la robótica y sus aplicaciones

La robótica es una área interdisciplinaria formada por la ingeniería mecánica, eléctrica, electrónica y sistemas computacionales. La mecánica comprende tres aspectos: diseño mecánico de la máquina, análisis estático y análisis dinámico. La microelectrónica le permite al robot trasmitir la información que se le entrega, coordinando impulsos eléctricos que hacen que el robot realice los movimientos requeridos por la tarea. La informática provee de los programas necesarios para lograr la coordinación mecánica requerida en los movimientos del robot, dar un cierto grado de inteligencia a la máquina, es decir adaptabilidad, autonomía y capacidad interpretativa y correctiva.

El término de robótica inteligente combina cierta destreza física de locomoción y manipulación, que caracteriza a lo que conocemos como robot, con habilidades de percepción y de razonamiento residentes en una computadora. La locomoción y manipulación están directamente relacionadas con los componentes mecánicos de un robot. La percepción está directamente relacionada con dispositivos que proporcionan información del medio ambiente(sensores); estos dispositivos pueden ser de tipo ultrasonido (radares), cámaras de visión, láseres, infrarrojos, por mencionar algunos. Los procesos de razonamiento seleccionan las acciones que se deben tomar para realizar cierta tarea encomendada. La habilidad de razonamiento permite el acoplamiento natural entre las habilidades de percepción y acción. 

La robótica en la actualidad tiene dos ramas: una que trata con ambientes preparados (industriales) y la otra que trata con ambientes no estructurados y no predecibles (submarinos, catástrofes y el espacio). En algún tiempo se pensó erróneamente que se necesitaría de un gran desarrollo en sensado, percepción y razonamiento aún para robots industriales. 

http://www.monografias.com/trabajos10/robap/robap.shtml 

Por siglos el ser humano ha construido máquinas que imiten las partes del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de sus dioses. Estos brazos fueron operados por sacerdotes , quienes clamaban que el movimiento de estos era inspiración de sus dioses. Los griegos cosntruyeron estatuas que operaban con sistemas hidráulicos, los cuales se utilizaban para fascinar a los adoradores de los templos. Durante los siglos XVII y XVIII en Europa fueron construidos muñecos mecánicos muy ingeniosos que tenían algunas características de robots. Jacques de Vauncansos construyó varios músicos de tamaño humano a mediados del siglo XVIII. Esencialmente se trataba de robots mecánicos diseñados para un proposito específico: la diversión.

En 1805, Henri Maillardert contruyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos. Una serie de levas se utilizaban como "el programa" para el dispositivo en el proceso de inscribir y dibujar. Estas creaciones mecánicas de forma humana deben considerarse como inversiones aisladas que reflejan el genio de hombres que se anticiparon a su época.Hubo otras inverciones mecánicas durante la revolución industrial, creadas por mentes de igual genio, muchas de las cuales estaban dirigidas al sector de la producción textil. Entre ellas se puede citar la hiladora giratoria de Hargreaves (1770), la hiladora mecánica de Crompton (1779), el telar mecánico de Cartwright (1785), el telar de Jacquard (1801), y otros.

http://es.wikibooks.org/wiki/La_Rob%C3%B3tica_y_sus_componentes

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fibra óptica

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; unhilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envíanpulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede serláser o un LED.

Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_%C3%B3ptica

Las fibras ópticas se pueden utilizar con LAN, así como para transmisión de largo alcance, aunque derivar en ella es más complicado que conectarse a una Ethernet. La interfaz en cada computadora pasa la corriente de pulsos de luz hacia el siguiente enlace y también sirve como unión T para que la computadora pueda enviar y recibir mensajes.

Convencionalmente, un pulso de luz indica un bit 1 y la ausencia de luz indica un bit 0. El detector genera un pulso eléctrico cuando la luz incide en él. Éste sistema de transmisión tendría fugas de luz y sería inútil en la práctica excepto por un principio interesante de la física. Cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro, el rayo se refracta (se dobla) entre las fronteras de los medios.

El grado de refracción depende de las propiedades de los dos medios (en particular, de sus índices de refracción). Para ángulos de incidencia por encima de cierto valor crítico, la luz se refracta de regreso; ninguna función escapa hacia el otro medio, de esta forma el rayo queda atrapado dentro de la fibra y se puede propagar por muchos kilómetros virtualmente sin pérdidas. En la siguiente animación puede verse la secuencia de transmisión.

http://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/fisico/fibra.html

                                                

http://www.arqhys.com/construcciones/fotos/construcciones/Fibra-optica-en-casas-y-edificios.jpg

                                              

El láser y sus aplicaciones

El laser y sus aplicaciones

En 1916, Albert Einstein estableció los fundamentos para el desarrollo de los láseres y de sus predecesores, los máseres (que emiten microondas), utilizando la ley de radiación deMax Planck basada en los conceptos de emisión espontánea e inducida de radiación.

En 1928 Rudolf Landenburg informó haber obtenido la primera evidencia del fenómeno de emisión estimulada de radiación, aunque no pasó de ser una curiosidad de laboratorio, por lo que la teoría fue olvidada hasta después de la Segunda Guerra Mundial, cuando fue demostrada definitivamente por Willis Eugene Lamb y R. C. Rutherford.

En 1953, Charles H. Townes y los estudiantes de postgrado James P. Gordon y Herbert J. Zeiger construyeron el primer máser: un dispositivo que funcionaba con los mismos principios físicos que el láser pero que produce un haz coherente de microondas. El máserde Townes era incapaz de funcionar en continuo. Nikolái Básov y Aleksandr Prójorov de laUnión Soviética trabajaron independientemente en el oscilador cuántico y resolvieron el problema de obtener un máser de salida de luz continua, utilizando sistemas con más de dos niveles de energía. Townes, Básov y Prójorov compartieron el Premio Nobel de Física en 1964 por "los trabajos fundamentales en el campo de la electrónica cuántica", los cuales condujeron a la construcción de osciladores y amplificadores basados en los principios de los máser-láser.

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1ser

http://fisicade5to.wikispaces.com/file/view/IplyLaser.gif/228607504/270x201/IplyLaser.gif

Cuando se inventó el láser en 1960, se denominó como "una solución buscando un problema a resolver", desde entonces se han vuelto omnipresentes, comenzaremos así diciendo que la palabra láser designa a todos aquellos dispositivos que generan un haz de luz coherente como consecuencia de una emisión inducida o estimulada, descubierto dicho comportamiento en 1916 por Albert Einstein; aunque de la historia de la Física Moderna se conoce que el primer láser fue desarrollado por Maiman en 1960 (utilizando como medio activo un cristal cilíndrico de rubí). Su nombre se debe a un acrónimo del inglés LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - "Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación").

Existen numerosos tipos de láseres que se pueden clasificar de muy diversas formas siendo la más común la que se refiere a su medio activo o conjunto de átomos o moléculas que pueden excitarse, de manera que se crea una situación de inversión de población obteniéndose radiación electromagnética mediante emisión estimulada. Este medio puede encontrarse en cualquier estado de la materia: sólido, líquido, gas o plasma. Otra de las clasificaciones se refiere a que los láseres pueden ser de estado sólido, de colorantes, de gases como por ejemplo el de CO2; el de diodos semiconductores y el láser de electrones. En el desarrollo del trabajo como se vera mas adelante abarcaremos la mayoría de estos tipos de láseres y trataremos de esquematizar los niveles de energía de los centros activos en los cuales tiene lugar la emisión láser, asimismo explicaremos el efecto del bombeo en particular sobre el medio activo, proporcionaremos también su funcionamiento y a su vez un resumen de las dificultades que presenta, y por ultimo la forma en que éstas son solucionadas en la práctica. Finalmente, se incluye una sección donde se mencionan algunas de las aplicaciones más importantes actuales o potenciales y en la mayoría de los casos enfocando estas aplicaciones a la ingeniería como habíamos anunciado anteriormente.

http://www.monografias.com/trabajos61/laser-aplicaciones/laser-aplicaciones.shtml

http://3.bp.blogspot.com/-44dwBM_-4pc/UEeVpcrd9sI/AAAAAAAAI9I/2t_MgZhttp://3.bp.blogspot.com/-44dwBM_-4pc/UEeVpcrd9sI/AAAAAAAAI9I/2t_MgZfH90g/s400/L%25C3%2581SER+-+007.jpgfH90g/s400/L%25C3%2581SER+-+007.jpg