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Años 1940-1950: Concepción inicial
Se establecen las bases de la automatización con el desarrollo de sistemas de control retroalimentado en la industria, como los utilizados en las plantas de generación de energía. Norbert Wiener introduce el término "cibernética", que describe cómo los sistemas mecánicos, eléctricos y biológicos pueden regularse automáticamente. -
Concepción inicial.
Claude Shannon publica su trabajo sobre la teoría de la información, lo que permite una comprensión matemática de cómo los sistemas electrónicos pueden procesar y transmitir datos. -
Años 1960: Nacimiento del término "mecatrónica".
General Motors instala el primer robot industrial, el Unimate, en una línea de ensamblaje. Este robot hidráulico marca el inicio de la automatización en masa. -
Años 1970: Primeros pasos hacia la automatización avanzada.
KUKA lanza FAMULUS, el primer robot industrial con control computarizado basado en motores eléctricos de seis ejes. Este diseño estableció el estándar para robots modernos. -
Llegada de los PLC.
La aparición de los Controladores Lógicos Programables (PLC), como el Modicon 084, revoluciona la automatización industrial al reemplazar los sistemas de control basados en relés por soluciones programables más flexibles y eficientes. -
Popularidad del sistema CAD.
A finales de los 70 se popularizan los sistemas CAD (Diseño Asistido por Computadora), permitiendo un diseño más preciso de componentes mecatrónicos. -
Años 1980: Era de la microelectrónica y los sistemas inteligentes.
La era de la microelectrónica y los sistemas inteligentes se refiere a la etapa de desarrollo tecnológico en la que se han producido avances significativos en la miniaturización de componentes electrónicos y la creación de sistemas capaces de procesar y analizar grandes cantidades de información de manera autónoma. La integración de microprocesadores y microcontroladores en sistemas mecánicos transforma la industria. Los dispositivos se vuelven más compactos, rápidos y eficientes. -
Los sensores inteligentes.
El desarrollo de sensores inteligentes permite recopilar información precisa sobre parámetros físicos como temperatura, presión y posición, habilitando sistemas de monitoreo y control en tiempo real. -
P2
Honda introduce el P2, uno de los primeros robots humanoides que combina mecánica avanzada con control electrónico. Este robot puede caminar y realizar movimientos básicos, sentando las bases para ASIMO. -
Inteligencia artificial y robótica avanzada.
La inteligencia artificial (IA) y la robótica avanzada están transformando la forma en que las empresas y organizaciones realizan sus tareas diarias. 1990:
Comienza la aplicación de algoritmos de inteligencia artificial (IA) en sistemas mecatrónicos, permitiendo que las máquinas aprendan y optimicen su desempeño con el tiempo. -
Robot móvil Genghis
Rodney Brooks (robótico) del MIT presenta el robot móvil Genghis, que utiliza principios de mecatrónica para moverse de manera autónoma, destacando por su diseño modular. El diseño del robot Genghis se inspiró en insectos que tienen funciones cerebrales limitadas, pero que poseen una funcionalidad tremenda. Para imitar este rasgo que se encuentra en los insectos, Brooks eliminó todos los procesadores de cognición de Genghis y dejó solo los sensores y el código/hardware para permitirle caminar. -
Llegada de vehículos autónomos modernos.
El laboratorio de investigación Carnegie Mellon desarrolla sistemas de navegación autónoma para vehículos terrestres y aéreos, abriendo paso a los vehículos autónomos modernos. -
Convergencia tecnológica: años 2000
La convergencia tecnológica en los años 2000 se refiere a la integración y el avance de diversas tecnologías que transformaron la forma en que las personas vivían, trabajaban y se comunicaban. Algunos de los aspectos clave de esta convergencia incluyen:- Internet y banda ancha.
- Teléfonos móviles y smartphones.
- Redes sociales y medios de comunicación.
- Tecnologías de la información y la comunicación (TIC).
- Realidad aumentada y virtual.
- Conducción autónoma y vehículos eléctricos.
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Continuación de la convergencia tecnológica.
Surgen los robots colaborativos, también conocidos como cobots, diseñados para trabajar de manera segura junto a humanos en entornos industriales. Empresas como Universal Robots lideran este campo. -
Roomba.
El robot aspirador Roomba, de iRobot, muestra cómo los principios de la mecatrónica pueden aplicarse a productos de consumo masivo, democratizando el acceso a la robótica. Este producto fue pionero en su categoría, ya que antes de su lanzamiento, los robots aspiradores domésticos no existían. Roomba incluye una serie de sensores (táctiles, ópticos y acústicos) que le permiten detectar obstáculos, acumulaciones de residuos en el suelo y desniveles pronunciados como escaleras. -
Drones
Los drones comienzan a ser accesibles y se utilizan inicialmente para fines recreativos, evolucionando rápidamente hacia aplicaciones comerciales y de investigación. -
Industria 4.0 y sistemas ciberfísicos.
Los sistemas ciberfísicos (CPS) son componentes esenciales en la Industria 4.0 y desempeñan un papel clave en su desarrollo. Estos sistemas integran la computación, el almacenamiento de datos y la comunicación, permitiendo una interacción y control en tiempo real de procesos físicos. Los CPS están estrechamente relacionados con el Internet Industrial de las cosas (IIoT), aunque no son lo mismo. -
Nacimiento de la industria 4.0
Se introduce el término Industria 4.0 en la Feria de Hannover, Alemania. Este concepto engloba la automatización avanzada mediante el Internet de las cosas (IoT), los sistemas ciberfísicos y la digitalización completa de las fábricas. -
Robots avanzados Atlas y spot.
Boston Dynamics presenta robots avanzados como Atlas y Spot, que combinan mecánica avanzada, sensores precisos e IA para lograr un movimiento humanoide y versatilidad en terrenos difíciles. -
Tesla y Waymo.
Los vehículos autónomos, como los de Tesla y Waymo, demuestran la integración avanzada de sensores, IA y sistemas de control mecatrónico. -
Años 2020: Innovación, Expansión de Aplicaciones y Sostenibilidad en la Mecatrónica.
En los años 2020, la mecatrónica experimentó una expansión significativa, impulsada por innovaciones en robótica, energías renovables y sostenibilidad. En el ámbito de la robótica médica, sistemas como el Da Vinci Surgical System mejoraron la precisión y permitieron cirugías mínimamente invasivas, mientras que los robots asistenciales empezaron a jugar un papel importante en el cuidado de personas mayores. -
Sistema Quirúrgico Da Vinci.
La robótica médica, como los sistemas quirúrgicos Da Vinci, se consolida como una aplicación crucial de la mecatrónica. Estos dispositivos permiten cirugías mínimamente invasivas con alta precisión. -
Mecatrónica aplicada a energías renovables.
La mecatrónica se aplica a las energías renovables de varias maneras, combinando ingeniería mecánica, electrónica, informática y de control para diseñar sistemas eficientes que aprovechen recursos naturales. Esta disciplina es crucial para optimizar la eficiencia y el rendimiento de los sistemas de energías renovables, permitiendo el diseño, la implementación y el control integrado de estos sistemas. -
Sus avances.
Avances en la mecatrónica aplicada a energías renovables, como paneles solares inteligentes que se ajustan automáticamente para maximizar la captación de energía y turbinas eólicas que adaptan su operación en tiempo real. -
FarmBot.
Robots agrícolas como FarmBot utilizan principios de mecatrónica para automatizar la siembra, riego y monitoreo de cultivos, contribuyendo a una agricultura más sostenible. Algunas ventajas y desventajas: Ventajas
- Automatización del cultivo.
- Personalización.
- Eficiencia en el uso de recursos.
- Monitoreo del crecimiento. Desventajas
- Costo inicial.
- Dependencia de la tecnología.
- Necesidad de conocimientos técnicos.
- Limitaciones en la respuesta a preguntas complejas.