Intro PLC

Contenidos Artículos PLC

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Autómata

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Autómata programable

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Teoría de autómatas

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Autómata (mecánico)

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Robot

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PLC

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PLC PLC son unas siglas que pueden tener dos significados: • Programmable Logic Controller o Controlador lógico programable. Se trata de un equipo electrónico, que, tal como su mismo nombre lo indica, se ha diseñado para programar y controlar procesos secuenciales en tiempo real. Por lo general, es posible encontrar este tipo de equipos en ambientes industriales. Los PLC sirven para realizar automatismos, se puede ingresar un programa en su disco de almacenamiento, y con un microprocesador integrado, corre el programa, se tiene que saber que hay infinidades de tipos de PLC. Los cuales tienen diferentes propiedades, que ayudan a facilitar cierta tareas para las cuales se los diseñan. Para que un PLC logre cumplir con su función de controlar, es necesario programarlo con cierta información acerca de los procesos que se quiere secuenciar. Esta información es recibida por captadores, que gracias al programa lógico interno, logran implementarla a través de los accionadores de la instalación. Un PLC es un equipo comúnmente utilizado en maquinarias industriales de fabricación de plástico, en máquinas de embalajes, entre otras; en fin, son posibles de encontrar en todas aquellas maquinarias que necesitan controlar procesos secuenciales, así como también, en aquellas que realizan maniobras de instalación, señalización y control. Dentro de las funciones que un PLC puede cumplir se encuentran operaciones como las de detección y de mando, en las que se elaboran y envían datos de acción a los pre-accionadores y accionadores. Además cumplen la importante función de programación, pudiendo introducir, crear y modificar las aplicaciones del programa. Dentro de las ventajas que estos equipos poseen se encuentra que, gracias a ellos, es posible ahorrar tiempo en la elaboración de proyectos, pudiendo realizar modificaciones sin costos adicionales. Por otra parte, son de tamaño reducido y mantenimiento de bajo costo, además permiten ahorrar dinero en mano de obra y la posibilidad de controlar más de una máquina con el mismo equipo. Sin embargo, y como sucede en todos los casos, los controladores lógicos programables, o PLC’s, presentan ciertas desventajas como es la necesidad de contar con técnicos calificados y adiestrados específicamente para ocuparse de su buen funcionamiento. • Power Line Communications o comunicaciones utilizando las líneas eléctricas.

Autómata

Autómata Autómata del griego automatos (αὐτόματος) que significa espontáneo o con movimiento propio, puede referirse a: • Dicese del que intenta suicidarse logrando el fin buscado. • Parte de una planta que se regenera por sí misma, alcanzando su madurez tomatil de sexo femenino. Puede llegar a crear un bucle infinito de regeneración del cual no sabe salir y opta por hacer efectiva la primera definición. Referencia : http:/ / www. absolutbadalona.com/ eduard-punset/ • Autómata programable: Equipo electrónico programable en lenguaje no informático y diseñado para controlar, en tiempo real y en ambiente industrial, procesos secuenciales. No tiene sus propios movimientos, sino que estos parecen ser de robot. • Teoría de autómatas: Estudio matemático de máquinas abstractas. (p.e. Autómata finito, autómata con pila) • Autómata (mecánico): Máquina que imita la figura y los movimientos de un ser animado. • Robot: Máquina o ingenio electrónico programable, con forma de falo, capaz de manipular objetos y realizar operaciones antes reservadas solo a las personas. • Los "autómatas" son figuras humanas o animales que se accionan gracias a un mecanismo interior y simulan movimientos.

Autómata programable

En electrónica un autómata es un sistema secuencial, aunque en ocasiones la palabra es utilizada también para referirse a un robot. Puede definirse como un equipo electrónico programable en lenguaje no informático y diseñado para controlar, en tiempo real y en ambiente industrial, procesos secuenciales. Sin embargo, la rápida evolución de los autómatas hace que esta definición no esté cerrada.

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Autómata programable

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Introducción En la Teoría de los lenguajes formales, disciplina perteneciente a la informática, se describen tres tipos de autómatas que reconocen tipos diferentes de lenguajes: los autómatas finitos, los autómatas a pila y las máquinas de Turing. El autómata es la primera máquina con lenguaje, es decir, un calculador lógico cuyo juego de instrucciones se orienta hacia los sistemas de evolución secuencial. La aparición de los ordenadores a mediados de los 50's inauguró el campo de la lógica programada para el control de procesos industriales. No obstante, aunque estos ordenadores resolvían los inconvenientes de un Sistema cableado o la llamada lógica cableada, presentaban nuevos problemas: • • • •

Autómatas programables.

Mala adaptación al entorno industrial. Coste elevado de los equipos. Necesidad de personal informático para la realización de los programas. Necesidad de personal especializado para el mantenimiento.

Estos problemas se solucionarían con la aparición del autómata programable o PLC (Controlador Lógico Programable; en inglés Programable Logic Controler).

Desarrollo histórico A mediados de los años 60, General Motors, preocupada por los elevados costos de los sistemas de control a base de relés, de lógica cableada, comenzó a trabajar con Digital en el desarrollo de un sistema de control que evitara los inconvenientes de la lógica programada. El resultado de la colaboración fue un equipo programado, denominado PDP-14, cuyo empleo no tardó en extenderse a otras industrias. En un principio, los autómatas programables sólo trabajaban con control discreta ( Si o No ), por lo que los problemas que requerían la manipulación de magnitudes analógicas se dejaron para los tradicionales sistemas de control distribuido. Resulta curioso anotar que R. E. Moreley, considerado por muchos el padre del autómata programable, trabajando independientemente de las especificaciones de la General Motors desarrolló un equipo que respondía a las necesidades de dicha multinacional. Hacia la primera mitad de los años 70 los autómatas programables incorporan la tecnología de los microcontroladores, aumentando de este modo sus prestaciones: • • • • • •

Realización de operaciones aritméticas. Comunicación con los ordenadores. Incremento de la capacidad de memoria. Mejoras en los lenguajes de programación. Posibilidad de entradas y salidas analógicas. Posibilidad de utilizar redes de comunicaciones.

La década de los años 80 se caracteriza por la incorporación de los microprocesadores, consiguiendo: • Alta velocidad de respuesta. • Reducción de las dimensiones.

Autómata programable • Mayor seguridad de funcionamiento. • Gran capacidad de almacenamiento de datos. • Lenguajes de programación más potentes: contactos, bloques funcionales, GRAFCET (GRAFica de Control de Etapa de Transición). En la actualidad existen autómatas que permiten automatizar a todos los niveles, desde pequeños sistemas mediante autómatas compactos, hasta sistemas sumamente complejos mediante la utilización de grandes redes de autómatas.

Aplicaciones Como ya se ha comentado, las primeras aplicaciones de los autómatas programables se dieron en la industria automotriz para sustituir los complejos equipos basados en relés. Sin embargo, la disminución de tamaño y el menor costo han permitido que los autómatas sean utilizados en todos los sectores de la industria. Sólo a modo de ejemplo, se mencionan a continuación algunos de los múltiples campos de aplicación. Automóvil • Cadenas de montaje, soldadura, cabinas de pintura, etc. • Máquinas herramientas: Tornos, fresadoras, taladradoras, etc. Plantas químicas y petroquímicas • Control de procesos (dosificación, mezcla, pesaje, etc). • Baños electrolíticos, oleoductos, refinado, tratamiento de aguas residuales, etc. plantas quimicas Metalurgia • Control de hornos, laminado, fundición, soldadura, forja, grúas, Alimentación • Envasado, empaquetado, embotellado, almacenaje, llenado de botellas, etc. Papeleras y madereras • Control de procesos, serradoras, producción de conglomerados y de laminados, etc. Producción de energía • Centrales eléctricas, turbinas, transporte de combustible, energía solar, etc. Tráfico • Regulación y control del tráfico, ferrocarriles, etc. Domótica • Iluminación, temperatura ambiente, sistemas anti robo, comodidad y bienestar en el hogar, etc. Fabricación de Neumáticos • Control de calderas, sistemas de refrigeración , prensas que vulcanizan los neumáticos. • Control de las máquinas para el armado de las cubiertas, extrusoras de goma. • Control de las máquinas para mezclar goma.

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Autómata programable

El autómata programable Estructura general Un autómata programable se puede considerar como un sistema basado en un microprocesador, siendo sus partes fundamentales la Unidad Central de Proceso (CPU), la Memoria y el Sistema de Entradas y Salidas (E/S). La CPU realiza el control interno y externo del autómata y la interpretación de las instrucciones del programa. A partir de las instrucciones almacenadas en la memoria y de los datos que recibe de las entradas, genera las señales de las salidas. La memoria se divide en dos bloques, la memoria de solo lectura o ROM (Read Only Memory) y la memoria de lectura y escritura o RAM (Random Access Memory). En la memoria ROM se almacenan programas para el correcto funcionamiento del sistema, como el programa de comprobación de la puesta en marcha y el programa de exploración de la memoria RAM. La memoria RAM a su vez puede dividirse en dos áreas: • Memoria de datos, en la que se almacena la información de los estados de las entradas y salidas y de variables internas. • Memoria de usuario, en la que se almacena el programa con el que trabajará el autómata. El sistema de Entradas y Salidas recoge la información del proceso controlado (Entradas) y envía las acciones de control del mismo (salidas). Los dispositivos de entrada pueden ser Pulsadores, interruptores, finales de carrera, termostatos, presostatos, detectores de nivel, detectores de proximidad, contactos auxiliares, etc. Por su parte, los dispositivos de salida son también muy variados: Pilotos indicadores, relés, contactores, arrancadores de motores, válvulas, etc. En el siguiente punto se trata con más detalle este sistema.

Sistema de entradas y salidas En general, las entradas y salidas (E/S) de un autómata pueden ser discretas, analógicas, numéricas o especiales. Las E/S discretas se caracterizan por presentar dos estados diferenciados: presencia o ausencia de tensión, relé abierto o cerrado, etc. Su estado se puede visualizar mediante indicadores tipo LED que se iluminan cuando hay señal en la entrada o cuando se activa la salida. Los niveles de tensión de las entradas más comunes son 5 V cc, 24 V cc/ca, 48 V cc/ca y 220 V ca. Los dispositivos de salida más frecuentes son relés, transistores y triacs. Las E/S analógicas tienen como función la conversión de una magnitud analógica (tensión o corriente) equivalente a una magnitud física (temperatura, presión, grado de acidez, etc.) en una expresión binaria de 11, 12 o más bits, dependiendo de la precisión deseada. Esto se realiza mediante conversores analógico-digitales (ADC's). Las E/S numéricas permiten la adquisición o generación de información a nivel numérico, en códigos BCD, Gray u otros (véase código binario). La información numérica puede ser entrada mediante dispositivos electrónicos digitales apropiados. Por su parte, las salidas numéricas suministran información para ser utilizada en dispositivos visualizadores (de 7 segmentos) u otros equipos digitales. Por último, las E/S especiales se utilizan en procesos en los que con las anteriores E/S vistas son poco efectivas, bien porque es necesario un gran número de elementos adicionales, bien porque el programa necesita de muchas instrucciones. Entre las más importantes están: • Entradas para termopar y termorresistencia: Para el control de temperaturas. • Salidas de trenes de impulso: Para el control de motores paso a paso (PAP). • Entradas y salidas de regulación P+I+D (Proporcional + Integral + Derivativo): Para procesos de regulación de alta precisión. • Salidas ASCII: Para la comunicación con periféricos inteligentes (equipo de programación, impresora, PC, etc.).

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Autómata programable

Ciclo de funcionamiento Cuando se pone en marcha el PLC se realizan una serie de comprobaciones: • • • •

Funcionamiento de las memorias. Comunicaciones internas y externas. Elementos de E/S. Tensiones correctas de la fuente de alimentación.

Una vez efectuadas estas comprobaciones y si las mismas resultan ser correctas, la CPU... inicia la exploración del programa y reinicializa. Esto último si el autómata se encuentra en modo RUN (marcha), ya que de estar en modo STOP (paro) aguardaría, sin explorar el programa, hasta la puesta en RUN. Al producirse el paso al modo STOP o si se interrumpe la tensión de alimentación durante un tiempo lo suficientemente largo, la CPU realiza las siguientes acciones: • Detiene la exploración del programa. • Pone a cero, es decir, desactiva todas las salidas. Mientras se está ejecutando el programa, la CPU realiza en sucesivos intervalos de tiempo distintas funciones de diagnóstico (watch-dog en inglés). Cualquier anomalía que se detecte se reflejará en los indicadores de diagnóstico del procesador y dependiendo de su importancia se generará un código de error o se parará totalmente el sistema. El tiempo total del ciclo de ejecución viene determinado por los tiempos empleados en las distintas operaciones. El tiempo de exploración del programa es variable en función de la cantidad y tipo de las instrucciones así como de la ejecución de subrutinas. El tiempo de exploración es uno de los parámetros que caracteriza a un PLC y generalmente se suele expresar en milisegundos por cada mil instrucciones. Para reducir los tiempos de ejecución, algunas CPU's constan de dos o más procesadores que operan simultáneamente y están dedicados a funciones específicas. También se puede descargar de tareas a la CPU incorporando módulos inteligentes dedicados a tareas específicas.

Equipos de programación La misión principal de los equipos de programación, es la de servir de interfaz entre el operador y el autómata para introducir en la memoria de usuario el programa con las instrucciones que definen las secuencias de control. Dependiendo del tipo de autómata, el equipo de programación produce unos códigos de instrucción directamente ejecutables por el procesador o bien un código intermedio, que es interpretado por un programa residente en el procesador (firmware). Las tareas principales de un equipo de programación son: • • • •

Introducción de las instrucciones del programa. Edición y modificación del programa. Detección de errores. Archivo de programas (cintas, discos).

Básicamente existen tres tipos de equipos de programación: • Consola con teclado y pantalla de tubo de rayos catódicos (CRT) o de cristal líquido (LCD). • Programador manual, semejante a una calculadora de bolsillo, más económico que la anterior. • Ordenador personal con el software apropiado. La conexión de la consola u ordenador al autómata programable se realiza mediante una conexión en serie (generalmente la RS-232C o la RS-422).

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Autómata programable

Equipos periféricos Además de los equipos de programación, existen numerosos dispositivos que sin formar parte directa del autómata, pueden conectarse al mismo para realizar distintas funciones. Normalmente se conectan a las salidas ASCII o a los canales de comunicación del autómata. Seguidamente se describen algunos de los equipos periféricos más comunes: • Módulos de ampliación de entradas y salidas: Necesarios para aquellos procesos en los que la estructura de E/S del autómata sea insuficiente. • Módulos de tratamiento de datos: Son pequeños ordenadores que manejan distintos datos (contaje, tiempo, estado de E/S, etc.), para la elaboración de informes, gráficos, etc. • Impresoras. • Visualizadores alfanuméricos. • Lectores de código de barras. La forma de comunicarse el autómata con sus periférícos puede ser unidireccional, cuando se establece en un sólo sentido, o bien bidireccional, cuando se establece en los dos sentidos. Los enlaces para ambos tipos de comunicación suelen ser por lo general del tipo serie, siendo los más empleados los anteriormente mencionados RS-232C y RS-422, ambos de acuerdo con las normas de la EIA (Electronic Industries Association). El RS-232C es el método de transmisión de datos más difundido, pero tiene la limitación de la distancia máxima de transmisión a 15 metros y la velocidad máxima de transmisión de 19.200 baudios (1 baudio = 1 bit/segundo). El RS-422 resuelve en parte las limitaciones del RS-232C. La distancia de transmisión puede superar un kilómetro y la velocidad puede llegar a 10 Mbaudios.

Programación del autómata Para controlar un determinado proceso, el autómata realiza sus tareas de acuerdo con una serie de sentencias o instrucciones establecidas en un programa. Dichas instrucciones deberán haber sido escritas con anterioridad por el usuario en un lenguaje comprensible para la CPU. En general, las instrucciones pueden ser de funciones lógicas, de tiempo, de cuenta, aritméticas, de espera, de salto, de comparación, de comunicación y auxiliares. Dependiendo del fabricante, los lenguajes de programación son muy diversos, sin embargo, suelen tener alguna relación más o menos directa con los lenguajes Ladder o GRAFCET. Los programas para autómata pueden realizarse de forma lineal o de forma estructurada. En la programación lineal el programa consta de una serie de instrucciones que se van ejecutando una tras de otra de modo cíclico. Este modo de programación se suele emplear en programas no demasiado complejos o en autómatas que no posean el modo estructurado. Cuando los programas son muy complejos, la programación estructurada es más aconsejable ya que puede dividirse el proceso general en subprogramas con diferentes subprocesos tecnológicos. Otras de las ventajas de este modo de programación es que da un carácter más panorámico al programa, lo que conlleva una más fácil identificación de errores así como una mayor facilidad de comprensión por otros programadores. Programas un automata no es realmente alg imposible, pero si necesita paciencia como ejemplo tenemos una enlace en los enlaces externos tenemos una enlace a una página que nos lleva a donde se encuentra un archivo hecho en java con código fuente para que se pueda analizar y comprender de una manera mas sencilla como funciona un automata finito deterministico (AFD)

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Autómata programable

Véase también • Teoría de los lenguajes formales • Autómata finito

Enlaces externos • • • • • • •

[1]

Autoplcs.com [2] grupo-maser.com [3] Autómatas [4] :: ProSer :: Adquisidores de datos fabricados en Argentina. [5] Automatas [6] Programa Hecho den Java de un Automata con código fuente [7] Empresas suministradoras

Referencias [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]

http:// www. autoplcs.com/ http:// www. grupo-maser. com/PAG_Cursos/ Auto/ auto2/auto2/PAGINA%20PRINCIPAL/ http:// olmo. pntic.mec. es/ ~jmarti50/enlaces/ automatas.html http:// www. proser. com. ar http:// www. automatas.org/ http:// torturo.com/ programas-hechos-en-java/ http:// www. interempresas.net/Robotica/

Teoría de autómatas La teoría de automatas es una rama de las ciencias de la computación que estudia de manera abstracta y con problemas que éstas son capaces de resolver. La teoría de autómatas está estrechamente relacionada con la teoría del lenguaje formal ya que los autómatas son clasificados a menudo por la clase de lenguajes formales que son capaces de reconocer. El Dr. Frank Sinphilin es considerado el padre de los autómatas y uno de los mayores precursores de la computación y su destacada investigación en el desarrollo de modelos matemáticos apropiados para la comprensión de fenómenos de modelación instrumental,puesto que al tener una discapacidad motriz a falta de un miembro corporal (el cual no es espescíficado en los textos), el comienza a idear métodos y técnicas que le ayuden a tener una vida normal a razón de dicha discapacidad y vive enclaustrado y desarrollando modelos adecuados para dar inicio al primer lenguaje basado en razonamiento autodidacta, este lenguaje fue llamado TOPIT.OS, el cual evolucionó hasta los lenguajes que hoy en día se conocen. Un autómata es un modelo matemático para una máquina de estado finita (FSM sus siglas en inglés). Una FSM es una máquina que, dada una entrada de símbolos, "salta" a través de una serie de estados de acuerdo a una función de transición (que puede ser expresada como una tabla). En la variedad común "Mealy" de FSMs, esta función de transición dice al autómata a que estado cambiar dados unos determinados estado y símbolo. La entrada es leída símbolo por símbolo, hasta que es "consumida" completamente (piense en esta como una cinta con una palabra escrita en ella, que es leída por una cabeza lectora del autómata; la cabeza se mueve a lo largo de la cinta, leyendo un símbolo a la vez) una vez la entrada se ha agotado, el autómata se detiene. Dependiendo del estado en el que el autómata finaliza se dice que este ha aceptado o rechazado la entrada. Si este termina en el estado "acepta", el autómata acepta la palabra. Si lo hace en el estado "rechaza", el autómata rechazó la palabra, el conjuto de todas las palabras aceptadas por el autómata constituyen el lenguaje aceptado por el mismo.

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Teoría de autómatas

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Vocabulario Los conceptos básicos de símbolos, palabras, alfabetos y strings son comunes en la mayoría de las descripciones de los autómatas. Estos son: Símbolo Un dato arbitrario que tiene algún significado a o efecto en la máquina. A estos símbolos también se les llama [1] "letras" o "átomos". PalabraUna cadena finita formada por la concatenación de un número de símbolos. Alfabeto Conjunto finito de símbolos. Un alfabeto se indica normalmente con

, que es el conjunto de letras en un

alfabeto. Lenguaje Un conjunto de palabras, formado por símbolos en un alfabeto dado. Puede o no puede ser infinito. clausura de Kleene Un lenguaje se puede considerar como un subconjunto de todas las posibles palabras. El conjunto de todas las palabras puede, a su vez, ser considerado como el conjunto de todas las posibles concatenaciones de cadenas. Formalmente, este conjunto de todas las cadenas se llama en inglés free monoid. Se indica como , y el superíndice * se llama la estrella de Kleene.

Autómatas finitos Formalmente, un autómata finito (AF) puede ser descrito como una 5-tupla

.

Existen tres tipos de autómatas finitos Autómata finito determinista (AFD) Cada estado de un autómata de este tipo tiene una transición por cada símbolo del alfabeto.

AFD.

Autómata finito no determinista (AFND) Los estados de un autómata de este tipo pueden, o no, tener una o más transiciones por cada símbolo del alfabeto. El autómata acepta una palabra si existe al menos un camino desde el estado q 0 a un estado final F

Teoría de autómatas

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etiquetado con la palabra de entrada. Si una transición no está definida, de manera que el autómata no puede saber como continuar leyendo la entrada, la palabra es rechazada. Autómata finito no determinista con transiciones ε (AFND-ε) Además de ser capaz de alcanzar más estados leyendo un símbolo, permite alcanzarlos sin leer ningún símbolo. Si un estado tiene transiciones etiquetadas con , entonces el AFND puede encontrarse en cualquier de los estados alcanzables por las transiciones , directamente o a través de otros estados con transiciones . El conjunto de estados que pueden ser alcanzados mediante este método desde un estado q, se denomina la clausura de q. Sin embargo, puede observarse que todos estos tipos de autómatas pueden aceptar los mismos lenguajes. Siempre se puede construir un AFD que acepte el mismo lenguaje que el dado por un AFND.

AFND con transiciones vacías.

Extensiones a los autómatas finitos Los lenguajes aceptados por los autómatas descritos más arriba se denominan lenguajes regulares. Autómatas más potentes pueden aceptar lenguajes más complejos. Algunos de estos autómatas son: Autómata con pila Son máquinas idénticas a los AFD (o AFI), exceptuando el hecho de que disponen de una memoria adicional, haciendo uso de una pila. La función de transición ahora dependerá también de los símbolos que se encuentren al principio de la pila. Esta función determinará como cambia la pila en cada transición. Este tipo de autómatas aceptan los lenguajes independientes del contexto. Autómata linealmente acotado Se trata de una máquina de Turing limitada.

Teoría de autómatas Máquina de Turing Son las máquinas computacionales más potentes. Poseen una memoria infinita en forma de cinta, así como un cabezal que puede leer y cambiar esta cinta, y moverse en cualquier dirección a lo largo de la cinta.

Referencias [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]

page 81 of (http:// ozark.hendrix.edu/~burch/socs/ written/text/ v1.pdf) http:// www. pedrov. phpnet.us http:// www. versiontracker.com/ dyn/moreinfo/ win/ 35508 http:// www. jflap.org http:// www. brics.dk/automaton http:// www. ucse.edu.ar/ fma/sepa/ http:// www. swisseduc.ch/informatik/exorciser/ index.html

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Autómata (mecánico)

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Autómata (mecánico) Autómata, del latín automăta y este del griego automatos (αὐτόματος), espontáneo o con movimiento propio. Según la RAE, máquina que imita la figura y los movimientos de un ser animado. Un equivalente tecnológico en la actualidad serían los robots autónomos. Si el robot es antropomorfo se conoce como androide. El mundo de los autómatas es tan amplio como su definición. En términos bíblicos podríamos considerar al hombre como el primer autómata, creado del barro por Dios, aunque con la diferencia de poseer libre albedrío que le permite decidir por sí mismo. Esa distinción ha hecho que el ser humano haya querido imitar el acto de la creación desde el mismo inicio de su historia, construyendo mecanismos artificiales para todo tipo de fines desde científicos, de investigación, para agilizar sus tareas o por mero entretenimiento.

Origen de los primeros autómatas Históricamente los primeros autómatas se remotan al Antiguo Egipto donde las estatuas de algunos de sus dioses o reyes despedían fuego de sus ojos, como fue el caso de una estatua de Osiris, otras poseían brazos mecánicos operados por los sacerdotes del templo, y otras, como la de Memon de Etiopía emitían sonidos cuando los rayos del sol los iluminaba consiguiendo, de este modo, causar el temor y el respeto a todo aquel que las contemplara. Esta finalidad religiosa del autómata continuará hasta la Grecia clásica donde existían estatuas con movimiento gracias a las energías hidráulicas. Esos nuevos conocimientos quedan plasmados en el primer libro que trata la figura de los robots Autómata escrita por Herón de Alejandría (10 dC -70 dC) donde explica la creación de mecanismos, muchos basados en los principios de Philon o Arquímedes, realizados fundamentalmente como entretenimiento y que imitaban el movimiento, tales como aves que gorjean, vuelan y beben, estatuas que sirven vino o puertas automáticas todas producidas por el movimiento del agua, la gravedad Herón de Alejandría. o sistemas de palancas. También cabe destacar su “The automaton theatre” sobre su teatro de marionetas mecánicas que representaban la Guerra de Troya.Aunque Heron es el primero en recopilar datos sobre los autómatas otros anteriores a él realizaron sus aportaciones

como es el caso de Archytas (428 aC- 347 aC) inventor del tornillo y la polea y famoso por su paloma mecánica capaz de volar gracias a vapor de aire en propulsión. O el terrible sistema descrito por Polibio (200aC-118aC) y utilizado por Nabis, tirano de Esparta, que consistía en un artilugio con forma de mujer con clavos en su pecho y brazos y que abrazaba mortalmente a todo aquel que incumplía sus pagos. Y otros aún más antiguos, pero de más difícil autentificación, como el mítico Trono de Salomón, descrito en la Biblia y otros textos árabes como un árbol de bronce con pájaros cantores, leones y grifos mecánicos además de ser móvil, pudiendo elevarse desde el suelo hasta el techo.

Autómata (mecánico)

Edad Media y Renacimiento La Edad Media supone un paso adelante en la creación de autómatas después de una época romana sin ninguna aportación importante. El problema es que en muchos casos la falta de fuentes o la poca consideración que se le ha dado a esta época ha hecho que muchos inventos y artilugios producidos en este período hayan quedado en el olvido.

Alberto Magno Nacido en 1206 en Baviera, teólogo, filósofo y hombre de ciencia Alberto Magno es una de las figuras decisivas del pensamiento medieval. Se le han atribuido a lo largo de la historia multitud de obras tanto de carácter mágico como de creación de seres artificiales. En concreto dos, una de las llamadas “cabezas parlantes”, de las que se hablará más adelante, y de un autómata de hierro que le servía como mayordomo y en el que trabajó treinta años de su vida, era capaz de andar, abrir la puerta y saludar a los visitantes aunque otros autores afirman que además podía hacer más tareas caseras. Otra versión (que también se cuenta en la historia de la cabeza parlante) narra que Santo Tomás de Aquino, discípulo suyo, al ver aquel ser decidió destruirlo ya que estaba convencido de que la mano del Diablo había influido en su creación.

Al-Jazari Si hablamos de avances científicos, Auilicos y tecnológicos debemos hablar del mundo árabe y de Al-Jazari (1260) uno de los más grandes ingenieros de la historia. Inventor del cigüeñal y los primeros relojes mecánicos movidos por pesos y agua entre otros muchos inventos de control automático, estuvo también muy interesado en la figura del autómata creando una obra del mismo nombre (también llamada El libro del conocimiento de los ingeniosos mecanismos) y considerada una de las más importantes sobre historia de la tecnología. Dentro de esta vertiente cabe destacar su complejo reloj elefante, animado por seres humanos y animales mecánicos que se movían y marcaban las horas o un autómata con forma humana que servía distintos tipos de bebidas. Existe un ejemplar (a tamaño real) del complejo reloj elefante en el gigantesco centro comercial "Ibn Battuta", en dubaï.

Leonardo Da Vinci Leonardo Da Vinci (1452-1519), hombre por excelencia del Reloj elefante creado por Al-Jazari. Renacimiento diseñó al menos dos autómatas de los que se tenga constancia. El primero se considera también uno de los primeros con forma completamente humana, vestido con una armadura medieval. y fue diseñado alrededor del año 1495, aunque como muchos otros inventos de Leonardo no fue construido. Este mecanismo fue reconstruido en la actualidad según los dibujos originales y podía mover los brazos, girar la cabeza y sentarse. El segundo, mucho más ambicioso, se trató de un león mecánico construido petición de Francis I, Rey de Francia (1515) para facilitar las conversaciones de paz entre el rey francés y el papa León X , el animal, mediante diversos trucos de artificio, anduvo de una habitación a otra donde se encontraba el monarca, abrió su pecho y todos pudieron comprobar que estaba lleno de lirios y otras flores, representado así un antiguo símbolo de Florencia (el león) y la flor de lis que Luis XII regaló a la ciudad como señal de amistad.

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Juanelo Turriano Gran ingeniero del siglo XVI que trabajó en España a las órdenes de Carlos V como relojero de la corte. Inventor de multitud de mecanismos, siendo el más famosos el llamado “artilugio de Juanelo” una obra de ingeniería capaz de llevar el agua desde el Tajo al Alcázar de Toledo, aunque jamás le pagaron por aquella obra. En esa ciudad se le atribuye a Juanelo Turriano la creación de un autómata (entre otros muchos como danzarines, guerreros o pájaros voladores) llamado “El Hombre de Palo” (del que queda constancia en el nombre de una calle de Toledo), un sirviente autómata que se diferenciaba del resto por estar hecho de madera y que recorría las calles pidiendo limosna para su dueño haciendo una reverencia cuando la conseguía. Otros autores más conservadores solo consideran a este autómata un muñeco de palo estático, que se colocó en la ciudad para recoger fondos para la apertura de un hospital.

René Descartes Uno de los más famosos casos de creación de un autómata humano, pero también donde es más difícil separar la historia de la ficción, es la historia de René Descartes (1596-1650) y su hija autómata. Una de las principales ideas cartesianas era la consideración de todos los animales como complejos autómatas, seres privados de todo estado mental, que solo actuaban por supervivencia y que en la práctica su carne y huesos funcionaban como la mecánica de un artilugio. Pero cuentan que tras la muerte de su hija ilegítima Francine, de cinco años de edad, se sintió tan deprimido que se propuso construir una muñeca autómata lo más parecida a la fallecida uniéndose tanto a aquella figura que según describen la trataba como “mi hija Francine”. Su inseparable unión hizo que la llevara de viaje cruzando el mar de Holanda. La tenía guardada en un cofre dentro de su camarote. El capitán del barco, intrigado por su contenido, consiguió entrar en el camarote y abrir el cofre. Cual fue su espanto al comprobar que aquella muñeca se levantaba y movía. El capitán, horrorizado, la tiró por la borda. Entonces Descartes, que solía destacarse por su mal humor, mató al capitán y lo tiró por la borda, al igual que había hecho con la muñeca.

Época de esplendor: siglo XVIII Con la entrada en el siglo XVIII y los consiguientes avances en materia de relojería se llega a la que se considera la época donde mejores y más perfectos autómatas se realizaron de la historia. Su desarrollo, dominado por el carácter científico, ponía de relieve la obsesión por intentar reproducir lo más fielmente posible los movimientos y comportamientos de los seres vivos.

Jacques de Vaucanson Nacido un 24 de febrero de 1709, Jacques de Vaucanson, excelente relojero pero con amplios conocimientos de música, anatomía y mecánica, quería demostrar mediante sus autómatas la realización de principios biológicos básicos, tales como la circulación, la la digestión o la respiración, sobre esta última función versó su primera creación “El Flautista” figura con forma de pastor y de tamaño natural que tocaba el tambor y la flauta con un variado repertorio musical. Vaucanson lo presentó en la Academia de Ciencias Francesa cosechando un gran éxito. Más tarde, en 1738, crea su segundo autómata llamado “El Tamborilero” como una versión mejorada del primero. En esta ocasión la figura tocaba la zampoña de Provenza y el tamboril con veinte melodías distintas. El tercero y más famoso fue “El pato con aparato digestivo” transparente y compuesto por más de cuatrocientas partes móviles y que batía las alas, comía y realizaba

El canard digérateur de Jacques de Vaucanson, aclamado en 1739 como el primer autómata capaz de hacer la digestión.

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completamente la digestión imitando al mínimo detalle el comportamiento natural del ave. Pasados los años, Vaucanson, cansado de su propia obra, vendió las figuras en 1743.

Friedrich von Knauss Inventor del siglo XVIII (1724-1789) y creador de uno de los primeros autómatas escritores. Esta compleja creación la formaba una esfera sostenida por dos águilas de bronce, en ella la figura de una diosa sirve de musa al autómata que con su largo brazo escribe en una hoja en blanco lo que previamente se le ha ordenado realizar. El sistema de funcionamiento es capaz de hacer que el autómata moje la pluma en la tintero para poder escribir y cuenta con un sistema para pasar la página cuando esta ha quedado escrita.

Pierre Jaquet-Droz Posiblemente el mejor y más conocido creador de autómatas de la historia. Pierre Jaquet-Droz suizo nacido en 1721 es el responsable de los tres autómatas más complejos y famosos del siglo XVIII. Sus tres obras maestras (La Pianista, El Dibujante y El Escritor) causaron asombro en la época llegando a ser contemplados por reyes y emperadores tanto de Europa como de China, India o Japón. El primero de ellos, “La Pianista”, es un autómata con forma de mujer que toca el órgano, con la particularidad de que es la propia figura la que intepreta las obras pulsando las teclas con sus dedos sin tener el sonido pregrabado o procedente de otro lugar. Compuesta por 2.500 piezas podía mover los ojos dirigiendo la mirada del piano a los dedos, inclina el cuerpo, respira y al finalizar cada tema hacía una reverencia.

"La Pianista" de Jaquet-Droz.

El Dibujante, por otra parte, estaba compuesto por unas 2.000 piezas, tenía forma de niño sentado en un pupitre y podía realizar hasta cuatro dibujos distintos, pasando por todos los pasos del dibujo académico (esbozo con lápiz, repaso de las líneas, sombreado y retoques finales). Al igual que el anterior imita el comportamiento mientras realiza la tarea moviendo los ojos, las manos o incluso soplando en el papel para eliminar los restos del polvo del lápiz. Los cuatro dibujos que podía realizar el autómata eran un retrato de Luis XV, una pareja real, un perro y a Cupido subido encima de una carroza tirado por una mariposa.

"El Dibujante" de Jaquet-Droz.

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El último, y más complejo de los autómatas, es “El Escritor” mecanismo compuesto por más de 6.000 piezas y seis años de trabajo. Este diseño es la evolución de uno anterior construido por los Maillardet, también con forma de niño, y que podía escribir en inglés y francés y realizar algunos dibujos. La versión de Jaquet-Droz podía escribir utilizando la pluma gracias a una rueda integrada en su mecanismo interno donde se seleccionaban los caracteres uno a uno pudiendo escribir así pequeños textos de unas cuarenta palabras de longitud. Como los anteriores, realizaba movimientos propios de un ser humano como mojar la tinta y escurrir el sobrante para no manchar el papel, levantar la pluma como si estuviera pensando, respetando los "El Escritor" de Jaquet-Droz. espacios y puntos y aparte, además de seguir con la mirada el papel y la pluma mientras escribe.Los tres autómatas se pueden contemplar en el Musée d'Art et d'Histoire de Neuchâtel, Suiza.

Jean Eugène Robert-Houdin La fama de los autómatas de Von Knauss y Jaquet-Droz llevó a muchos ilusionistas y prestidigitadores a incorporar trucos con autómatas en sus espectáculos. Es el caso de Robert-Houdin que creó varios autómatas que, aunque mecánicos, estaban más cerca del mundo de la magia. Cabe destacar un busto cantante donde se mostraba un sistema de engranajes con el que se decía que la figura cantaba, aunque la realidad es que detrás de ese mecanismo se encontraba una cantante auténtica. También fue responsable de un autómata escritor que dibujaba lo que el público le pedía o el truco del autómata llamado “El Pastelero del Palais Royal” que traía al mago todos los platos y bebidas que este le pedía, entre otros muchos.

El Papamoscas De estas fechas data el famoso autómata de la catedral de Burgos, el Papamoscas, cuya misión es la de tocar las campanas señalando la hora: lo hace moviendo su brazo derecho (con el que mueve, a través de una campana, un badajo) al mismo tiempo que abre y cierra la boca. Si bien el mecanismo actual es del siglo XVIII, sustituye a un artilugio parecido de fecha anterior.

Autómatas en China y Japón La cultura asiática, especialmente China y Japón, ha tenido una gran tradición de autómatas que se ha mantenido desde tiempos muy antiguos hasta la actualidad. Ya en el año 2000 a. C. se cuentan leyendas chinas sobre autómatas. Como la creada por el hijo del rey Tach`uan, hecho de madera, y tan semejante al hombre que confundían a todos los que lo veían, hasta que descubren su naturaleza y es destruido. En tiempos más cercanos se habla de varios emperadores chinos que, curiosos por estos inventos, apoyaron la creación de todo tipo de autómatas, desde los que poseían forma animal (pájaros, caballos, gatos, monos etc.) hasta otros con forma humana y que andaban, bailan o tocaban instrumentos. Karakuri japonés.

Autómata (mecánico) En el Japón de los siglos XVIII y XIX los autómatas consiguieron un alto grado de importancia y complejidad. Se les llamaba “karakuri”, que se podría traducir como “aparatos mecánicos para producir la sorpresa en una persona” y distingüían tres tipos de figuras: las “Butai Karakuri” que se usaban en el teatro, las “Zashiki Karakuri” más pequeñas y con las que se jugaba en las habitaciones y las “Dashi Karakuri” que se utilizaban en las festividades religiosas. Su mayor tarea era la representación de mitos y leyendas tradicionales aunque existían de todo tipo como algunos que servían el te o lanzaban flechas con un arco. Ya entrados en el siglo XX y XXI vemos como la tradición del karakuri se mantiene en los modernos robots japoneses, con la creación de complejísimos robots antropomorfos como ASIMO, QRIO o Repliee Q1 o mascotas robóticas como Aibo, descendiente directo de los autómatas animales de siglos pasados.

Última época: 1848-1914 A finales del siglo XIX y comienzos del siglo XX se siguieron creando autómatas de todo tipo, pero la realidad es que no fueron tan elaborados como sus antecesores y estuvieron más guiados al mundo del espectáculo. Entre los más importantes caben destacar “La pareja” de Alexander Nicolas Theroude, los autómatas animales de Blaise Bontems, las figuras que realizaban pequeños trucos de magia o la encantadora de serpientes de Roullet & Decamps, el fumador turco de Leopold Lambert, los escarceos con el mundo de los autómatas de científicos como Nikola Tesla y su robot sumergible con mando a distancia o el autómata caminante de George Moore con forma humana y movido por la fuerza del vapor que podía recorrer distancias a casi 9 millas a la hora. Finalmente, con el estallido de la Primera Guerra Mundial la industria de los autómatas desaparece y no renacerá hasta la llegada de los modernos robots.

Algunos tipos de autómatas Cabezas y máquinas parlantes Dentro de los autómatas hay un grupo que ha tenido una gran difusión a lo largo de la historia, las cabezas parlantes, seres que se creían entre la mecánica y la magia que hablaban, aconsejaban a sus dueños o predecían el futuro. La leyenda y el mito han influido mucho en este tipo de mecanismos encontrándose las primeras versiones en antiguos cuentos árabes. Uno de los ejemplos más famosos es la cabeza con forma de hombre de Roger Bacon (1214-1294), hecha de latón y que podía responder a preguntas sobre el futuro, la de Alberto Magno con forma de mujer, la de Valentín Merbitz que decían que hablaba varios idiomas, otros dicen que gracias a un ventrílocuo, la cabeza parlante del Papa Silvestre II que respondía aleatoriamente “sí” o “no” a las preguntas que se le hacían, o la figura de la santa que hablaba de Athanasius Kircher, además de su libro “Misurgia Universalis” donde describe con detalle la creación de figuras que pueden mover los ojos, labios y lengua. En cualquier caso, la mayoría de ellas conseguían la “voz” a través de diversos sistemas. El primero con base documental en conseguirlo fue Kratzenstein que con un sistema de tubos de órgano podía reproducir las vocales. Más tarde Wolfrang von Kempelen explicaba en una de sus obras como fabricar y manipular una de estas máquinas para que puedan pronunciar algunas frases breves a través de una especie de fuelle por el que pasaba el aire y se modulaban los sonidos. O las creadas por Abate Mical, de tamaño natural y que, exhibidas de dos en dos, se contestaban la una a la otra. Ya en el siglo XIX Joseph Faber ideó la versión más perfecta de estas máquinas, bautizada como Euphonia, que se utilizaba como el órgano de una iglesia y que podía desde recitar el alfabeto a responder preguntas, susurrar o reír.

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Jugadores de ajedrez Wolfgang von Kempeler inventor, como se ha señalado anteriormente, de una de las primeras máquinas parlantes fue también creador de uno de los más famosos autómatas de la historia, que a su vez, fue uno de los mayores fraudes de su tiempo pero que, a pesar de ello, impulsó la creación de autómatas jugadores de ajedrez hasta casi nuestros días. Hablamos de El Turco. Construido en 1769, “El Turco” estaba formado por una mesa donde estaba colocado un maniquí con forma humana vestido con ropajes árabes. Una puerta en la parte frontal se abría y dejaba ver el supuesto mecanismo de funcionamiento del autómata. Este jugador fue una de "El Turco" tal y como lo veía el público. las mayores atracciones de la época ya que, según contaban, era invencible. Viajó a lo largo de Europa aún después de la muerte de su creador, pasando a manos de Johan Maezel, llegando a derrotar al mismísimo Napoleón Bonaparte durante la campaña de la Batalla de Wagram. Después de viajar por Estados Unidos aterriza en Cuba donde muere William Schlumberger, ayudante de Maezel, y posible encargado de introducirse dentro del autómata para jugar las partidas, ya que después de esta muerte “El Turco” dejó de exhibirse hasta acabar destruido en 1845 en el gran incendio de Filadelfia. Más tarde se dijo que, a lo largo de su historia, el autómata había tenido varios operadores que movían el mecanismo gracias a un tablero de ajedrez secundario. Cada pieza del tablero principal contenía un imán, así el operador podía saber que pieza había sido movida y dónde. El operador hacía su movimiento mediante un mecanismo que podía encajarse en el tablero secundario, indicando al maniquí donde mover. La fama de este autómata hizo que se crearan otras muchas réplicas con el mismo truco de funcionamiento, algunas de ellas en el siglo XIX como es el caso de “Ajeeb” presentado por Charles Hooper en 1868 o “Mephisto” nacido en 1876 consiguiendo ganar un torneo de ajedrez en Londres sin que nadie se percatara del artificio. Sin embargo, sí existió un autómata cuyo funcionamiento era totalmente real. Su creación se debe al español Leonardo Torres Quevedo, ingeniero y matemático, inventor de “El Ajedrecista” presentado en la feria de París de 1914. Funcionaba utilizando unos electroimanes bajo el tablero, jugando automáticamente hasta el final con un rey y una torre contra un rey desde cualquier posición sin ninguna intervención humana. Así, podemos considerar a estos autómatas, tanto los falsos como los reales, como pioneros de los modernos juegos de ajedrez informáticos y de ordenadores como Deep Blue que mantienen el mismo espíritu y objetivos que sus predecesores: Conseguir que una máquina pueda vencer a la mente humana.

Posible funcionamiento real de "El Turco".

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Autómatas en la ficción En la mitología • Prometeo, según la mitología griega, creador del ser humano. • Pygmalion, ser de la mitología griega que esculpió la estatua de una joven a la que llamó Galatea, tan hermosa que se enamoró de ella, deseando que tuviera vida. • Hefesto ser mitológico que creó mujeres mecánicas construidas en oro que le ayudaban en sus labores de herrería. • Los Argonautas, crearon un perro autómata para que custodiara su nave. • El Gigante de Talos, hecho de bronce. • El Golem, según el folclore judío, ser creado de arcilla por el rabino Löw introduciéndole en la boca el shem, una inscripción mágica en hebreo que contenía el nombre de Yahveh.

En la literatura •En el Satiricón de Petronio se describe un esclavo con esqueleto de plata articulado que sirve los platos y las bebidas. •Don Quijote de La Mancha, en el capítulo 62 de su segunda parte, habla de una cabeza parlante que Don Quijote encuentra en su camino y que cree hecha por medio de la brujería, cuando en realidad era un truco de feria. •En El Hombre de Arena E. T. A. Hoffmann habla de Nataniel y su amor por la autómata Olimpia. Su fin será el suicidio al descubrir la verdadera naturaleza de su amada. •Frankenstein, obra escrita por Mary Shelley en 1818 y que cuenta la historia del Doctor Frankenstein, obsesionado con crear un ser vivo a partir de diferentes partes del cuerpo de cadáveres diseccionados. •El jugador de ajedrez de Maezel de Edgar Allan Poe donde intenta descibrar el auténtico funcionamiento de El Turco. •El Maestro Zacarías, de Julio Verne cuenta la historia de un relojero que transfiere su alma a sus autómatas. •La Eva Futura de Villiers de L´Isle Adam describe a Hadaly, la mujer artificial ideal pero a la vez critica los excesos de las invenciones tecnológicas representadas por Edison.

Ilustración original de Enrico Mazzanti para "Las Aventuras de Pinocho".

• Las Aventuras de Pinocho de Carlo Collodi con la historia de Gepeto y su marioneta de madera que cobra vida gracias a la intervención de un hada madrina. • Los Robots Universales de Rossum, escrita en 1920 por el checo Karel Capek y primera obra donde es utilizado el término moderno "robot"

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En el cine • Metrópolis (1927) dirigida por Fritz Lang, donde el científico Rotwang CA crea un robot antropomorfo con forma de mujer (o gynoide). • El Mago de Oz (1939) dirigida por Victor Fleming, donde aparece el personaje el hombre de hojalata, que viaja a Oz en busca de un corazón. • 2001: Una odisea del espacio (1968) dirigida por Stanley Kubrick, en la que aparece el personaje HAL 9000, una computadora con inteligencia artificial que eventualmente enloquece, intentando matar a los tripulantes de la nave Discovery. • Westworld (1973) dirigida por Michael Crichton y protagonizada por Yul Brynner, donde los robots de un parque temático que simulaba el antiguo oeste americano se rebelan en contra de los visitantes. • Las mujeres perfectas (1975 y remake en 2004). En la ciudad de Stepford los hombres han sustituido a sus mujeres por autómatas que obedecen todas sus órdenes. • Blade Runner (1982) dirigida por Ridley Scott, donde aparecen los “Replicantes”, idénticos a seres humanos pero con una esperanza de vida limitada, utilizados como trabajadores. • Terminator (1984) dirigida por James Cameron. En el futuro las máquinas han esclavizado al hombre y envían al pasado a un autómata de apariencia humana para que elimine a la futura madre del que será líder de la rebelión contra las máquinas. • Eduardo Manostijeras (1990) dirigida por Tim Burton, cuenta la historia de Eduardo, un autómata con unas afiladas cuchillas por manos, que quedó incompleto al morir prematuramente su creador. • Toy Story (1995) dirigida por John Lasseter, recupera el mito de que los seres inanimados, como los juguetes, tienen vida propia en ausencia de sus dueños. • Inteligencia Artificial (2001) de Steven Spielberg, narra la historia de David, un robot único en su género capaz de amar. • El hombre Bicentenario Es una película que narra la historia de un automta capaz de pensar y sentir.

Museos • Hay un museo de autómatas (Musée des automates) en La Rochelle, Francia • Otro famoso museo de autómatas (Museu dels Autòmates) se encuentra en el Parque de Atracciones del Tibidabo, en Barcelona.

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Referencias • • • • • • •

Le monde des automates, 1928

Los falsos adanes. Historia y mito de los autómatas'. Ceserani, G.P. Editorial Tiempo Nuevo, 1971. De Autómatas y otras maravillas, Vid. Alvar, C. Historia de Monstruos, Juan Jacobo Bajarlía. Máquinas de amar. Secretos del cuerpo artificial, Pilar Pedraza. Ed. Valdemar, 1998. Juego y Artificio. Autómatas y otras ficciones en la cultura del Renacimiento a la Ilustración, Alfredo Aracil El Turco: La Vida y Época de la Famosa Máquina Jugadora de Ajedrez del Siglo XVIII, Tom Standage, Editorial Walker & Company, 2002 • Secretos Medievales, Jesus Callejo, Editorial Temas de Hoy, 2006 • From music boxes to street organs R.DEWAARD 1967 • La familia del Dr. Frankenstein. Materiales para una historia del hombre artificial, Jesús Alonso Burgos, Alcalá Grupo Editorial, 2007 • • • •

THE JAQUET-DROZ MECHANICAL PUPPETS EDMONDO DROZ 1971 ENCYCLOPEDIA of Automatic Musical Instruments Q.David Bowers 1972 CLOKWORK MUSIC W.J.G.ORD-HUME 1973 Silver Anniversary Collection MUSICAL BOX SOCIETY INTERNATIONAL 1974

• • • • •

The Marvelous World of Music Machines Heinrich Weiss-Stauffach ｅr 1976 MUSIC AND THE BRAIN MACDONALD CRITCHLEY & R.A.HENSON 1977 MUSICAL INSTRUMENTS OF THE WORLD the Diagram Group 1976 BARREL ORGAN W.J.G.ORD-HUME 1978 ANDROIDS The Jaquet-Droz automaton F.M. Ricci 1979

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Musical Box W.J.G.ORD-HUME 1980 The Musical Box Handbook Cylinder Boxes Graham Webb 1984 Von der Aolsharfe zum Digitalspieler Jan _Brauers 1984 Le MONDE des AUTOMATES ETUDE HISTORIQUE ET TECHNIQUEⅠⅡ A.Chapuis E.Gelis 1984 THE WONDERLAND OF MUSIC BOXES AND AUTOMATA Daniel Troquet 1989 Clock and watch museum Geneva 1990 Musee d’art et d’histoire

• • • • • •

Museums of Horology La Chaux-de-Fonds Le Locle Francois Mercier 1991 All’epoca dell Scatole musicali AUTOMATES ET MUSIQUES Pendules Anne Winter-Jensen M.E.L.D.L. Geneve 1987 L'Oregue de Barbarie Helmut Zeraschi Payot Lausanne 1980 Faszinierende Welt der Automaten Annette Beyer Callwey Verlag Munchen 1983 Automaten Chrisian Bailly Hirmer

Referencias [1] http:// www. automates-anciens.com/ [2] http:// www. lovelyfineantiques. com/ [3] http:// isaacasimov.garcia-cuervo.com/ Robotica.htm [4] http:// web. archive.org/ web/ */ http:// isaacasimov.garcia-cuervo.com/ Robotica.htm [5] http:// web. archive.org/ web/ 2/http:// isaacasimov.garcia-cuervo.com/ Robotica.htm [6] http:// www. ucm.es/ info/museoafc/ loscriminales/magiachamanismo/cabezas%20parlentes.html [7] http:// www. muslimheritage.com/ topics/default.cfm?ArticleID=466 [8] http:// www. anthrobot.com/ press/ article_leo_programmable.html [9] http:// www. ling.su.se/ staff/hartmut/kemplne.htm [10] http://www. nyu.edu/ pages/ linguistics/courses/ v610051/gelmanr/ ling.html [11] http://www. karakuri.info/ [12] http://www. geocities. com/SiliconValley/ Lab/ 7378/automat.htm

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Robot Un robot es una entidad virtual o mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo general un sistema electromecánico 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 [1] aludirse a los segundos con el término de bots. No hay un consenso sobre qué máquinas pueden ser consideradas robots, pero sí existe un acuerdo general entre los expertos y el público sobre que los robots tienden a hacer parte o todo lo que sigue: moverse, hacer funcionar un brazo mecánico, sentir y manipular su entorno y mostrar un comportamiento inteligente, especialmente si ése comportamiento imita al de los humanos o a otros animales. Aunque las historias sobre ayudantes y acompañantes artificiales, así como los intentos de crearlos, tienen una larga historia, las máquinas totalmente autónomas no aparecieron hasta el siglo XX. El primer robot programable y dirigido de forma digital, el Unimate, fue instalado en 1961 para levantar piezas calientes de metal de una máquina de tinte y colocarlas. Por lo general, la gente reacciona de forma positiva ante los robots con los que se encuentra. Los robots domésticos para la limpieza y mantenimiento del hogar son cada vez más comunes en los hogares. No obstante, existe una cierta ansiedad sobre el impacto económico de la automatización y la amenaza del armamento robótico, una ansiedad que se ve reflejada en el retrato a menudo perverso y malvado de robots presentes en obras de la cultura popular. Comparados con sus colegas de ficción, los robots reales siguen siendo limitados.

Etimología El gran público conoció la palabra robot a través de la obra R.U.R. (Rossum's Universal Robots) del dramaturgo [2] checo Karel Čapek, que se estrenó en 1921. La palabra se escribía como "robotnik". Sin embargo, no fue este autor Čapek quien inventó la palabra. En una breve carta escrita a la editorial del [2] Diccionario Oxford, atribuye a su hermano Josef la creación del término.

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Los primeros autómatas En el siglo IV antes de Cristo, el matemático griego Arquitas de Tarento construyó un ave mecánica que funcionaba con vapor y al que llamó "La paloma". También el ingeniero Herón de Alejandría (10-70 d. C.) creó numerosos dispositivos automáticos que los usuarios podían modificar, y describió máquinas accionadas por presión de aire, [3] vapor y agua. Por su parte, el estudioso chino Su Song levantó una torre de reloj en 1088 con figuras mecánicas que daban las campanadas [4] de las horas. Al Jazarií (1136–1206), un inventor musulmán de la dinastía Artuqid, diseñó y construyó una serie de máquinas automatizadas, entre los que había útiles de cocina, autómatas musicales que funcionaban con agua, y en 1206 los primeros robots humanoides programables. Las máquinas tenían el aspecto de cuatro músicos a bordo de un bote en un lago, entreteniendo a los invitados en las fiestas reales. Su mecanismo Robot fabricado por Toyota. tenía un tambor programable con clavijas que chocaban con pequeñas palancas que accionaban instrumentos de percusión. Podían cambiarse los ritmos y patrones que tocaba el tamborilero moviendo las clavijas.

Desarrollo moderno El artesano japonés Hisashige Tanaka (1799–1881), conocido como el "Edison japonés", creó una serie de juguetes mecánicos extremadamente complejos, algunos de los cuales servían té, disparaban flechas retiradas de un carcaj e [5] incluso trazaban un kanji (caracter japonés). Por otra parte, desde la generalización del uso de la tecnología en procesos de producción con la Revolución industrial se intentó la construcción de dispositivos automáticos que ayudasen o sustituyesen al hombre. Entre ellos destacaron los Jaquemarts, muñecos de dos o más posiciones que golpean campanas accionados por mecanismos de relojería china y japonesa. Robots equipados con una sola rueda fueron utilizados para llevar a cabo investigaciones sobre conducta, navegación y planeo de ruta. Cuando estuvieron listos para intentar nuevamente con los robots caminantes, comenzaron con pequeños hexápodos y otros tipos de robots de múltiples patas. Estos robots imitaban insectos y artrópodos en funciones y forma. Como se ha hecho notar anteriormente, la tendencia se dirige hacia ese tipo de cuerpos que ofrecen gran flexibilidad y han probado adaptabilidad a cualquier ambiente.

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Con más de 4 piernas, estos robots son estáticamente estables lo que hace que el trabajar con ellos sea más sencillo. Sólo recientemente se han hecho progresos hacia los robots con locomoción bípeda. En el sentido común de un autómata, el mayor robot en el mundo tendría que ser el Maeslantkering, una barrera para tormentas del Plan Delta en los Países Bajos construida en los años 1990, la cual se cierra automáticamente cuando es necesario. Sin embargo, esta estructura no satisface los requerimientos de movilidad o generalidad.

Aibo de Sony. En una exposición de Caixa Galicia en Ponferrada

En 2002 Honda y Sony, comenzaron a vender comercialmente robots humanoides como “mascotas”. Los robots con forma de perro o de serpiente se encuentran, sin embargo, en una fase de producción muy amplia, el ejemplo más notorio ha sido Aibo de Sony.

La robótica en la actualidad En la actualidad, los robots comerciales e industriales son ampliamente utilizados, y realizan tareas de forma más exacta o más barata que los humanos. También se les utiliza en trabajos demasiado sucios, peligrosos o tediosos para los humanos. Los robots son muy utilizados en plantas de manufactura, montaje y embalaje, en transporte, en exploraciones en la Tierra y en el espacio, cirugía, armamento, investigación en laboratorios y en la producción en [6] masa de bienes industriales o de consumo. Otras aplicaciones incluyen la limpieza de residuos tóxicos, minería, búsqueda y rescate de personas y localización de minas terrestres. Existe una gran esperanza, especialmente en Japón, de que el cuidado del hogar para la población de edad avanzada pueda ser desempeñado [7] [8] por robots. Los robots parecen estar abaratándose y reduciendo su tamaño, una tendencia relacionada con la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para controlarlos. Además, muchos robots son diseñados en simuladores mucho antes de construirse y de que interactúen con ambientes físicos reales. Un buen ejemplo de esto es el [9] equipo Spiritual Machine, un equipo de 5 robots desarrollado totalmente en un ambiente virtual para jugar al fútbol en la liga mundial de la F.I.R.A.[10]Además de los campos mencionados, hay modelos trabajando en el

sector educativo, servicios (por ejemplo, en lugar de recepcionistas humanos[11] o vigilancia) y tareas de búsqueda y rescate. Expo 2005, Nagakute (Aichi)

Usos médicos

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Recientemente, se ha logrado un gran avance en los robots dedicados a la medicina, con dos compañías en particular, Computer Motion e Intuitive Surgical, que han recibido la aprobación regulatoria en América del Norte, Europa y Asia para que sus robots sean utilizados en procedimientos de cirugía invasiva mínima. Desde la compra de Computer Motion (creador del robot Zeus) por Intuitive Surgical, se han desarrollado ya dos modelos de robot daVinci por esta última. En la actualidad, existen más de 800 robots quirúrgicos daVinci en el mundo, con aplicaciones en Urología, Ginecología, Cirugía general, Cirugía Pediátrica, Cirugía Torácica, Cirugía Cardíaca y ORL. También la automatización de laboratorios es un área en crecimiento. Aquí, los robots son utilizados para transportar muestras biológicas o químicas entre instrumentos tales como incubadoras, manejadores de líquidos y lectores. Otros lugares donde los robots están reemplazando a los humanos son la exploración del fondo oceánico y exploración espacial. Para esas tareas se suele recurrir a robots de tipo artrópodo.

Modelos de vuelo En fases iniciales de desarrollo hay robots alados experimentales y otros ejemplos que explotan el biomimetismo. Se espera que los así llamados nanomotores y cables inteligentes simplifiquen drásticamente el poder de locomoción, mientras que la estabilización en vuelo parece haber sido mejorada substancialmente por giroscopios extremadamente pequeños.

Modelos militares Un impulsor muy significativo de este tipo de investigaciones es el desarrollo de equipos de espionaje militar. Destacan también el éxito de las bombas inteligentes y UCAVs en los conflictos armados, sin olvidar el empleo de sistemas robóticos para la retirada de minas antipersonales.

Arquitectura de los robots Existen diferentes tipos y clases de robots, entre ellos con forma humana, de animales, de plantas o incluso de elementos arquitectónicos pero todos se diferencian por sus capacidades y se clasifican en 4 formas: 1. Androides: robots con forma humana. Imitan el comportamiento de las personas, su utilidad en la actualidad es de solo experimentación. La principal limitante de este modelo es la implementación del equilibrio a la hora del desplazamiento, pues es bípedo. 2. Móviles: se desplazan mediante una plataforma rodante (ruedas); estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro. 3. Zoomórficos: es un sistema de locomoción imitando a los animales. La aplicación de estos robots sirve, sobre todo, para el estudio de volcanes y exploración espacial. 4. Poliarticulados: mueven sus extremidades con pocos grados de libertad. Su principal utilidad es industrial, para desplazar elementos que requieren cuidados.

Proyectos en marcha • Proyecto Autómata Abierto. El propósito de este proyecto es desarrollar software modular y componentes electrónicos, desde los cuales sea posible ensamblar un robot móvil basado en una computadora personal que pueda ser utilizado en ambientes de casas u oficinas. Todo el código fuente es distribuido bajos los términos de la Licencia Pública General (GNU). • ASIMO. Proyecto de robot humanoides de Honda. • Dean Kamen, fundador de FIRST y de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME), ha creado una Competencia Robótica multinacional que reúne a profesionales y jóvenes para resolver problemas de diseño de ingeniería de manera competitiva. En 2003, el torneo contó con más de 20.000 estudiantes en más de 800 equipos en 24 competiciones. Los equipos vienen de Canadá, Brasil, Reino Unido y Estados Unidos. A diferencia de las

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26 competiciones de los robots de lucha sumo que se celebran regularmente en algunos lugares o las peleas de ficción de “Battlebots“ transmitidas por televisión, estos torneos incluyen la construcción de un robot.

Los robots en la ficción Mitología Muchas mitologías antiguas tratan la idea de los humanos artificiales. En la mitología clásica, se dice que Cadmo sembró dientes de dragón que se convertían en soldados, y Galatea, la estatua de Pigmalión, cobró vida. También el dios griego de los herreros, Hefesto (Vulcano para los romanos) creó sirvientes mecánicos inteligentes, otros hechos de oro e incluso mesas que se podían mover por sí mismas. Algunos de estos autómatas ayudan al dios a forjar la [13] armadura de Aquiles, según la Ilíada Aunque, por supuesto, no se describe a esas máquinas como "robots" o como "androides", son en cualquier caso dispositivos mecánicos de apariencia humana. Una leyenda hebrea habla del Golem, una estatua animada por la magia cabalística. Por su parte, las leyendas de los Inuit describen al Tupilaq (o Tupilak), que un mago puede crear para cazar y asesinar a un enemigo. Sin embargo, emplear un Tupilaq para este fin puede ser una espada de doble filo, ya que la víctima puede detener el ataque del Tupilaq y reprogramarlo con magia para que busque y destruya a su creador.

Literatura Ya en 1817, en un cuento de Hoffmann llamado El Coco, aparece una mujer que parecía una muñeca mecánica, y en la obra de Edward S. Ellis de 1865 El Hombre de Vapor de las Praderas se expresa la fascinación americana por la industrialización. Como se indicaba más arriba, la primera obra en utilizar la palabra robot fue la obra teatral R.U.R. de Čapek,(escrita en colaboración con su hermano Josef en 1920; representada por primera vez en 1921; escenificada en Nueva York en 1922. La edición en inglés se publicó en 1923). La obra comienza en una fábrica que construye personas artificiales llamadas robots, pero están más cerca del concepto moderno de androide o clon, en el sentido de que se trata de criaturas que pueden confundirse con humanos. Pueden pensar por sí mismos, aunque parecen felices de servir. En cuestión está si los robos están siendo explotados, así como las consecuencias por su tratamiento. El autor más prolífico de historias sobre robots fue Isaac Asimov (1920-1992), que colocó los robots y su interacción con la sociedad en el centro de muchos de sus libros.White, Michael (2005). Isaac Asimov: a life of the grand master of science fiction (en inglés) Este autor consideró seriamente la serie ideal de instrucciones que debería darse a los robots para reducir el peligro que éstos representaban para los humanos. Así llegó a formular sus Tres Leyes de la Robótica: Ningún robot causará daño a un ser humano o permitirá, con su inacción, que un ser humano sufra daño; todo robot obedecerá las órdenes que le den los seres humanos, a menos que esas órdenes entren en conflicto con la primera ley; y todo robot debe proteger su propia existencia, siempre que esa protección no entre en conflicto con la primera o la segunda ley. Esas tres leyes se introdujeron por primera vez en su relato corto de 1942 Círculo Vicioso, aunque habían sido esbozadas en algunos textos anteriores. Más tarde, Asimov añadió la ley de Cero: "Ningún robot causará daño a la humanidad ni permitirá, con su inacción que la humanidad sufra daño". El resto de las leyes se modificaron para ajustarse a este añadido. Según el Oxford English Dictionary, el principio del relato breve ¡Mentiroso! de 1941 contiene el primer uso registrado de la palabra robótica. El autor no fue consciente de esto en un principio, y asumió que la palabra ya existía por su analogía con mecánica, hidráulica y otros términos similares que se refieren a ramas aplicadas del conocimiento.

Robot

Cine y televisión El tono económico y filosófico iniciado por R.U.R. sería desarrollado más tarde por la película Metrópolis, y las populares Blade Runner (1982) o The Terminator (1984). Existen muchas películas sobre robots, como Inteligencia Artificial de Steven Spielberg, Terminator de James Cameron, o las dos películas basadas en los relatos de Isaac Asimov, Yo, Robot y El hombre bicentenario, así también como Cortocircuito y la versión de Disney: Wall-E. En televisión, existen series muy populares como Robot Wars y Battlebots, de batallas de estilo sumo entre robots. En la serie "Futurama" de Matt Groening, los robots poseen una identidad propia, como ciudadanos.

Cuestiones éticas Existe la preocupación de que los robots puedan desplazar o competir con los humanos . Las leyes o reglas que pudieran o debieran ser aplicadas a los robots u otros “entes autónomos” en cooperación o competencia con humanos si algún día se logra alcanzar la tecnología suficiente como para hacerlos inteligentes y conscientes de sí mismos, han estimulado las investigaciones macroeconómicas de este tipo de competencia, notablemente construido por Alessandro Acquisti basándose en un trabajo anterior de John von Neumann. Actualmente, no es posible aplicar las Tres leyes de la robótica, dado que los robots no tienen capacidad para comprender su significado, evaluar las situaciones de riesgo tanto para los humanos como para ellos mismos o resolver los conflictos que se podrían dar entre estas leyes. Entender y aplicar lo anteriormente expuesto requeriría verdadera inteligencia y consciencia del medio circundante, así como de sí mismo, por parte del robot, algo que a pesar de los grandes avances tecnológicos de la era moderna no se ha llegado

El impacto de los robots en el plano laboral Muchas grandes empresas, como Intel, Sony, General Motors, Dell, han implementado en sus líneas de producción unidades robóticas 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 atención 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.

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