¿Cuál sería tu reacción si escucharas que las tareas que realizas pudiesen estar a cargo de un robot? Esta idea no es descabellada. De hecho, la robótica avanza para llevarnos a una vida donde diferentes tipos de robots ofrezcan ayuda y compañía.

El uso de robots es una idea que ha estado presente desde hace muchos años y ha estado representada en series y películas. Pero este concepto de la robótica ya no pertenece a un panorama futurista, sino que puede ser una realidad cercana.

Desde aspiradoras superinteligentes hasta robots que sirven tu desayuno en la cama. Hoy en día las posibilidades que tiene la robótica son, casi, infinitas. Así que es importante entender temas como qué es la robótica y cuáles son las leyes que la rigen. ¡Aquí te lo contamos!

¿Qué es la robótica?

que es la robótica

Esta ciencia tiene el propósito de diseñar máquinas robotizadas que sean capaces de realizar tareas automatizadas. Usualmente imitan los comportamientos humanos o animales. Los avances han sido tantos que, en los últimos años, los robots tienen características faciales muy realistas.

Se basa en la inteligencia artificial (IA) y la razón de su forma de actuar se encuentra en un software. Entonces, se puede definir como una rama de la tecnología que se apoya en la ingeniería, mecánica, electrónica y sistemas computacionales.

Sus inicios se pueden ubicar desde hace cientos de años, cuando los hombres buscaron la forma de hacer sus tares más sencillas. En especial aquellas que fuesen peligrosas o exigentes físicamente.

¿Qué son los robots?

Este concepto de robótica se relaciona con los robots. Pero ¿qué son? Desde un punto de vista etimológico, proviene de la palabra checa robota que se puede traducir como trabajo pesado. El robot, a diferencia de los bots, está compuesto por materiales tangibles.

Los robots son entes que pueden funcionar de manera autónoma a través de la mecánica artificial y un sistema mecánico.

Karel Capek, fabricante de criaturas mecánicas, fue el primero en escribir esta palabra durante la obra de teatro Rossum’s Universal Robots (RUR). En el año 1921.

Posteriormente, es Isaac Asimov quien utiliza el término «robótica» para hablar de la ciencia que estudia a los robots.

Historia de la robótica

Historia de la robótica

El origen de la robótica se puede remontar a la Antigua Grecia cuando los seres humanos intentaron construir robots a su imagen. Además, se encuentran registros de esta idea desde el siglo III a. C., gracias al escritor chino Lie Yukou, quien en un relato habló sobre la figura humana mecánica.

Otro famoso invento menciona a Leonardo Da Vinci cuando en 1499 construyó un león mecánico para el rey Luis XII de Francia.

Estos primeros robots recibieron el nombre de autómatas. Entre 1937 y 1939 fue construido el primer robot, Elektro the Motor Man. En la  feria mundial de Nueva York de 1939 fue presentado por su creador Joseph Barnett. En aquella época este tipo de máquinas solo eran posibles en películas o en la imaginación. Por eso causó tanto asombro e interés en la población y en los investigadores.

Elektro fue un símbolo de avance tecnológico, capaz de fumar cigarrillos, inflar globos, caminar y mover algunas de sus extremidades. También poseía un vocabulario de más de 700 palabras. Este primer humanoide medía cerca de dos metros y pesaba 120 kilos. Estaba recubierto de metal en su totalidad.

Para 1940 en esa misma feria hace su debut Sparko. Se trató de un perro mecánico capaz de ladrar y sentarse sobre sus patas traseras. Pesaba cerca de 30 kilos.

Elektro llegó a su fin en los años 60, luego de mucha fama, cuando fue desmontado por su creador. Por su parte, Sparko fue atropellado por un vehículo, que lo dejó inutilizable.

Llegada de los robots industriales

Otro de los grandes hitos de la historia de la robótica se encuentra con George Charles Devol. Él junto a Joseph F. Engelberger crearon una empresa dedicada a desarrollar robots industriales.

Lograron un contrato con la General Motors para instalar un brazo robótico en su fábrica. Esta pieza tenía el objetivo de levantar y apilar grandes piezas de metal caliente. Pesaba cerca de 1 800 kilos.

Hasta la actualidad es considerado como el primer robot industrial de la historia. Davel, de igual forma, patentó un manipulador programable que es conocido como el embrión del robot industrial.

El primer robot eléctrico

Para el año 1973, se fabrica el primer robot eléctrico. Su elaboración estuvo a cargo de la empresa sueca ASEA. Debido al gran avance del componente eléctrico, es uno de los más utilizado hasta el momento.

En 1974 se comienza a usar el lenguaje de programación AL. Mientras que Victor Scheinman, junto a Devol y Engelberger, se gana un lugar en la historia como pionero de la robótica industrial.

La base de los robots actuales se encuentra en PUMA, Programmable Universal Machine for Assambly. El cual salió en 1978. Su característica más llamativa fue su brazo multiarticulado.

El interés por la robótica fue avanzando en gran medida hasta que en 1987 se constituye la Federación Internacional de Robótica con sede en Estocolmo. Esta Federación incluye entre sus estatus las leyes de la robótica propuestos por Isaac Asimov.

Así, la ciencia y la tecnología se ha ido transformando y avanzando hasta llegar a tener robots como Pepper, Sophia, Atlas y NAO. Entender cómo funciona la robótica ha sido clave para su evolución.

¿Para qué sirve la robótica?

para qué sirve la robótica

  • Puede ser utilizada en casi cualquier disciplina.
  • Pueden trabajar hasta 24 horas continuas. De ahí, el deseo de utilizarlos en procesos industriales.
  • No solo está siendo utilizada para construir máquinas sino que su sistema ayuda a la inteligencia artificial. Un ejemplo es AI Factory de BBVA, un sistema que puede revisar contratos por sí solos.
  • Pudiesen ser otra forma de armamento tecnológico.
  • Son aliados en las tareas domésticas. En el mercado se pueden encontrar aspiradoras, lavadoras, robots chefs o meseros que te ayudan a limpiar, ordenar y cocinar.
  • En el campo de la medicina pueden participar como asistentes en una cirugía.
  • Empresas como Amazon los utilizan para aumentar su capacidad de logística.
  • La robótica se emplea en el campo militar para volar aviones sin pilotos. ¡Incluso hasta en el transporte público urbano! La tendencia es que los carros se manejen sin necesidad de una persona.
  • Facilitan el acceso a entornos que pueden ser inaccesibles para el ser humano. Por ejemplo, la profundidad del mar o el espacio exterior.

Características de la robótica

característica de la robótica

Lo principal es que se considera como una ciencia relativamente joven. Aún está en desarrollo y no ha alcanzado su máximo potencial. Con lo cual podemos esperar mucho de la robótica.

En teoría, los robots no deben necesitar ayuda, por lo que la autonomía es una de las características principales que busca la robótica.

También debe tener facilidad de movimiento en cualquier dirección o, al menos, según su propio sistema de coordenadas.

Debe funcionar mediante una batería recargable. La misma debe ser traducida en fuerza de trabajo. La robótica debe captar la información de la mejor manera posible, ya que eso ayudará a que cumpla sus funciones.

Aunque estas características pueden variar según el tipo de robot, se siguen manteniendo como las esenciales.

Las tres leyes de la robótica

Las tres leyes de la robótica

Las leyes de la robótica son universales y fueron establecidas por Isaac Asimov en uno de sus libros más famosos. Este escritor fue uno de los pioneros en incluir el tema de los robots en la literatura. Sus relatos se encuentran recopilados en la publicación de 1950 Yo, robot. Sus leyes no solo influyeron en la ciencia ficción, sino que sientan las bases de la robótica tal y como se conoce.

Las tres leyes de la róbotica son:

1. Primera ley de la robótica

Ningún robot puede tener la capacidad de dañar a un ser humano. Ni siquiera por omisión. La vida e integridad de los humanos está por encima de todo.

2. Segunda ley de la robótica

Las órdenes que realice un robot no deben ser con el fin de dañar a otro ser humano. Es decir, ningún robot puede obedecer una orden que vaya en contra de la primera ley de la robótica.

3. Tercera ley de la robótica

Un robot es responsable de proteger su existencia, siempre y cuando no violen la primera y segunda ley de la robótica.

Ley cero

Asimov fue un visionado que entendió que los robots cada día serían más avanzados. Por ello, escribió una Ley Cero. Esta establece que los robots no pueden dañar, ni por inacción, a la humanidad.

Esta cuarta ley vendría siendo una variación o una generalización de la primera ley de la robótica. Constituye una mejoría al cambiar «hombre» por «humanidad».

Tipos de robots

tipos de robots

Existen diferentes formas de clasificar a los robots. Siendo algunas de ellas por su estructura, por su uso y por su generación.

Robots por su generación:

Primera generación

Su uso es manual con sistemas simples. Pueden ser multifuncionales.

Segunda generación

Repiten patrones de comportamiento que aprenden de los humanos. Son conocidos también como robots de aprendizaje.

Tercera generación

Realizan tareas mecánicas gracias a un software.

Robots por estructura:

Antropomórficos

Imitan las características físicas de un ser humano.

Poliarticulados

Están conformados por piezas móviles o desmontables.

Zoomórficos

Imitan la forma física de los animales.

Móviles

Son rodantes o de transporte. Tienen orugas, patas o ruedas. Según su tipo, se emplean en superficies lisas, irregulares o muy irregulares.

Se utilizan para investigaciones en lugares de acceso difícil, para el transporte de mercancías en cadenas de producción y almacenes. Incluso han sido utilizados en instalaciones industriales.

Su principal característica es que cuentan con sensores supersensibles mediante bandas electromagnéticas o fotoeléctricas.

Los robots móviles cuentan con sistemas de automoción. Los más conocidos son los robots desactivadores de explosivos, los cuales son maniobrados por control remoto. También se encuentran los robots para inspecciones volcánicas, robots no tripulados y robots espaciales.

Robots según su uso:

Robots industriales no colaborativos

Los humanos no pueden trabajar junto a este tipo de robots porque pueden llegar a ser peligrosos o por sus grandes dimensiones.

Según la Federación Internacional de Robótica (IFR), se entiende por robot, «una máquina de manipulación automática, reprogramable y multifuncional con tres o más ejes que pueden posicionar y orientar materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales para la ejecución de trabajos diversos».

Para que un robot sea catalogado como industrial debe cumplir con ciertas características. Por ejemplo, debe contar con flexibilidad en el posicionamiento y orientación del elemento terminal. La capacidad de carga debe variar entre 2 y 200 Kg. Debe contar con buena repetibilidad la cual puede variar desde 0,01 hasta 2 mm.

Cobots

Este tipo de robot colaborativo está programado para trabajar de la mano con los humanos. La idea es que ambos puedan vivir en armonía y se complementen en la realización de las tareas. También se ha dicho que el desarrollo de los cobots sea la causa de que entremos en una revolución industrial digital.

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Robots de compañía

Buscan que las personas de la tercera edad o enfermas no tengan que pasar sus días aislados, sin nadie a su lado. También buscan que las personas tengan mejor movilidad. Pueden ayudar a recordar la hora de la medicina o a realizar ejercicios.

Humanoides

Se asimilan a la estructura y comportamiento humano.

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Sexuales

Sí, aunque no lo creas. Harmony es un robot diseñado para cumplir las fantasías sexuales.

Robots agrícolas

Buscan aumentar la cantidad de cultivos en las granjas y reducir los costos de producción del campo.

Robots de servicio

Las pymes están desarrollando este tipo de artefactos que realizan labores de aseo, hotelería, mensajería, transporte e incluso medicina. Por ejemplo, robot Digit que busca realizar entregas autónomas en tu casa.

Los robots de servicio pueden realizar tareas no comerciales. La Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa (UNECE) y la Federación Internacional de Robótica (IFR) llegaron a un acuerdo sobre la definición de robots de servicio en el 2012.

Aunque desde los 90 empezaron a desarrollar un sistema de clasificación para los robots de servicio. Esto se basa en distintas categorías y tipos de interacción.

Categoría robots domésticos/personales

Robots para tareas domésticas

  • Robots compañeros, asistentes.
  • Limpieza de suelos, aspiradoras.
  • Corte de césped.
  • Limpieza de piscina.
  • Limpieza de ventana.
  • Seguridad y vigilancia doméstica.

Robots de entretenimiento

  • Juguetes/Hobby.
  • Robots multimedia.
  • Educación e Investigación.
  • Asistencia de ancianos y discapacitados
  • Sillas de ruedas robotizadas.
  • Dispositivos de ayudas y asistencias personales.
  • Otras funciones de asistencia.
  • Otros robots domésticos/personales.

Categoría robots de servicio profesional

Robótica de campo

  • Agricultura.
  • Robots de ordeño.
  • Otros robots de ganadería.
  • Robots de minería.
  • Robots espaciales.

Limpieza profesional

  • Suelos.
  • Ventanas y paredes.
  • Limpieza de tanques y cañerías.
  • De casco.
  • Otras tareas de mantenimiento.

Sistemas de inspección y mantenimiento

  • Plantas, instalaciones.
  • Tanques, cañerías, cloacas.
  • Otros sistemas de inspección y mantenimiento.

Construcción y demolición

  • Desmantelado y demolición nuclear.
  • Construcción edilicia.
  • Robots de construcción civil/pesada.
  • Otros sistemas de construcción y demolición.

Sistemas de logística

  • Vehículos guiados autónomos (AGV) en ambientes fabriles.
  • AGV en ambientes no fabriles (interiores).
  • Manipulación de carga, logística exterior.
  • Transporte personal (AGV para personas).
  • Otras logísticas.

Robótica médica

  • Sistemas de diagnóstico.
  • Robot de asistencia en cirugía o terapia.
  • Sistemas de rehabilitación.
  • Otros robots médicos.

Aplicaciones de rescate y seguridad

  • Robots contra fuego u otros desastres.
  • Robots sin UAV de seguridad/supervivencia.
  • Otros robots de seguridad y rescate.

Aplicaciones de defensa

  • Robots de desminado.
  • Aéreos no tripulados.
  • Terrestres no tripulados.
  • Vehículos submarinos no tripulados.
  • Otras aplicaciones de defensa.
  • Sistemas submarinos (uso general/civil).
  • Exoesqueletos humanos potenciados.
  • Vehículos aéreos no tripulados (uso general).
  • Plataformas móviles (uso general).

Robots de relaciones públicas y compañía

  • De hoteles y restaurantes.
  • Telepresencia, información, guía móvil.
  • Robots en marketing.
  • De compañía.
  • Otras relaciones públicas.

Aplicaciones y ventajas de la robótica

Aplicacion y ventaja

Los avances en la robótica ha hecho posible que se pueda pensar en un mundo donde exista colaboración entre las máquinas y los seres humanos. La aplicación de robots en la modernidad abarca muchos campos.

Entre las principales aplicaciones de la robótica se encuentran:

  • Industria: Una de sus aplicaciones más extendidas se encuentra en las industrias. Aquí son utilizados para fabricación, montaje y mantenimiento.Dentro de las ventajas de estos robots, se encuentra que se mejoran las condiciones laborales, aumenta la velocidad de producción como consecuencia de la optimización y automatización de muchos procesos. Y, en muchos casos, se reducen los costos.
  • Misiones de salvamento: Los robots también están siendo utilizados en las misiones de salvamento de catástrofes que afecten al ser humano. Estos prototipos ya están siendo de ayuda para los bomberos de Montelibretti, Italia.
  • Acompañamiento social: Como se ha señalado antes, una de sus aplicaciones es en el área del acompañamiento social. Esto ha tenido gran evolución. Por el momento un equipo de investigadores de la Universidad de Aberdeen está desarrollando un modelo de robot que puede debatir y sostener un argumento con los humanos. Mientras que, otro robot de la de la Universidad de Hertfordshire puede aprender vocabulario en cuestión de minutos. Esto quiere decir que los esfuerzos de los expertos se centran en hacer que las interacciones sean mucho más profundas y con mayor significado.
  • Salud: Los robots tienen importantes implicaciones en la salud. Por ejemplo, Brian 2.1 ayuda a los ancianos enfermos de Alzhéimer a ser más independientes. Otro ejemplo es Nao, un pequeño humanoide utilizado en hospitales y en escuelas que ayuda a los niños autistas a comunicarse mejor.

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Índice de robotización

Densidad de robots

Japón es el líder mundial en empleo de robots seguido por Singapur, Corea y los Estados Unidos, según el llamado índice de robotización o densidad de robots, que es el número de robots en funcionamiento por cada 10 000 operarios del sector industrial.

Por su parte, Junji Tsuda, presidente de la Federación Internacional de Robótica ha señalado que: «Como resultado del gran volumen de instalaciones de robotizadas en Asia en los últimos años, la región tiene la tasa de crecimiento más alta».

Tusda, también puntualizó que: «Entre 2010 y 2016, la tasa de crecimiento anual promedio en relación con la densidad de robots en Asia fue del 9 %. En  América es del 7 % y en Europa del 5 %».

Para este año, China tenía previsto vender 100 000 robots industriales producidos en ese país. El logro de este objetivo todavía está por verse…

Tendencias de la robótica

Tendencias de la robótica

Todo apunta a que los grandes cambios que experimentará la robótica serán en tres áreas principales. Y siempre estarán en búsqueda de la automatización de los procesos.

1. Desarrollo e investigación en ordenadores

Los ordenadores neuronales y de los cuánticos serán claves para el desarrollo de los robots del futuro. Si bien los ordenadores actuales no representan inconvenientes para que el robot pueda procesar la información recibida de su programa y de los sensores, con esta nueva generación de ordenadores se busca que puedan tomar decisiones de manera mucho más fluida.

También se buscará que puedan imitar el comportamiento de las neuronas humanas. Lo que se intenta es aumentar la capacidad de aprendizaje en la robótica.

2. Simulación virtual y programación offline

La idea es que se pueda comprobar el funcionamiento del robot antes de su construcción. Esto supondría una importante reducción de los costos de inversión. Con algo de timidez, empieza a ser una realidad.

Robcad, Robotstudio, Igrip, Workcell, son algunos de los programas comerciales que en este momento permiten simular la actividad de un robot.

Lo realmente novedoso será saber si los investigadores pueden ir un paso más allá, con el objetivo de lograr que todo este proceso se haga de manera offline.

3. Sensores

Los sensores de reconocimiento de voz vienen con fuerza. Los robots tienen la capacidad de orientarse, desplazarse, calcular velocidad y fuerza. Pero ¿qué les falta para ser aún más parecidos a los humanos? La capacidad de comunicarse más allá de una serie de comandos preinstalados en su software.

Las redes sociales serán uno de sus grandes aliados. Incluso ellos ya pueden extraer ciertos datos de las mismas. Así que el contenido que compartimos en redes puede servir para que un robot obtenga conocimientos más profundos.

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Palabras finales

El futuro ya está aquí. No debemos esperar décadas ni pensar que los robots son algo producto de la imaginación. Al contrario, cada día están más presentes en la vida diaria.

La tendencia revela que su uso solo se incrementará. Por supuesto, su uso debe ser racional y jamás se debe intentar sustituir a los humanos porque, aunque puedan aprender a repetir patrones, lo cierto es que no podrán sustituir la calidez humana.

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