Paradigma robótico

En robótica , un paradigma robótico es un modelo mental de cómo opera un robot. Un paradigma robótico se puede describir mediante la relación entre los tres elementos básicos de la robótica : detección, planificación y acción . También se puede describir mediante cómo se procesan y distribuyen los datos sensoriales a través del sistema, y ​​dónde se toman las decisiones.

El paradigma jerárquico o deliberativo describe una estructura de control descendente en la que las acciones del robot se rigen por una planificación explícita. El robot sigue una secuencia de percepción, planificación y acción. En cada paso, recopila información sensorial, actualiza un modelo interno del mundo y determina la siguiente acción basándose en dicho modelo.

• El robot funciona de forma jerárquica, con un fuerte énfasis en la planificación.
• El robot percibe el mundo, planifica la siguiente acción y actúa; en cada paso, el robot planifica explícitamente el siguiente movimiento.
• Todos los datos de los sensores tienden a recopilarse en un modelo mundial global.

El paradigma reactivo describe una estructura de control ascendente en la que las acciones del robot surgen de interacciones directas entre los sensores y comportamientos del robot, sin depender de un plan central o un modelo del mundo.

• Acoplamiento de tipo percepción-acción.
• El robot puede tener múltiples instancias de acoplamientos de detección y acción.
• Estos acoplamientos son procesos concurrentes, denominados comportamientos, que toman los datos de detección locales y calculan la mejor acción a seguir independientemente de lo que estén haciendo los demás procesos.
• El robot realizará una combinación de comportamientos.

El paradigma híbrido combina elementos de los enfoques conductuales y reactivos. El robot primero planifica (delibera) cómo descomponer una tarea en subtareas más pequeñas y selecciona los comportamientos adecuados para realizar cada una. Una vez completada la planificación, estos comportamientos se ejecutan simultáneamente siguiendo el paradigma reactivo.

• El robot primero planifica (delibera) cómo descomponer mejor una tarea en subtareas (también llamado "planificación de la misión") y luego cuáles son los comportamientos adecuados para realizar cada subtarea.
• A continuación, los comportamientos comienzan a ejecutarse según el paradigma reactivo.
• La organización de los sensores también es una mezcla de estilos jerárquicos y reactivos; los datos de los sensores se dirigen a cada comportamiento que necesita ese sensor, pero también están disponibles para el planificador para la construcción de un modelo global del mundo orientado a tareas.

• Robótica basada en el comportamiento
• Sistema de control jerárquico
• Arquitectura de subsunción

• Asada, H. y Slotine, J.-JE (1986). Análisis y Control de Robots. Wiley. ISBN 0-471-83029-1.
• Arkin, Ronald C. (1998). Robótica basada en el comportamiento. MIT Press. ISBN 0-262-01165-4.