Un autómata es una máquina automática que cuenta con un sistema secuencial capaz de realizar determinadas operaciones de manera autónoma. Automata significa “maquina que imita la figura y los movimientos de un ser animado”, según el latín es “espontaneo” “con movimiento propio". Dentro de lo visto, se puede deducir que existe amplio espectro dentro de lo pueden abarcar los autómatas.
Los autómatas alcanzaron su momento de mayor esplendor en la Europa del s. XVIII, cuando gracias al desarrollo de los mecanismos de relojería se hizo posible la miniaturización de los aparatos. Por eso muchos de los más famosos constructores de autómatas eran también reputados relojeros.
Autómata de pato del siglo XVIII
Historia de los Autómatas
Los primeros ejemplos de autómatas conocidos aparecieron en el mundo islámico en los siglos XII y XIII. Las civilizaciones antiguas como la china también disponían de sus propios autómatas y mecanismos automáticos, como el cnstruido en el siglo II por Zhang Heng, que era un detector de terremotos que señalaba la dirección del epicentro.
En el Siglo III a.C, Arquímedes ideó los primeros sistemas de poleas y palancas, además múltiples inventos que luego serían usados para las guerras, como catapultas, así como el conocido como el Tornillo de Arquímedes, que se trataba de un ingenioso mecanismo utilizado para sacar agua de los pozos. Ctesibio diseñó el primer órgano hidráulico y el primer reloj de agua preciso, y se convirtió en el primer científico en utilizar la fuerza del aire y el agua a presión en sus mecanismos, constituyendo así los primeros pasos de una emergente disciplina llamada hidráulica.
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Herón concibió un gran número de autómatas, la mayoría con fines religiosos y de los cuales nunca reveló el secreto de su funcionamiento: desde impresionantes mecanismos que abrían y cerraban automáticamente las puertas del templo, a través del agua y la presión, hasta una máquina de aplicación litúrgica accionada con monedas. Según describe, en el año 62, en su libro “Autómata”, son aves que vuelan, gorjean y beben.
Al-Jazari y sus Creaciones
Destacan por su sofisticación los creados por el inventor árabe Al-Jazari, quien en 1206 describe algunos de sus más notables creaciones: un escanciador de vino automático, un mecanismo dispensador de jabón y toallas, y una orquesta-autómata que operaba gracias a la fuerza del agua. Esta última estaba destinada a amenizar fiestas y banquetes con música mientras flotaba en un estanque, lago o fuente. Al fluir, el agua ponía en marcha un tambor giratorio con clavijas que, a su vez, desplazaban unas palancas cuyo movimiento producía los diferentes sonidos y movimientos.
Autómata de lavado de manos de Al-Jazari
El Turco: Un Autómata "Impostor"
El autómata más famoso de la historia fue un “impostor”. En 1769 el aristócrata húngaro Wolfgang von Kempelen fabricó un imponente busto de madera de un jugador de ajedrez, conocido como El Turco por su atuendo. Emergía detrás de una gran mesa cerrada de madera (que albergaba un complejo sistema de engranajes, cables y poleas) presidida por un tablero de ajedrez. El ajedrecista mecánico no repetía una colección de movimientos, como hacen los autómatas, sino que sabía jugar. Lo que causó admiración, pero también suspicacias.
El truco de la invencibilidad del autómata radicaba en la presencia de un maestro ajedrecista real -tal y como confesó uno de los implicados a la prensa en 1837- que permanecía oculto tras los mecanismos de la mesa gracias a un ingenioso sistema de paneles deslizantes. Usando piezas magnéticas podía disputar una partida boca abajo en la cara interior del tablero al tiempo que sus brazos estaban comunicados con los del busto mediante un dispositivo articulado.
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El Turco, autómata jugador de ajedrez
Autómatas Notables del Siglo XVIII
Durante el siglo XVIII los autómatas alcanzaron su mayor momento de esplendor en Europa, gracias al desarrollo de la relojería. El maestro suizo Pierre Jaquet-Droz fue un relojero quien construyo entre los años 1768 y 1774 tres complejos autómatas. Eran conocidos como el pequeño escritor, el pequeño dibujante y la pequeña pianista porque solo medían unos 60 centímetros.
En 1773 el inventor, relojero y fabricante de instrumentos John Joseph Merlin construyó un cisne autómata de tamaño real. Al ponerlo en funcionamiento, sonaba una deliciosa música y el cisne movía la cabeza a ambos lados, se acicalaba el plumaje del lomo y se inclinaba sobre el agua para capturar un pececillo. Casi un siglo después, cuando fue expuesto en la Exposición Universal de París de 1867, seguía causando sensación.
Cisne autómata de John Joseph Merlin
Otros Autómatas Destacados
El 12 de julio de 1515 Giuliano de Medici le presentó al recién coronado rey de Francia Francisco I un increíble león mecánico. Ante la admiración de los presentes, el ingenio atravesó la estancia hasta detenerse delante del monarca y dejar que su torso se abriese para ofrecerle lirios. Una forma de simbolizar la estrecha relación entre la familia florentina -cuyo emblema es un león-y la corona francesa, identificada con la flor de lis.
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En torno a 1495 Da Vinci ya había diseñado su primer autómata, un caballero armado mecánico que en el interior de su armadura albergaba un complejo mecanismo de ruedas y engranajes, cables y poleas. Podía sentarse y levantarse, girar la cabeza, cruzar los brazos y alzar el visor de su casco, tal y como recogen los bocetos y dibujos del cuaderno recuperado en 1950. No se tiene la certeza de que Leonardo llegase a construirlo, pero sí se sabe que funcionaba gracias a una réplica que realizó la NASA.
El Pato Digestor de Vaucanson
En 1738 salieron a la luz las tres creaciones más famosas del inventor francés Jacques de Vaucanson (1709-1782), que lo sitúan como uno de los más grandes constructores de autómatas de todos los tiempos. El tercero y más celebrado fue su “Pato digestor”. Un pato elaborado en cobre y compuesto por más de 400 piezas móviles que le permitían graznar, batir las alas, beber, comer grano, digerirlo y defecar. Un proceso de digestión completo que los espectadores podían presenciar, al estar el abdomen abierto.
Después de ese asombroso debut, no llegó ningún otro autómata de Vaucanson. Se cree que durante los siguientes cuarenta años trabajó obsesivamente en un autómata que replicase fielmente todos los procesos y movimientos del cuerpo humano: circulación de la sangre, respiración, digestión, sistema muscular y nervioso, etc.
Principios Mecánicos Detrás de los Autómatas
Para entender el funcionamiento de los autómatas, es crucial conocer algunos principios mecánicos básicos:
- Máquina: Un conjunto de elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo con un fin determinado.
- Máquina Simple: Ingenios mecánicos que utilizan los seres humanos para realizar trabajos con un menor esfuerzo.
- Energía Cinética: La energía que posee un cuerpo o sistema debido a su movimiento.
- Palancas: Máquinas simples cuya función es transmitir fuerza y variar desplazamiento.
- Polea: Un dispositivo mecánico de tracción que sirve para transmitir una fuerza.
- Centro de Gravedad: El centro de simetría de masa, donde se interceptan los planos sagital, frontal y horizontal.
- Plano Inclinado: Superficies diagonales sobre las cuales los objetos pueden estar en reposo, deslizarse o rodar hacia arriba o hacia abajo.
- Engranajes: Ruedas dentadas que transmiten movimiento circular mediante el contacto de sus dientes.
LA HISTORIA DE LOS AUTÓMATAS. EL PRELUDIO DE LA ROBÓTICA Y LA INFORMÁTICA. DOCUMENTAL.
Ejemplo Práctico: Maqueta de Estudio Análoga
Para iniciar este proyecto, construí una maqueta de estudio análoga compuesta solo por 3 piezas, las cuales en conjunto generan un movimiento de balanceo de un pájaro. La maqueta fue realizada para poder comprobar que todas las partes interactúen de la forma correcta antes construir el modelo digital, que posteriormente deberá ser fabricado por medio de impresión 3d y corte láser.
Ejemplo de maqueta funcional
Las partes modeladas para ser fabricadas en madera (la base) , debían ser cortadas con por una maquina CNC (Router) por lo que se tenía que tener en cuenta el grosor del corte, que a diferencia de una cortadora láser, su diámetro es mucho mas ancho .
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