¿Qué es la robótica?
El término "Robótica" fue acuñado por Isaac Asimov para describir la tecnología de los robots. Él mismo predijo hace años el aumento de una poderosa industria robótica, predicción que ya se ha hecho realidad. Recientemente se ha producido una explosión en el desarrollo y uso industrial de los robots tal que se ha llegado al punto de hablar de "revolución de los robots" y "era de los robots".El término robótica puede ser definido desde diversos puntos de vista:
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Con independencia respecto a la definición de "robot":
"La Robótica es la conexión inteligente de la percepción a la acción"... [Michael Brady and Richard Paul, editors. Robotics Research: The First International Symposium. The MIT Press, Cambridge MA, 1984]
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En base a su objetivo:
"La Robótica consiste en el diseño de sistemas. Actuadores de locomoción, manipuladores, sistemas de control, sensores, fuentes de energía, software de calidad--todos estos subsistemas tienen que ser diseñados para trabajar conjuntamente en la consecución de la tarea del robot"...
[Joseph L. Jones and Anita M. Flynn. Mobile robots: Inspirations to implementation. A K Peters Ltd, 1993]
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Supeditada a la propia definición del término robot:
"La Robótica describe todas las tecnologías asociadas con los robots"
¿De dónde proviene la palabra robot?¿Qué es un robot?
La palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo Karel Capek (1890 - 1938) estrena en el teatro nacional de Praga su obra Rossum's Universal Robot (R.U.R.). Su origen es de la palabra eslava robota, que se refiere al trabajo realizado de manera forzada. La trama era sencilla: el hombre fabrica un robot, luego el robot mata al hombre.
Muchas películas han seguido mostrando a los robots como máquinas dañinas y amenazadoras. Sin embargo, películas más recientes, como la saga de "La Guerra de las Galaxias" desde 1977, retratan a robots como "C3PO" y "R2D2" como ayudantes del hombre. "Número 5" de "Cortocircuito" y "C3PO" realmente tienen apariencia humana. Estos robots que se fabrican con look humano se llaman ‘androides’.
La mayoría de los expertos en Robótica afirmaría que es complicado dar una definición universalmente aceptada. Las definiciones son tan dispares como se demuestra en la siguiente relación:
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Ingenio mecánico controlado electrónicamente, capaz de moverse y ejecutar de
forma automática acciones diversas, siguiendo un programa establecido.
- Máquina que en apariencia o comportamiento imita a las personas o a sus
acciones como, por ejemplo, en el movimiento de sus extremidades
- Un robot es una máquina que hace algo automáticamente en respuesta a su
entorno.
- Un robot es un puñado de motores controlados por un programa de ordenador.
- Un robot es un ordenador con músculos.
La imagen del robot como una máquina a semejanza del ser humano, subyace en el hombre desde hace muchos siglos, existiendo diversas realizaciones con este fin.
El ciudadano industrializado que vive a caballo entre el siglo XX y el XXI se ha visto en la necesidad de emprender, en escasos 25 años, el significado de un buen número de nuevos términos marcados por su alto contenido tecnológico. De ellos sin duda el más relevante haya sido el ordenador (computador).
Éste, está introducido hoy en día en su versión personal en multitud de hogares, y el ciudadano medio va conociendo en creciente proporción, además de su existencia, su modo de uso y buena parte de sus posibilidades.
Pero dejando de lado esta verdadera revolución social, existen otros conceptos procedentes del desarrollo tecnológico que han superado las barreras impuestas por las industrias y centros de investigación, incorporándose en cierta medida al lenguaje coloquial. Es llamativo como entre éstas destaca el concepto robot.
Pero el robot industrial, que se conoce y emplea en nuestros días, no surge como consecuencia de la tendencia o afición de reproducir seres vivientes, sino de la necesidad. Fue la necesidad la que dio origen a la agricultura, el pastoreo, la caza, la pesca, etc. Más adelante, la necesidad provoca la primera revolución industrial con el descubrimiento de la máquina de vapor de Watt y, actualmente, la necesidad ha cubierto de ordenadores la faz de la tierra.
Inmersos en la era de la informatización, la imperiosa necesidad de aumentar la productividad y mejorar la calidad de los productos, ha hecho insuficiente la automatización industrial rígida, dominante en las primeras décadas del siglo XX, que estaba destinada a la fabricación de grandes series de una restringida gama de productos. Hoy día, más de la mitad de los productos que se fabrican corresponden a lotes de pocas unidades.
Al enfocarse la producción industrial moderna hacia la automatización global y flexible, han quedado en desuso las herramientas, que hasta hace poco eran habituales:
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Ingenio mecánico controlado electrónicamente, capaz de moverse y ejecutar de
forma automática acciones diversas, siguiendo un programa establecido.
- Forja, prensa y fundición
- Esmaltado
- Corte
- Encolado
- Desbardado
- Pulido.
Tipos de robots
Desde un punto de
vista muy general los robots pueden ser de los siguientes tipos:
Androides
Una
visión ampliamente compartida es que todos los robots son
"androides". Los androides son artilugios que se parecen y actúan
como seres humanos. Los robots de hoy en día vienen en todas las formas y tamaños,
pero a excepción de los robots que aparecen en las ferias y espectáculos, no
se parecen a las personas y por tanto no son androides. Actualmente, los
androides reales sólo existen en la imaginación y en las películas de ficción.
Móviles
Los
robots móviles están provistos de patas, ruedas u orugas que los capacitan
para desplazarse de acuerdo a su programación. Elaboran la información que
reciben a través de sus propios sistemas de sensores y se emplean en
determinado tipo de instalaciones industriales, sobre todo para el transporte de
mercancías en cadenas de producción y almacenes. También se utilizan robots
de este tipo para la investigación en lugares de difícil acceso o muy
distantes, como es el caso de la exploración espacial y de las investigaciones o
rescates submarinos.
Industriales
Los
robots industriales son artilugios mecánicos y electrónicos destinados a
realizar de forma automática determinados procesos de fabricación o manipulación.
También reciben el nombre de robots
algunos electrodomésticos capaces de realizar varias operaciones distintas de
forma simultánea o consecutiva, sin necesidad de intervención humana, como los
también llamados «procesadores», que trocean los alimentos y los someten a
las oportunas operaciones de cocción hasta elaborar un plato completo a partir
de la simple introducción de los productos básicos.
Los robots industriales, en la
actualidad, son con mucho los más frecuentemente encontrados. Japón y Estados
Unidos lideran la fabricación y consumo de robots industriales siendo Japón el
número uno. Es curioso ver cómo estos dos países han definido al robot
industrial:
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La Asociación Japonesa de Robótica Industrial (JIRA): Los robots son "dispositivos capaces de moverse de modo flexible análogo al que poseen los organismos vivos, con o sin funciones intelectuales, permitiendo operaciones en respuesta a las órdenes humanas".
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El Instituto de Robótica de América (RIA): Un robot industrial es "un manipulador multifuncional y reprogramable diseñado para desplazar materiales, componentes, herramientas o dispositivos especializados por medio de movimientos programados variables con el fin de realizar tareas diversas".
La
definición japonesa es muy amplia, mientras que la definición americana es más
concreta. Por ejemplo, un robot manipulador que requiere un operador "mecánicamente
enlazado" a él se considera como un robot en Japón, pero no encajaría en
la definición americana. Asimismo, una máquina automática que no es
programable entraría en la definición japonesa y no en la americana. Una
ventaja de la amplia definición japonesa es que a muchos de los dispositivos
automáticos cotidianos se les llama "robots" en Japón. Como
resultado, los japoneses han aceptado al robot en su cultura mucho más fácilmente
que los países occidentales, puesto que la definición americana es la que es
internacionalmente aceptada.
Médicos
Los
robots médicos son, fundamentalmente, prótesis para disminuidos físicos que
se adaptan al cuerpo y están dotados de potentes sistemas de mando. Con ellos
se logra igualar con precisión los movimientos y funciones de los órganos o
extremidades que suplen.
Teleoperadores
Hay
muchos "parientes de los robots" que no encajan exactamente en la
definición precisa. Un ejemplo son los teleoperadores. Dependiendo de cómo se
defina un robot, los teleoperadores pueden o no clasificarse como robots. Los
teleoperadores se controlan remotamente por un operador humano. Cuando pueden
ser considerados robots se les llama "telerobots". Cualquiera que sea
su clase, los teleoperadores son generalmente muy sofisticados y extremadamente
útiles en entornos peligrosos tales como residuos químicos y desactivación de
bombas.
Se puede concretar más, atendiendo a la arquitectura de los robots. La arquitectura, definida por el tipo de configuración general del robot, puede ser metamórfica. El concepto de metamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un robot a través del cambio de su configuración por el propio robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales -cambio de herramienta o de efector terminal-, hasta los más complejos como el cambio o alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales.
Los dispositivos y mecanismos que
pueden agruparse bajo la denominación genérica del robot, tal como se ha
indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación
coherente de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La
subdivisión de los robots, con base en su arquitectura, se hace en los
siguientes grupos: Poliarticulados, Móviles, Androides, Zoomórficos e Híbridos.
Poliarticulados
Bajo este grupo están los
robots de muy diversa forma y configuración cuya característica común es
la de ser básicamente sedentarios -aunque excepcionalmente pueden ser
guiados para efectuar desplazamientos limitados- y estar estructurados
para
mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo
según uno o
más sistemas de coordenadas y con un número limitado de grados de
libertad. En
este grupo se encuentran los manipuladores y algunos
robots industriales, y se emplean cuando es preciso abarcar una zona de
trabajo
relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de
simetría
vertical o reducir el espacio ocupado en la base.
Móviles
Cuentan con gran capacidad de
desplazamiento, basados en carros o plataformas y dotados de un sistema
locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando o guiándose por la
información recibida de su entorno a través de sus sensores.
Las tortugas motorizadas diseñadas en los años cincuenta, fueron las precursoras y sirvieron de base a los estudios sobre inteligencia artificial desarrollados entre 1965 y 1973 en la Universidad de Stanford.
Las tortugas motorizadas diseñadas en los años cincuenta, fueron las precursoras y sirvieron de base a los estudios sobre inteligencia artificial desarrollados entre 1965 y 1973 en la Universidad de Stanford.
Estos robots aseguran el
transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricación.
Guiados mediante pistas materializadas a través de la radiación
electromagnética
de circuitos empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas
fotoeléctricamente,
pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están dotados de un nivel
relativamente elevado de inteligencia.
Androides
Estos intentan reproducir
total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemático del ser humano.
Actualmente los androides son todavía dispositivos muy poco evolucionados y sin
utilidad práctica, y destinados, fundamentalmente, al estudio y experimentación.
Uno de los aspectos más
complejos de estos robots, y sobre el que se centra la mayoría de los trabajos,
es el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es
controlar dinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener
simultáneamente el equilibrio del robot .
Zoomórficos
Los robots zoomórficos, que
considerados en sentido no restrictivo podrían incluir también a los
androides, constituyen una clase caracterizada principalmente por sus sistemas
de locomoción que imitan a los diversos seres vivos.
A pesar de la
disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conveniente
agrupar a los robots zoomórficos en dos categorías principales: caminadores y
no caminadores. El grupo de los robots zoomórficos no caminadores está muy
poco evolucionado. Cabe destacar, entre otros, los experimentados efectuados en
Japón basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí
y dotados de un movimiento relativo de rotación. En cambio, los robots zoomórficos
caminadores multípedos son muy numerosos y están siendo experimentados en
diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos
terrenos, pilotados o autónomos, capaces de evolucionar en superficies muy
accidentadas. Las aplicaciones de estos robots serán interesante en el campo de
la exploración espacial y en el estudio de los volcanes.
Híbridos
Estos robots corresponden a
aquellos de difícil clasificación cuya estructura se sitúa en combinación
con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por
yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentado, articulado y con ruedas,
tiene al mismo tiempo uno de los atributos de los robots móviles y de los
robots zoomórficos. De igual forma pueden considerarse híbridos algunos robots
formados por la yuxtaposición de un cuerpo formado por un carro móvil y de un
brazo semejante al de los robots industriales. En parecida situación se
encuentran algunos robots antropomorfos y que no pueden clasificarse ni como móviles
ni como androides, tal es el caso de los robots personales.
Aqui un video que reafirma lo ya hablando anteriormente:
Aqui un video que reafirma lo ya hablando anteriormente:
Otro video DE un EJEMPLO DE LA ROBOTICA HUMANOIDE TAN AVANZADA:
Y aqui otros ejemplos de robots(los mas actuales y todos inventados por chinos, japoneses o españoles) :
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