1 ZER DA ROBOTA? Gizakiaren ezaugarri nagusietako bat inguruan duen guztia bere onurarako erabili eta aldatzeko daukan gaitasuna da. Hasieran, animalien indarra erabili zen lan batzuetarako. Gero, makinak sortu ziren; hasieran, esfortzu fisiko handia eskatzen zuten lanak egiteko baina, azkenean, ohikoak ziren beste lan asko automatizatzeko ere erabili ziren. Hala eta guztiz ere, ez zen nahikoa izan. Orain dela gutxi, eta mikroelektronika, informatika eta adimen artifizialak izan duten aurrerakuntza handiei esker, beste makina batzuk sortzen hasi ziren, robotak. Makina horiek era askotako egoera eta prozesuetan erabil daitezke. MEKANIZAZIOA, AUTOMATIZAZIOA ETA ROBOTIZAZIOA Mekanizazioa lan jakin batzuk egiteko makinak erabiltzea da; helburua lehenago eskuz egiten ziren zenbait ekintza modu automatikoan burutzea da. Azken emaitza lana bizkorrago egitea da, eta, kasu batzuetan, kalitate hobeko produktua lortzea. Automatizazioa lan bat egiteko prozesuan pertsonen parte-hartzea baztertzea da, zati batean edo prozesu osoan. Makina automatikoek etenik gabe errepika dezakete diseinatzean kontuan hartu zen ekintza, baina ezin dute euren funtzionamendua aldatu. Ondoriorik zuzenenak produktibitatea handiagotzea eta lan zatar edo arriskutsuak gizakiak parte hartu gabe egin ahal izatea dira. Robotizazioa ere automatizazio bat da (pertsonek ez dute parte hartzen), baina, kasu honetan, erabilitako makinak gauza dira era bateko eta besteko ekintzak egiteko, era batera edo bestera programatuta. Gainera, ingurutik informazioa jaso eta prozesatzeko gauza dira, gerora euren ekintza lortutako emaitzaren arabera aldatu ahal izateko.

2 ROBOTEN FUNTZIONAMENDUA INGURUNEA HAUTEMAN: SENTSOREAK Sentsoreek robotaren hautemate-sistema eratzen dute. Gizakion kasuan gertatzen den antzera, sentsoreek benetako mundua interpretatzeko behar duten informazioa ematen diete robotei. Sentsoreak ezinbestekoak dira edozein robotentzat, bai kanpoko informazioa jaso ahal izateko, bai bere barnekoa kontrolatzeko. Zenbait sentsore leku jakinetan kokatu eta robota gauza izango da bere funtzionamenduan sor litekeen edozein arazo hautemateko eta, ahal bada. akats hori zuzentzeko. Erabilienak hauek dira:

Oztopoak infragorrien bitartez hautematekoa. Bere bidean aurkitzen dituen objektuek islatzen duten seinalea hartzen du, eta, horrela, oztopoak saihestuta nabigatu dezake.

Sentsore estatikoak Detektore induktiboak. Metalezko objektuen presentzia detektatzeko erabiltzen dira. Foku igorlerantz gerturatzen direnean eragindako eremu magnetikoaren aldaketa aprobetxatuta. Detektore kapazitiboa. Edozein materialezko objektuen presentzia detektatzeko erabiltzen dira. Foku igorlerantz gerturatzen direnean eragindako eremu elektrikoaren aldaketa aprobetxatuta. Reflex sistema. Oztopo sistemaren antzekoa baina gailu berean daude igorlea eta hartzailea Oztopo sistema. Elkarren parean kokatutako igorle baten eta hartzaile baten arteko argi sorta eteten duen edozein objektu detektatzen du. Gertutasun sistema. Argi sorta batek objektu baten presentzia detektatzen duenean, hartzailerantz errebote egiten du. Inklinazio-sentsorea. Posizio horizontalean jartzen da. Nahiko erabilgarria da robota iraulita dagoen jakiteko.

BESTE SENTSORE BATZUK Bibrazio-sentsorea. Mugimenduak eta bibrazioak hautemateko diseinaturik dago. Sentsoreak talka edo bibrazio batek desorekatzen duenean erreakzionatzen du. Iparrorratz digitala. Eremu magnetikoen aldaketa hautematen du. Erabilera asko baditu ere, garrantzitsuenetako bat robot-plataforma mugikorren, robot autonomoen, esploratzaileen eta abarren orientazioa da. Ukimenezko sentsorea. Robotak manipulatzen dituen objektuen forma eta tamaina hautemateko balio du. Argiztapen-sentsorea. Hainbat egoera hautematen ditu kanpoko argiztapenean, argia dagoen ala ez adierazten du, eta abar Distantzien sentsorea, ultrasoinu edo infragorrien bitartez. Objektuak zer distantziara dauden hauteman eta kalkula dezake, ultrasoinuak igorri eta jasoz. Sentsore mota hauek funtsezkoak dira robotaren posizioa zehaztu eta ibilbide berriak erabaki ahal izateko. Azelerazio-sentsorea. Ondo itxita dagoen kapsula da, barruan kontaktu ireki bat du, eta itxi egiten da grabitatearen azelerazioa baino hainbat aldiz handiagoa den azelerazioa gertatzen denean. Azelerazioaren maila jaurtiketako azelerazioaren azpitik jaisten denean, kontaktua berriro irekitzen da. Sentsore mota hau robotetan talkak eta erasoak hautemateko erabiltzen da.

Abiadura-sentsorea. Robotaren zati mugikorren jarduera-abiadurak hautemateko erabiltzen da. Esfortzu-sentsorea. Adibidez, roboten eskuek edozein objektutan egindako presioa kontrolatzeko balio dute. Azpimarratu beharra dugu sentsore baten benetako zeregina informazioa hautematea dela, eta ez ekintzak egitea. Robotaren sentsore horiek guztiek jasotako informazioa ordenagailuak prozesatzen du, eta emaitzaren arabera erabakiko du zein ekintza burutu. ELKARREKINTZA INGURUNEAREKIN: EKINTZAILEAK Ekintzaileak robotaren artikulazioak eta adarrak mugitu ahal izateko beharrezkoa den indarra ematen duten elementuak dira. Izan ere, mugimendu horri esker egingo dituzte robotek programaturiko lanak. Ekintzaileek honako hiru iturri hauetako batetik lortzen dute energia: aire konprimatua, presiopeko fluidoak eta elektrizitatea. Robot sistemetan ugarien erabiltzen diren ekintzaileak hauek dira: Robotaren bulkada-sistema. Robotaren anatomiako edozein atal bulkada-sistemari esker mugitzen da. Sistema horrek zehaztuko du, esaterako, besoaren mugimenduen abiadura, esfortzu jakin batzuen aurreko erresistentzia, baita aplikazioak ere. Erreleak. Etengailu moduan jokatzen dute, eta ordenagailuak emandakoa baino tentsioa handiagoa duen kanpoko korronte elektriko batera konektaturik dauden beste dispositibo batzuk konektatzen eta deskonektatzen dituzte. Elektrobalbula. Ondo dakigunez, ekintzaile hidraulikoen fluxua ireki, itxi eta erregulatzeko balio dute. Pintzak. Robotaren eskuak dira. Lanaren zikloan ari direla, objektuei oratzeko eta gogor eusteko dira. Mekanismoa atzamarrak ireki eta ixteko moduan dago artikulaturik; horrela, piezari seguru oratuko dio, pintza itxita dagoenean. ROBOT SISTEMAREN KONTROLA Esan dugunez, robota informazioa jasotzen duten sentsoreek, informazio hori prozesatu eta erabakiak hartzen dituen ordenagailuak, eta ordenagailuak hartutako erabakiak gauzatzen dituzten ekintzaileek osatzen dute. Robotak ekintza jakin bat egiten duen unean, sentsoreak informazioa jasotzen egongo dira, eta, aldi berean, informazio hori ordenagailuari bidaltzen; ordenagailuak informazioa aztertu eta lana egiteko baimena emango du, gelditu egingo du edo aldatu egingo du. Ordenagailuak informazioa etenik gabe jaso eta aztertzen duen, eta era berean ekintzak burutzen dituen prozesu horri berrelikadura esaten diogu. Robotak erabilitako kontrol-metodoaren arabera sailkatu ditzakegu:

Lakio itxia. Kontroladoreak, sentsoreen bitartez, uneoro daki zein den robotaren elementu guztien posizioa, eta ibilbidea edo beste parametroren bat aldatu behar badu, kontroladoreak etengabe zuzenduko du ekintzaileei eman behar dien energia. Lakio itxia sistemaren adibide bat zisterna bat betetzea, izaki bat lekuz aldatzea, eta abar, izan daiteke. Lakio itxiko zirkuitua Lakio irekia. Kontroladoreak ez daki tresnaren posizioa zein den besoa puntu batetik bestera mugitzen den bitartean. Robotaren mugimenduak aldez aurretik zehaztuta eta programatuta daude; beraz, aldaketarik gabe gauzatuko dira; hau da, irteerak ez dauka efekturik kontrol-seinalean. Lakio irekia sistemaren adibide batzuk hauek dira: semaforoak, ontzi garbigailuak, termostatorik gabeko berogailuak, eta abar.

ROBOT INDUSTRIALA (I) Robot industriala industrian erabiltzeko diseinatu den maniobra dispositiboa da. Beso bat edo batzuk dauzka, hainbat ekintza askatasun maila desberdinarekin egin ahal izateko; programatzen erraza da, eta helburua gizakiaren jarduera fisikoa ordezkatzea da, behin eta berriz errepikatzen diren lanetan, monotonoetan, atseginak ez direnetan edo arriskutsuak direnetan. Askatasun-mailak Askatasun-maila pieza baten mugimenduan parte hartzen duten aldagaien kopuruari esango diogu ROBOT INDUSTRIALEN ANATOMIA Robot industrial gehienak oinarri baten gainean finkaturik egoten dira eta oinarri hori lurzoruan ainguratuta egoten da. Gorputza oinarriari dago lotuta, eta besoa, gorputzari lotuta. Besoaren amaieran eskumuturra dago. Eskumuturra mekanismo askok eratzen dute, normalean akoplatzen zaizkion erremintak hainbat posiziotan orientatu ahal izateko. Gorputz, beso eta eskumuturreko osagaien arteko mugimendu erlatiboak artikulazioei esker gertatzen dira. Robotaren beso eta eskumuturraren mugimenduei esker, edozein elementu kokatu eta orientatu ahal izango dugu lan-eremuaren barruan.

ROBOT INDUSTRIALEN SAILKAPENA Robot industrialak tamaina, forma eta konfigurazio askotakoak daude besoari eman zaion itxura fisikoaren arabera. Gaur egun, industrian erabiltzen diren robot gehienek honako konfigurazio hauetakoren bat daukate: Robot cartesiarra. Robot mota honek elkarrekiko perpendikularrak diren hiru dispositibo labaingarri erabiltzen ditu, eta, horrela, X, Y eta Z koordenatu-ardatz cartesiarren araberako mugimenduak sortzen ditu. Robot zilindrikoa. Oinarriaren gainean birak eman ditzakeen zutabe bertikala da. Zutabean zehar gora eta behera mugi daitekeen dispositibo mugikorra dauka. Robotaren besoa dispositibo labaingarri bati dago lotuta, eta, horri esker zutabearekiko noranzko erradialean mugi daiteke. Robot esferiko edo polarra. Ardatz horizontal baten inguruan baskula dezakeen beso teleskopikoa darabil. Ardatz horizontal hori oinarri birakari baten gainean dago finkatuta. Artikulazioek besoa eremu esferikoaren barruan mugitzeko modua ematen diote robotari.

Beso artikulatuko robota. Oinarri finko baten gainean biraka dabilen ardatz batek osatzen du. Besoan artikulazio bat badu ere, mugimendu plano batera mugaturik dauka. Mugimendu linealak ere egin ditzake, besoaren muturrean duen artikulazio labaingarriarekin. Gehien erabiltzen den mota honetako robota SCARA robota da. Robot antropomorfikoa. Gizakiaren beso edo besaurrearena egiten duten bi osagai zuzen ditu. Besaurre horiek sorbalda eta ukondoaren antzera jokatzen duten artikulazio batzuekin daude lotuta.

ROBOT INDUSTRIALA (II) ROBOT INDUSTRIALAREN OSAGAIAK Robot industrialaren osagai nagusiak honako hauek dira: Beso mekanikoa. Erremintaren mugimendua sortzen duten elementuen multzoa da. Besoaren barruko egituran, maneia gailuaren mugimenduak gauzatuko dituzten (neurri batean behintzat) mekanismo ugari daude; adibidez, engranajeak, transmisioak, zilindro hidraulikoak eta pneumatikoak, motor elektrikoak, eta abar. Robot industrial baten besoak elementu hauek ditu: finkatze-oinarria, gorputza, besoa eta besaurrea. Elementu motorrak edo ekintzaileak. Artikulazioen mugimenduak eragiten dituzte, zuzenean edo poleen, kableen edo kateen bitartez. Hiru talde handitan sailkatzen dira, erabiltzen duten energia motaren arabera: hidraulikoak, pneumatikoak eta elektrikoak. • Ekintzaile hidraulikoak. Zama astunak maneiatzeko eta abiadura handian mugitzeko erabiltzen dira. Mugimendu leun eta arinak egin ditzakete. Baina oso garestiak dira bai erosteko eta bai edukitzeko ere, eta zirkuituak fluido hidraulikoa galduz gero, arazoak oso larriak izan litezke. • Ekintzaile pneumatikoak. Besoa manipulatzeko elementu moduan edo elementu terminal moduan erabiltzen dira. Erantzun bizkorra ematen dute, baina ezin dituzte hidraulikoek bezain esfortzu handiak egin. Ekintzaile pneumatikoak hidraulikoak baino merkeagoak dira. • Ekintzaile elektrikoak. Ohikoenak dira robot industrialetan. Hainbat motatako motor elektrikoak erabiltzen dira, abiadura eta zehaztasunari dagokienez ia edozein beharrizan asetzeko. Erreminta. Hainbat eratako lanak egiten dituena da. Beso mekanikoaren eskumuturrean lotzen da. Mota askotakoak daude: pintzak, pintatzeko pistolak, soldagailuak, ebakitzeko erremintak, eta abar. Kontrolatzailea. Robot industrial batek egiten duen edozein lanetan, beso manipulatzaile bat mugitzen da; beraz, kontrol-sistemaren lehenengo funtzioa robotaren eskumuturra orientatzea izango da, lan hori arrakastaz egiteko beharrezkoak diren zehaztasunez eta abiaduraz. Normalean, ordenagailuak kontrolatzen ditu robotaren osagaiak, bai eta kanpoko eta barneko komunikazioak ere. Kontrol unitateak gorde eta prozesatu egiten du robotak lana egiten duenean nola eta nondik mugitzen den esaten dion informazio guztia; bai eta fabrikaturiko objektuaren egoera kontrolatzeko behar diren kanpo-sentsore guztiek ematen dioten informazioa ere.

Kontrolatzen diren funtzioen arabera, hainbat eratako kontroladoreak bereiz ditzakegu: posiziokoak, zinematikoak, dinamikoak, egokitzezkoak, eta abar. Informazio-sentsoreak robot adimentsuetan. Robot industrial baten helburua, berez, programaturiko lanen bitartez lan produktiboak egitea da. Dena dela, badira azken belaunaldiko robot industrialak, eta robot horiek ahalmena dute informazioa lortzeko eta erabakiak hartzeko, ondoren euren jarduera kanpoko baldintzetara egokitzeko. Egokitzapen horretarako informazioa sentsoreen bitartez jaso behar dute.

ROBOT MOTAK. ERABILERA BEREIZGARRIAK ROBOT MOTAK Robotak honela sailkatu daitezke itxura fisikoaren eta funtzionaltasunaren arabera: Poliartikulatuak. Forma eta konfigurazio desberdinak dituzten robotak dira. Oinarrian sedentarioak dira (ez dira mugitzen) eta euren besoak eta erremintak lan-eremu jakin batean mugitzeko daude diseinaturik. Talde honen barruan daude maneia gailuak eta robot industrial batzuk. Mugikorrak. Mugitzeko gaitasun handia duten robotak dira. Gurdi edo plataformen gainean finkatuta egoten dira. Gurpilen garrean mugitzen dira, urruneko aginte batek eraginda edo euren sentsoreek jasotako informazioari jarraituz. Robot hauek leku batetik bestera eramaten dituzte piezak fabrikazio kateetan. Mugitzeko, lurzoru gainean egoten den eta zirkuitu eta zelula fotoelektrikoz eratuta dagoen pista bat erabiltzen dute. Adimen maila jakin bat izaten dute, eta horrek oztopoak saihestu eta gainditzeko balio die. Androideak. Gizakiaren itxura eta mugimenduak erreproduzitzen saiatzen diren robotak dira. Gaur egun oso gutxi garatu diren eta praktikotasun txikia duten dispositiboak dira. Zoomorfikoak. Bereizgarriak dira izaki bizidun batzuen lokomozio sistema imitatzen saiatzen direlako. Bi kategoria nagusitan sailkatu ditzakegu: ibiltariak eta ez-ibiltariak; aurreratuenak robot ibiltari multipedoak dira. Gaur egun, puri-purian dago gainazal gorabeheratsu eta oztopo ugarikoetan ibiltzeko gauza diren robot multipedoen diseinua. Robot horien erabilera praktikoa oso interesgarria izango da beste planeta batzuk esploratzeko, bai eta sumendiak aztertzeko ere. Azken belaunaldiko robot androidea. Androideen diseinuak daukan arazo nagusietako bat mugimenduak orekan koordinatu ahal izatea da.

ROBOTEN ERABILERAK Robotika, dagoeneko, gure bizimoduaren parte da. Honako erabilera hauek adibideak besterik ez dira hainbeste erabileraren artean: Industrian. Robotak hainbeste erabilera dituzte industriaren barruan, adibidez: materialen manipulazioa, makineriaren zamaketa, soldadura, atomizazio bidezko pintura, mihiztatzailea eta, orokorrean, muntaketa-kateekin zerikusia duen guztia. Eraikuntzan. Giza eskulanaren ordez robotak erabiltzen diren fabrikazio-eragiketa asko arriskutsuak edo behin eta berriz errepikatzen direnak dira. Meatzaritzan. Lurrazpiko meatzaritza lanik arriskutsu eta osasunari kalterik handiena egiten dionetako bat da. Arriskuak sua, leherketak, gas pozoitsuak, lurrazpiko uholdeak izaten dira. Ur azpiko prospekzioetan. Ur azpiko robotek lan ugari egiten dute itsas hondoan: mineralak eta petrolioa lortzeko esplorazioak, galdutako objektuak berreskuratzea, ur azpiko eraikuntzak, ur azpiko granjak eta arrantza, eta abar. Medikuntzan. Robotek aplikaziorik interesgarriena kirurgian dute, ebaki baten zehaztasun hil edo bizikoa izaten den kasuetan. Ebakuntza pintza txikiak dituzten beso mekanikoen sistemaren bidez egiten da. Nekazaritzan. Uztak biltzen dituzte, lurzorua landu, ongarriztatu, basoak zaindu, abereak, eta abar. Etxean. Etxeko robotek egiten dituzten lan batzuk honako hauek dira: ontziak garbitu, tapizak garbitu, oheak egin, altzariei hautsa garbitu, leihoak garbitu, eta abar. Espazioaren esplorazioan. Aplikazio honi atera zaio onurarik handienetakoa, kasu honetan robotek gizakiak ezin egin dituen lanak egiten dituzte eta. Beste planeta batzuen esplorazioa, neurri handi batean, roboten menpe dago. Izan ere, robotek bakarrik iraun dezakete Marte planetaren giroan. Mars 2003 Rover esplorozio-ibilgoilu robotizatu eta autopropultsatua da. Esploratzaile hori gauza izango da egunean ehunka metro egiteko eta berekin eramango ditu beharrezkoak diren tresna eta komunikazio sistema guztiak. Horren helburu nagusia Morten egon litekeen edo soso¡ batean egon zitekeen uro aurkitzea eta inguruko haitzekin izan duen elkarrekintza diro.