicaciones. 
ROBOT 
46 
Sistemas de potencia 
Son los sistemas que se 
utilizan para accionar el ro-
bot. Estos sistemas deter-
minan la velocidad del 
movimiento del cuerpo, 
brazo y muñeca del robot, 
la resistencia mecánica y 
su rendimiento dinámico. 
Motores eléctricos 
Los motores de corriente 
continua son los más utili-
zados, la repetltibidad de 
los robots eléctricos es ex-
ceténte, son más peque-
ños y sus aplicaciones son 
más precisas. 
Estos motores se pueden 
utilizar para el acciona-
miento de articulaciones li-
neales (L), mediante sis-
temas de engranaje y tre-
nes impulsores. También 
se usan para accionar arti-
culaciones rotacionales 
(A) mediante sistemas de 
engranaje u otros meca-
nismos de translación. 
El engranaje se acopla a la 
parte del robot que quiera 
moverse. 
La velocidad del motor se 
puede modificar eon los 
engranajes y también 
eléctricamente por medio 
de un acelerador. la poten-
cia del motor depende en 
parte de la velocidad de los 
motores. 
Meunlcmos llftDDMkos 
Se utilizan para mover los 
efectores finales dándoles 
un movimiento elástico. 
Funcionan por medio de 
aire o cualquier otro gas 
que mueve un pistón en el 
Interior de un cilindro. 
Estoa mecanismoa se utili-
zan generalmente en ro-
bots que tienen de dos a 
cuatro articulaciones, '9-
toa están llmltadoa a efec-
tuar operaciones simples 
como coger y situar obje-
tos con ciclos r6pldoa. 
Meunlcmos hldráullcos 
Los sistemas hidráulicos 
están compuestos por un 
cilindro lleno de lfquido 
(aceite) y un pistón móvil, 
y proporcionan al robot 
una mayor velocidad y re-
sistencia mecánica. Pue-
den accionar articulacio-
nes lineales (L) o rotacio-
nales (R). 
Se utilizan en robots gran-
des, proyectados para le-
vantar objetos pesados, 
también se usan en am-
bientes Inflamables para 
evitar Incendios que po-
drlan producir las chispas 
de los motores eléctricos. 
ROBOT 
48 
Sistemas de control 
Para que el robot pueda 
funcionar, debe tener un 
mecanismo de control pa-
ra los sistemas de poten-
cia y la ¡egulación de sus 
movimientos. 
Secuencia llmltack 
Se controlan con interrup-
tores de fin de carrera y/o 
topes mecánicos para es-
tablecer el punto final de 
desplazamiento de cada 
una de las articulaciones. 
La secuencia en la que se 
reproduce el ciclo de movi-
miento la define un compu-
tador paso a paso, una pla-
ca de clavijas u otro dispo-
sitivo de secuenciamiento. 
Se utiliza en robots con 
movimientos simples co-
mo coger y situar. Reproducd6n 
Se controlan con unidades 
que programan al robot 
una serie de posiciones o 
movimientos que se regis-
tran en la memoria para 
ser repetidas.Los robots 
de reproducción deben te-
ner una forma de •servo-
contro1• para asegurar que 
las posiciones consegui-
das por el robot sean las 
que se le enseñaron. 
ACCION Y CONmOL 
49 
Control punto a punto (PlP) 
Estos robots son capaces 
de realizar ciclos de movi-
mientos en una serie de 
localizaciones de puntos. 
Al robot se le enseña cada 
punto, estos puntos se re-
gistran en la unidad de 
control del robot y este se 
controla para desplazarse 
de un punto a otro en la 
secuencia programada. 
-..... ...... 
....... ,, 
....... .._ _.,,., ----
' ' ' ' \ 
I 
I 
/ 
\ 
\ 
\ 
1 
1 
1 
' I 
I 
Trayedoda continua (l'C) 
... 
.... 
. !\• •\. . •. :. 
'·~:.t..... ~ .t': }·' . 
.•:;:·:· .. I• ;.ifli : • 
Realizan ciclos de movi-
miento, en los que se con-
trola la trayectoria seguida 
por el robot. El movimiento 
en línea recta es una forma 
común de control de tra-
yectoria continua para los 
robots industriales. El pro-
gramador especifica el 
punto inicial y el punto final 
de la trayectoria y la uni-
dad de control calcula la 
secuencia de puntos indi-
viduales que permiten al 
robot una trayecto_ria de lí-
nea recta. Hay robots que 
pueden seguir una trayec-
toria curva suave , definida 
por un programador que 
desplaza manualmente el 
brazo a través del ciclo de 
movimiento. 
--~~~~~~~~~~~~~~~ROBOT 
50 
Retroalimentación 
Sensores 
Los sensores son los dis-
positivos que captan y asu 
vez envian la información 
necesaria para que el 
computador ordene al ro-
bot la operación a realizar. 
Son componentes del sis-
tema de control de retroali-
mentación de posicione! 
del robot. 
Tádlles De contacto 
Se emplean para indicar al Indican que se ha produci- Permiten al robot ejecutar 
computador en qué mo- do un contacto entre dos varias tareas, como aga-
mento el robot toca algo Y objetos.sin considerar la rrar objetos de tamaños di-
con cuánta fuerza. Gene- magnitud de la fuerza de f erentes, hacer trabajos de 
ralmente se instalan en las contacto. Son dispositivos ensamblaje y carga de ma-
pinzas y en los paracho- sencillos como interrupto- quinaria; aplicando la fuer-
ques de los robots móviles res de lfmite, mlcrolnte- za necesaria en cada 
para evitar ctue el robot rruptores y similares. operación. 
cause o sufra accidentes. 
ACCION Y CONTROL 
51 
Uso de los sensores 
De fibra 6ptlca 
La fibra óptica conduce Ja 
luz. 
La lámpara envia la luz por 
uno de los tubos de fibra 
óptica. 
El espejo flexible refleja la 
luz en la otra fibra óptica, 
de donde pasa a una célu-
la fotoeléctrica que detecta 
su intensidad. 
Vlgllanda de seguridad 
Los sensores deben vigilar 
los movimientos del robot 
y de los operarios huma-
nos para evitar accidentes. 
Cuando el robot está reali-
zando una operación y de-
t ecta una interferencia, 
suspende inmediatamente 
dicha operación. 
Control de calldad 
En la inspección automáti-
ca los sensores sólo pue-
den inspeccionar un rango 
limitado de características 
y defectos de las piezas. 
Por ejemplo, una sonda de 
sensor diseñada para me-
dir la longitud de la pieza 
no puede detectar defec-
tos en su superficie. 
Posld6n e lnformadón 
Los sensores también se 
utilizan para determinar 
las posiciones y otras in-
formaciones sobre diver-
sos objetos en la célula de 
trabajo (piezas de trabajo, 
montajes de sujeción, per-
sonal, equipo, etc.), ade-
más d~ captar los datos de 
las posiciones de los obje-
tos, pueden informar la 
orientación, el tamaño y 
otras caracteristicas del 
objeto y así ejecutar ade-
cuadamente un ciclo de 
trabajo. 
Proxlmldad y alcance 
Estos sensores detectan 
la distancia entre el robot y 
los objetos. 
Mediciones Urieales 
Para medir los desplaza-
mientos horizontales se 
utiliza un potenciómetro 
eléctrico unido al brazo te-
lescópico para medir la 
cantidad de electricidad 
que lo atraviesa, esta uni-
dad de medida se envía al 
computador por medio de 
una interfaz. 
Medld6n de giros 
Para saber la posición del 
robot se deben instalar en 
cada articulación sensores 
codificadores de posición 
que detecten el ángulo de 
giro de cada articulación. 
Los sensores codificado-
res de posición están com-
puestos por: 
·Un disco plano instalado 
en la parte móvil del ro-
bot, con una serie de 
marcas que representan 
cada una un número bi-
nario. 
• La cabeza que está en la 
parte fija del robot. 
Por esto cuando el brazo 
gira, el detector lee un nú-
mero en el disco y lo envía 
al computador 
ROBOT 
52 
Orientación 
!fE!JICllJllE~ íl/1Et4LE.f 
!ffl)ICllJll DE ~IRIJ~ 
ACCIONY CONTROL 
53 
DE V/cfll)/I 
Ultras6nlcos 
Emiten un impulso sonoro 
y detectan el eco que refle-
jan los objetos. Midiendo el 
tiempo que tarda en regre-
sar el sonido, el computa-
dor calcula la distancia al 
obstáculo. El impulso so-
noro tiene un tono muy 
agudo que no detecta el 
oido humano. 
De visión 
Los sensores de visión son 
capaces de ver el espacio 
de trabajo e interpretarlo. 
La vista es uno de los sen-
tídos electrónicos más efi-
cientes. 
Se utilizan para realizar ta-
reas de inspección y reco-
nocimiento de piezas , 
entre otros. 
Las cámaras tienen hasta 
65.000 células rectangula-
res sensibles a la luz, car-
gadas eléctricamente para 
que el computador trans-
forme la carga de cada 
una. en un espacio rectan-
gular de luz correspon-
diente, en la pantalla. 
Sensores diversos 
Existen diversos tipos de 
sensores y transductores 
capaces de detectar varia-
bles como temperatura, 
presión, flujo de fluido y 
propiedades eléctricas. 
Otra área de investigación 
es la detección o progra-
mación de señales voca-
1 es para comunicar 
oralmente las Instruccio-
nes al robot. Se basa en 
las técnicas de reconoci-
miento de la voz para ana-
lizar las palabras emitidas 
por un operador humano y 
compararlas con un con-
junto de palabras almace-
nadas. 
ROBOT 
54 
Futurismo 
Robot vertebrado 
Es un nuevo tipo de robot 
proyectado como una co-
lumna vertebral humana. 
Llega a casi todos los pun-
tos del interior de su espa-
cio de trabajo, incluso al 
centro del mismo, lo que le 
permite funcionar en luga-
res poco accesibles, como 
la cabina de un automóvil. 
~ :¡ :¡ 
~ .. ·¡ 
d'. .•• .1 
ACCION Y CONmOL 
55 
Es la ciencia del control y 
la comunicación en las 
máquinas y en los seres 
vivos. Estudia las cosas 
que son capaces de adap-
tarse y controlarse a si 
mismas. En respuesta a 
las alteraciones que se 
presentan en el medio, un 
sistema es capaz de modi-
ficar su propio comporta-
miento. 
Androide 
Es un robot cuya configu-
ración es similar a la del 
hombre y su cerebro es un 
computador. 
Cuidad robot 
En la arquitectura Murista 
se encuentran propuestas 
de ciudades móviles que 
tienen como base el uso 
de la robótica. 
Visión en 
tres dimensiones 
La utilización actual de los 
robots en un gran número 
de procesos productivos, 
hace necesario que los ro-
bots posean cierto com-
portamiento "inteligente• y, 
sobre todo, que presenten 
la facultad de percibir su 
entorno. 
De los distintos sentídos 
de percepcíón, como son 
visión, tacto, fuerza, olfato, 
oido, la visión el que está 
experimentando mayor 
auge en los últimos años 
por su gran potencial de 
aplicación, aunque conlle-
va un mayor grado de 
complejidad. 
En robótica se utiliza la vi-
sión por computador bási-
camente para identificar 
objetos en el entorno del 
robot con el fin de situarlos 
para inspeccionar determi-
nadas zonas de las piezas, 
para clasificar los objetos 
o para tomar ciertas medi-
das de ellos. 
Gran parte de los sistemas 
de visión dedicados a la 
Identificación y localiza-
ción de objetos en una es-
cena, parten del estudio de 
escenas bidimensionales 
(captadas por los sistemas 
de percepción utilizados), 
ya que su ampliación a es-
cenas trldlmensionales 
(30) es todavía tema de 
Investigación en numero-
sos centros. 
ROBOT 
56 
Obsevaciones para el diseño 
Trayecto das 
El aumento en la utilización de robots 
Industriales ha creado una demanda 
en el diseño de cálculos de control 
para el seguimiento de trayectorias. 
En el desarrollo de un buen cálculo 
de control hay ciertos requerimientos 
que deben ser cumplidos: primero, el 
sistema debe ser estable; segundo, 
la salida debe ser tan aproximada a 
la entrada como sea posible; final-
mente, el computador debe ser in-
sensible a la variación de parámetros 
y a perturbaciones externas. 
Estrategias de comrol 
Dadas las ecuaciones dinámicas de un 
robot, la estrategia de control es man-
tener un movimiento previamente es-
pecificad o sobre una trayectoria 
mediante la compensación de fuerzas 
y/o torques en los actuadores para co-
rregir cualquier desviación en el brazo 
del robot. Durante los últimos años se 
han propuesto muchas estrategias de 
control para el control automático de 
los robots. Estos esquemas de control 
utilizan los resultados de las teorías de 
control clásicas y modernas. 
lmateslas de mOYlmlento 
Para lograr el funcionamiento óptimo 
del robot, se deben considerar no sólo 
las estrategias de control sino las de 
movimiento, que generan las trayecto-
rias deseadas. Debido a las altas ve-
locidades y las grandes masas, el robot 
es susceptible a excitaciones por vibra-
ción, inestabilidad y errores de posicio-
namiento, causados por las acelera-
ciones inerciales. El control de trayec-
toria requiere que el robot vaya de un 
lugar a otro siguiendo un camino det~r­
mfnado. Esto quiere decir que la tra-
yectoria se refiere a una historia en el 
tiempo de posición, velocidad y acele-
ración para cada grado de libertad. 
ACCION Y CONTROL 
57 
de Robots Industriales 
Movimiento del robot 
Normalmente se considera el movi-
miento de un robot Industrial como el 
desplazamiento del elemento termi-
nal con respecto a la base. El movi-
miento se expresa como una serie de 
puntos intermedios entre una posi-
ción inicial y una posición final. El 
movimiento a través de estos puntos 
normalmente está restringido por el 
tiempo especificado para el despla-
zamiento. Las condiciones ideales 
para el funcionamiento del robot se 
presentan cuando el movimiento es 
suave ya que éste no está expuesto 
a esfuerzos innecesarios. 
Movimiento Bang-Bang 
La forma más utilizada para generar el 
movimiento de los brazos de los robots 
industriales es mediante la utilización 
de aceleración y desaceleración cons-
tante, más conocido como aceleración 
Bang-Bang. Este tipo de aceleración 
ofrece un perfil de velocidad que au-
menta linealmente hasta un máximo y 
luego disminuye hasta cero. 
El gran problema presentado por este 
movimiento es en los cambios abrup-
tos de aceleración experimentados por 
los brazos del robot. Estos cambios 
abruptos ocurren, al principio, en la 
mitad de la trayectoria y luego al final 
del ciclo. En estos puntos los cambios 
en la curva de la aceleración se hacen 
infinitos lo que causa problemas por 
desgaste, vibración, shock inercial y 
problemas de ruido en el robot. Pero 
la gran ventaja es que este tipo de 
movimiento es muy fácil de implemen-
tar. 
Además se garantiza por la teoría de 
control moderno que el movimiento 
Bang-Bang es óptimo en el tiempo. 
Esto quiere decir que el robot ejecuta 
su tarea en el menor tiempo posible, 
sujeto a las restricciones de control. 
Síntesis y análisis en el diseño 
En cualquier problema de ingeniería, 
debe distinguirse entre la síntesis y el 
análisis. La síntesis consiste en la la-
bor de crear el sistema; por el contrario, 
el análisis trabaja sobre las propieda-
des de un sistema ya creado. La rela-
ción existente es que, por medio del 
análisis se crean sistemas óptimos. Es 
decir, se crea un sistema, se analiza y 
se modifica contínuamente hasta obte-
ner el sistema deseado. 
Existen dos fases en la síntesis de un 
robot: 
· Elegir el tipo de uniones que van a 
enlazar los distintos elementos del 
brazo manipulador. 
• Determinar las dimensiones más con-
venientes para dichos elementos. 
En la primera fase entra en juego la 
inventiva del creador del sistema, 
mientras que la segunda fase se puede 
desarrollar por medio de métodos ana-
lfticos. 
La síntesis de un robot manipulador 
con varios elementos se relaciona con 
la obtención de un espacio de trabajo 
previamente especificado, con unas 
relaciones óptimas entre las dimensio-
nes de los elementos y con unos des-
plazamientos aceptables. 
Existen dos enfoques de este proble-
ma: 
• Dado un manipulador determinado, 
calcular su espacio de trabajo. 
•Dado un espacio de trabajo predeter-
minado, obtener la estructura geomé-
trica y topológica del manipulador 
másadecuado. 
ROBOT 
58 
INTELIGENCIA ARTIFICIAL 
51 
El robot es una máquina que puede lle-
gar a pensar y tomar decisiones gra-
cias a la Inteligencia Artificial, la cual 
se soporta en la tecnologla computa-
cional. Investigaciones orientadas a 
crear Sistemas Inteligentes y sus de-
rroteros se describen de manera sen-
cilla en este capitulo. 
ROBOT 
60 
la mente del robot 
Hasta ahora se ha hecho énfasis en 
los elementos constitutivos del robot 
correspondientes a los órganos de 
los sentidos, o mecanismos de per-
cepción, y a sus miembros, o meca-
nismos de locomoción. Pero, tal co-
mo sucede con los seres humanos, 
dichos mecanismos deben trabajar 
en forma coordinada para el logro de 
determinados objetivos. 
Tradicionalmente esta coordinación 
ha sido realizada por un programa de 
computador almacenado en una me-
moria electromagnética, desarrollado 
por un especialista en un lenguaje de 
programación, o generado automáti-
camente a partir de la ejemplificación 
que un ser humano hace al robot de 
las tareas que debe realizar. El pro-
grama preestablece entonces, en for-
ma algorítmica, los pasos que deberá 
seguir el robot bajo diversas circuns-
tancias. 
Sin embargo un robot que actúa úni-
camente conforme a un programa 
preconcebido está lejos de poder ser 
calificado como "inteligente". Para lo-
Qrarlo tendría que mostrar caracterís-
ticas como: 
- capacidad de comunicarse con un 
interlocutor de forma tal que com-
prenda instrucciones impartidas por 
personal no especializado mediante 
el uso de un lenguaje cotidiano, 
- capacidad de adaptarse a diver-
sas situaciones para que responda 
adecuadamente a nuevos escena-
rios . Por ejemplo la capacidad de 
reconocer piezas defectuosas aún 
cuando cambien sustancialmente las 
condiciones ambientales, como el ni-
vel de luminosidad, o la posición de 
las piezas. 
- creatividad en la formulación de 
nuevos y más eficaces métodos y 
estrategias para la realización de su 
trabajo. 
- intenclonalldad o capacidad de ac-
tuar con el propósito de alcanzar un 
objetivo deseado. 
Para llegar a demostrar estas carac-
terísticas , un robot inteligente tendría 
que poseer un amplio conocimiento 
de la labor a realizar, deLentorno en 
el que se desempeña, de los medios 
con que cuenta para actuar, de la 
forma de planear dinámicamente las 
acciones a ejecutar, de la manera de 
aprender de la experiencia en la rea-
lización de tareas en el pasado, asi 
como de sus propias limitaciones, to-
do ello consignado en su memoria. 
Pero para lograr producir un compor-
tamiento inteligente serían necesa-
rios procedimientos que hicieran uso 
de este conocimiento, análogos a los 
procesos de pensamiento que se 
realizan en la mente humana. Estos 
procedimientos corresponden a una 
sucesión de inferencias o genera-
ción de nuevas consecuencias que 
se desprenden del conocimiento po-
seído y la situación específica en la 
que se desempeña el robot. Así por 
ejemplo, a partir del conocimiento de 
que una pieza está colocada sobre 
otra, es posible inferir que esta última 
se encuentra debajo de la primera y 
que tiene una resistencia suficiente 
para soportarla, hechos que no ha-
bían sido establecidos explícitamen-
te. 
INTELIGENCIA ARTIFICIAL 
61 
De otro lado, si lo que se persigue es 
que un robot inteligente repare en 
forma autónoma una nave espacial 
no tripulada estacionada en un plane-
ta Inhóspito, el robot deberá poseer el 
mismo conocimiento que un humano 
tiene respecto a la reparación de este 
tipo de naves, lo que conjuntamente 
con la situación especifica que se pre-
senta, dará pié para la ejecución de 
acciones que conduzcan a la solucion 
del problema. 
Específicamente si el robot sabe que 
determinada concentración de un 
elemento combustible es peligroso 
por cuanto puede resultar explosivo, 
y lo encuentra en la atmósfera del 
planeta sobrepasando los niveles 
permisibles al tiempo que detecta que 
la nave tiene un componente metálico 
roto, aplicará en la reparación un pro-
cedimiento que minimice el riesgo: 
reemplazará la pieza antes de inten-
tar soldarla. 
Inteligencia Artificial 
Es la disciplina que busca construir 
artefactos que muestren comporta-
mientos inteligentes, para lo cual ha 
desarrollado teorías y técnicas como 
la búsqueda, la representación del 
conocimiento y la inferencia, que se 
aplican a campos tan diversos como 
el reconocimiento y ~eneración de 
lenguaje natural, la visión artificial, la 
generación y ejecución de planes, la 
robótica y los sistemas expertos, en-
tre otros. 
.--~~~~~~~~~~~~~~ROBOT 
62 
Grandes pasos de la Intellgenda Artiftdal 
1956 Reunión de Darmouth 
Un grupo de investigadores impulsa 
la creación de la Inteligencia Artificial. 
1970 Mecanismos Generales 
Se logran desarrollar algunos meca-
nismos generales para la solución de 
problemas (soporte de la IA). pero de 
una manera primitiva. 
1975 Enfasls en la representación 
del conocimiento y Sistemas Ex-
pertos. 
Se comprende que los mecanismos 
generales, sin los conocimientos ne-
cesarios no garantizan un comporta-
miento Inteligente: se requiere un 
amplio conocimiento. Se construye el 
primer Sistema Experto de diagnósti-
co médico. 
1990 Aprendizaje 
Se considera que un artefacto no es 
inteligente por no poder superar su 
limitada competencia. 
INTELIGENCIA ARTIFICIAL 
63 
La bOsqueda 
El enfoque inicial de la Inteligencia 
Artificial prevalente en lo. años se-
senta se fundamentó en la teoria de 
que un comportamiento inteligente es 
el resultado de la aplicación de meca-
nismos generales para la búsqueda 
de la mejor solución en gigantescos 
árboles de posibilidades como el que 
se genera al evaluar una jugada en el 
Ajedrez, y que correponde a más de 
10-200 alternativas para una sola 
jugada. Esto en el computador más 
veloz del mundo tomarla un tiempo 
mayor que la edad del universo. 
Para superar esta limitación en la ca-
pacidad actual de computación, se 
desarrollaron técnicas de búsqueda 
que redujeran el árbol de posibilida-
des a evaluar mediante la aplicací6n 
de reglas (heurísticas) como por 
ejemplo, en el mismo caso del aje-
drez, aquella que indica que en cier-
tos casos P4AR no es una buena 
jugada de apertura. 
ROBOT 
64 
La Representación del conodmlento 
En los años setenta, el fracaso en la 
construcción de sistemas Inteligentes 
fundamentados únicamente en me-
canismos generales, estableció la 
necesidad de incorporar conocimien-
to acerca del área específica de tra-
bajo para lograr un comportamiento 
adecuado. 
Según este enfoque, no es que un 
robot se comporte en forma inteligen-
te únicamente por poseer estrategias 
generales, por ejemplo para la pla-
neación de acciones que llevan al 
logro da un objetivo, sino que su éxito 
puede radicar en el conocimiento que 
posee de las piezas que está inspec-
cionando, de la situación coyuntural 
de un determinado momento, de for-
ma que pueda llegar a rechazar un 
componente ante la aparición de nue-
vas políticas de producción, o nuevas 
condiciones de mercado, o los reque-
rimientos de un nuevo diseño, aún 
cuando cumpla con estándares váli-
dos anteriormente. 
Son múltiples los tipos de conoci-
miento que requiere un sistema inte-
11 gente: conocimiento acerca de 
hechos (una pieza esta compuesta 
de determinados componentes), de 
eventos (en los últimos seis meses 
ha habido un porcentaje del 3.5 de 
piezas defectuosas) , de procedi-
mientos (el proceso a seguir ante la 
detección de una pieza defectuosa), 
y un tipo especial de conocimiento 
acerca del conocimiento o metaco-
nocimiento (no estoy en capacidad 
de reconocer determinado tipo de 
pieza). 
INTELIGENCIA ARTIFICIAL 
65 
Para la representación del conoci-
miento se han concebido formalis-
mos como las reglas de producción y 
los marcos (entre otros), que permi-
ten hacer explícitos los diversos tipos 
mencionados, de manera que un 
computador esté en capacidad de 
procesarlo electrónicamente como 
base para una áctuación inteligente. 
Las reglas de producciónconstitu-
yen uno de estos formalismos, el cual 
se.. fundamenta en la representación 
del conocimiento a través de reglas 
del tipo SI <condición> ENTONCES 
<acción>. Estas reglas permiten ha-
cer explicitas relaciones causales en-
tre elementos del universo. Bajo este 
enfoque, la regla SI el pito no fun-
ciona ENTONCES la batería esta 
fallando, junto con otras muchas, 
conformana el conocimiento que per-
mitiría realizar una labor de diagnós-
tico de fallas eléctricas en un 
vehículo. 
ROBOT 
66 
la utilización de marcos para la re-
presentación del conocimiento es un 
enfoque alternativo y a la vez comple-
mentarlo del anterior. 
Un marco representa un objeto, 
evento o situación tipica, que se inte-
relaciona con otros, conformando to-
do un sistema que permite repre-
sentar las relaciones estructurales y 
jerarquras existentes entre los ele-
mentos que conforman el conoci-
miento en determinada área. 
Un sistema de marcos por ejemplo, 
haria evidente las relaciones existen-
tes entre los diversos tipos de fallas 
de un carro, lo que permlt iria diagnos-
ticar una falla de un automóvil al en-
contrar que un caso que se presenta 
se ajusta en alto wado a una de las 
situaciones prototlpicas incluidas en 
la jerarquia, o en otro campo, mostra-
ría cláramente una taxonomía de es-
pecies animales que soportarra la 
realización de tareas de clasificación 
de ejemplares de acuerdo con sus 
características más sobresalientes. 
INTELIGENCIA ARTIFICIAL 
67 
La lnferenda 
Los humanos Inferimos en forma muy 
compleja a partir de un limitado cono-
miento: Inducimos, deducimos, ab-
duclmos, reconocemos, generall-
z.amos, particularizamos, realiza-
mos analogías, como parte de nues-
tro proceso de pensamiento que so-
porta la realización de cualquier acti-
vidad cotidiana. En efecto, no es que 
nuestra mente posea en forma expH-
cita un volumen casi infinito de datos 
disponibles para cuando se les re-
quiera; lo que se emplea son meca-
nismos inferenciales como los 
enumerados. 
Los formalismos de representación 
de conocimiento deben tener asocia-
das formas que conduzcan a la reali-
zación de inferencias, para llegar a 
mostrar algún grado de inteligencia. 
En el caso de las reglas de produc-
ción resulta clara la posibilidad de 
realizar procesos deductivos que a 
través de la aplicación reiterativa de 
reglas, lleven a nuevas conclusiones. 
Asi por ejemplo, el hecho de que la 
batería esté fallando llevaría a que el 
carro no arrancara, y si no arranca no 
podemos emplearlo, y si no lo pode-
mos emplear entonces necesitamos 
tomar un bus, y ... 
En el caso de los marcos se pueden 
llegar a soportar inferencias como la 
generalización: la falla de la batería 
es un daño eléctrico; la clasificación: 
la presencia de determinados signos 
hacen que clasifique una falla como 
una falla del alternador; la analogía: 
el afirmar que Juan es como un ca-
mión permltiria concluir que Juan es 
muy pesado, si dentro del sistema de 
marcos, un camión se caracteriza 
precisamente por ser más pesado 
que el promedio de los demás ve-
hículos. 
Clases de inferencia 
~~~~~~~~~~~~~~~~ ROBOT~~~~~~~~~~~~~-
68 
Los robots inteligentes 
Un robot con capacidad de entender 
órdenes en lenguaje natural, que a 
través de sus cámaras no sólo mire, 
sino que observe y pueda inferir co-
sas que no son evidentes, que logre 
acumular y mejorar su conocimiento 
y sus estrategias de utilización, que 
planee dinámicamente su accionar; 
atrae el interés acerca del potencial 
de la aplicación de las técnicas de la 
Inteligencia Artificial en la construc-
ción de robots. 
Resulta igualmente interesante la 
adición de mayores "capacidades 
mentales" de alto nivel como las es-
trategias de solución de problemas 
de manera que el robot actúe confor-
me lo haría un experto en una área 
específica. Esto se lograría mediante 
el acoplamiento de sistemas ~xper­
tos a los mecanismos básicos del 
robot. 
Un Sistema Experto es un programa 
de computador que hace ínferencias 
y cuyo comportamiento corresponde 
de alguna manera al de un experto 
humano en determinada área, que 
tiene la capacidad de explicar su ra-
zonamiento, y que usa técnicas de la 
IA como las mencionadas anterior-
mente. 
De esta forma, si un robot posee los 
conocimientos de un experto en con-
trol de calidad, o en planeación de la 
producción, o en el diagnóstico de 
fallas, o en el mantenimiento y repa-
ración de equipos, estaría en capaci-
dad de actuar con amplio criterio y en 
forma más autónoma que cuando 
responde a un programa predetermi-
nado por un diseñador especializado. 
Sin embargo, la conjución de la Ro-
bótica y la Inteligencia Artificial conti-
núa siendo en gran parte una gran 
promesa, debido a la necesidad de 
avanzar en áreas tan complejas co-
mo el aprendizaje automático, la 
creatividad, el establecimiento de 
nuevos esquemas representaciona-
les de conocimiento que sobrepasen 
los límites impuestos por los hasta 
ahora empleados, y sobre todo, el 
mayor conocimiento de los procesos 
que realizamos los seres inteligentes 
para considerarnos como tal inclu-
yendo la comprensión de las funcio-
nes neuronales del cerebro. 
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