ROBÓTICA
¿Qué es la robótica?
La robótica es la ciencia y tecnología para diseñar y construir máquinas capaces de imitar tareas humanas llegando a recrear inteligencia. La robótica, gracias a los avances actuales, ha dado un salto conceptual desde la ciencia ficción hacia la ciencia tecnológica.
palabra robótica fue acuñada por primera vez en el año 1921 por el escritor checo Karel Capek (1890-1938) pero popularizado por el escritor ruso-americano de ciencia ficción Isaac Asimov de quién se deben las 3 leyes de la robótica:
- Primera ley: “Un robot no le hará daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.”
- Segunda ley: “Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si estas órdenes entran en conflicto con la primera ley.”
- Tercera ley: “Un robot debe proteger su propia existencia en la medida que su protección no entre en conflicto con la primera y segunda ley.”
Características de la robótica
La robótica es la ciencia que estudia a los robots, y como tal, concentra las distintas disciplinas necesarias para diseñar y fabricarlos. Así, reúne conocimientos de distintas ramas de la ingeniería, de la electrónica, de la física, la informática, la mecánica, la animatrónica y otras áreas del saber semejantes.
Su cometido, claramente, es desarrollar los diferentes aspectos de un robot funcional: su autonomía e inteligencia propia, su resistencia y capacidad de operatividad, su programación y mecanismos de control.
Además, se trata de una disciplina relativamente joven, cuyas aplicaciones en la vida real tienen un enorme impacto. Al mismo tiempo es fuente de desconfianza y de temores de parte de la sociedad.
Tipos de robots
Los robots se clasifican generalmente en base a su pertenencia a las diferentes generaciones de robots construidos, que son:- Primera generación. Robots multifuncionales con un sistema simple de control, manual, de secuencia fija o secuencia variable.
- Segunda generación. Robots de aprendizaje, que repiten secuencias de movimientos previamente ejecutadas por operadores humanos.
- Tercera generación. Robots de control sensorizado, controlados por algún tipo de programa (software) que envía las señales al cuerpo robotizado para llevar a cabo determinadas tareas mecánicas.
Existen varios tipos de robots empezando con los de primera generación como los manipuladores hasta la cuarta generación que serían los robots ‘inteligentes’:
- Robot industrial: como por ejemplo el brazo mecánico industrial.
- Manipulador: como por ejemplo el empacador, cargador y descargador de una fábrica.
- Terrestre: algunos tienen formas de insectos, otros tienen ruedas y otros se paran en dos piernas llamados robots androides.
- Aéreos: tienen forma de avión o de helicóptero.
- Investigación: por ejemplo el vehículo explorador tipo rover que la NASA usa para explorar el planeta Marte.
- Didácticos o de entretenimiento: son generalmente de consumo diario como las mascotas electrónicas.
- Bioingeniería robótica: junta la biología, la ingeniería, la electrónica y la robótica para crear prótesis y prototipos para el área de la medicina.
- Androides: robots ‘inteligentes’.
También existen los robots híbridos, que combinan algunas de las categorías anteriores.
Beneficios de la robótica
Algunos beneficios de la robótica son:
- Aumento de la productividad, en fábricas y otros espacios mecánicos, ya que los robots pueden hacer tareas más veces, más rápido y más eficientemente que los trabajadores humanos.
- Acceso a entornos hostiles, como lo son el espacio exterior, el fondo marino, espacios desprovistos de aire, etc., en los que un trabajador humano no podría operar o lo haría a altísimos costos y riesgos.
- Automatización de tareas indeseadas, generalmente aquellas vinculadas al mantenimiento o la limpieza, que son de tipo mecánico y repetitivo. Las aspiradoras inteligentes (roomba) son un buen ejemplo de ello.
- Ayuda en la medicina, permitiendo operaciones a distancia, controladas mediante software médico especializado, con un altísimo índice de precisión, a través de brazos y otras herramientas robóticas.
- Aplicaciones bélicas, para fabricar bombarderos automatizados, tanques no tripulados, y otras nuevas formas de armamento tecnológico. Si esto es realmente un beneficio es materia de debate.
Ventajas
A continuación vamos a comentar los beneficios que la Inteligencia Artificial puede aportar al sector empresarial.
- Automatización de procesos. Los robots son capaces de reproducir tareas repetitivas y pensar más rápido que los humanos.
- Minimiza el error humano. Se reducen los fallos que podemos tener los humanos debido a nuestras limitaciones. Es más, ha sido y es empleada para poder detectar errores que pueden ser indetectables para nuestros ojos. Las máquinas son más precisas.
- Mantenimiento predictivo. podemos realizar un mantenimiento predictivo de nuestro equipo industrial, pudiendo incrementar su rendimiento y ciclo de vida.
- Minimiza el tiempo de análisis de datos. Permite que este pueda hacerse en tiempo real.
- Mejora en la toma de decisiones. Pueden tomarse mejores decisiones al disponer de una información mejor estructurada.
- Aumento de productividad y calidad. Incrementa tanto la productividad de la maquinaria como la de los propios trabajadores, así como el trabajo realizado.
- Control y optimización. Esto se debe a que los procesos que se siguen son más eficientes, con un mayor control y sin apenas errores.
- Mayor precisión. Las máquinas pueden llegar a tomar decisiones que anteriormente se tomaban de manera manual o monitorizada, de una forma más precisa.
- Compatibilidad de sectores. es aplicable desde el sector sanitario hasta la aviación. Es decir, es aplicable a una gran multitud de sectores.
- Aplicaciones en tareas complejas. Es aplicable en labores aplicadas a la mineración, exploración de fondos oceánicos u otras que son demasiado complejas para la limitación humana.
Desventajas
- Coste y tiempo de implementación. La inversión en Inteligencia Artificial es muy elevada al tratarse de máquinas complejas con un alto coste en mantenimiento y reparación.
- Falta de cualificación. Para poder implantar proyectos se debe contarse con profesionales que estén familiarizados con la materia.
- Aumento de desempleo. La sustitución de humanos por máquinas está llevando a muchas personas al desempleo a gran escala.
- Ausencia de moral. Es cierto que la eficacia es mayor, pero no son humanos, carecen de sentimientos, lo que a veces puede ser peligroso ya que no conocen ninguna barrera moral.
- No existe la creatividad. Las máquinas no piensan, trabajan bajo parámetros, por lo que la capacidad creativa permanece ausente.
Evolución de la robótica industrial
Si hay una tecnología que ha revolucionado la industria de manera constante durante los últimos ochenta años, es la de la robótica industrial. Aunque actualmente estamos muy acostumbrados a que forme parte de la cadena de producción de las empresas, la robótica industrial moderna ha sufrido una evolución rápida a lo largo de los siglos XX y XXI.
Actualmente nos encontramos en lo que se denomina como la era de la Industria 4.0 o Cuarta Revolución Industrial. Esto nos indica que ha habido tres revoluciones o tres tipos de industria previas al momento en el que nos situamos.
Leyes de la robótica
En su obra ficcional, el escritor estadounidense Isaac Asimov concibió las Tres Leyes de la Robótica, que son un código fundamental de operatividad incorporado en el núcleo de los cerebros positrónicos de los robots de sus relatos. Las tres leyes eran, en orden de jerarquía e importancia:
- Primera Ley. Ningún robot hará daño a un ser humano o permitirá por inacción que un ser humano sufra daños.
- Segunda Ley. Todo robot deberá obedecer las órdenes que le sean impartidas por un ser humano, excepto en los casos en que dichas órdenes contradigan la Primera Ley.
- Tercera Ley. Todo robot deberá velar por la preservación de su existencia, excepto en los casos en que ello contradiga lo establecido en la Primera y/o la Segunda Ley.
Todo empezó mucho antes de lo que creemos:
En la década de los años 30 del siglo XX (1937 para ser más exactos) el estudiante británico Bill Taylor creó el robot Gargantua, un robot con forma de grúa para el que utilizó componentes que se usaban en los juguetes de Meccano. Este robot se utilizó para la colocación de productos, lo que en lenguaje industrial se conoce como pick & place.
Se programó con cinta de papel y motorizado con un único motor eléctrico. Gargantua era capaz de apilar bloques de madera en patrones programados. Por su parte, en el año 1938, la compañía Devilviss construye el primer robot con forma de brazo articulado para pintura en espray. En la feria anual de Nueva York de 1939 ya se presentaron robots para uso industrial y para ocio. Esto supuso el inicio de una de las industrias más interesantes de la Historia.
Los primeros robots industriales de gran tamaño:
No fue hasta mediados del siglo XX, tras el fin de la Segunda Guerra Mundial, cuando se empezaron a utilizar los primeros robots industriales de gran tamaño. Estaban destinados a tareas pesadas y repetitivas que consistían en movimientos simples.
A principios de los años 60 (1961) la compañía estadounidense Unimation, propiedad de Joseph Engelberger y George Davol, dirigió el desarrollo del primer robot de transferencia programable.
General Motors, una de las empresas pioneras en el uso de robótica industrial, utilizó las licencias de Unimotion para incorporar a su cadena de producción un brazo robótico que ejecutaba una de las tareas más peligrosas para los operarios: el levantamiento de grandes piezas de metal caliente y su posterior colocación en líquidos refrigerantes.
Robot ligero en forma de brazo multiprogramable:
Años más tarde, en 1968, el grupo Kawasaki, se erigió como el líder en robótica industrial en Japón, también por la compra de licencias de la americana Unimotion. Sumado a esto, en el año 1969, Víctor Scheinman desarrolla el Standford Arm, un robot ligero en forma de brazo multiprogramable para diversas tareas.
Para década de los 70, Unimotion ya se había extendido a Europa, donde Suecia y la compañía Nokia lideraron la implementación de robótica industrial, y había sacado al mercado los robots de soldadura, capaces de montar y soldar 110 automóviles por hora. En 1975, nació en Europa el ASEA IRB, un robot totalmente eléctrico que utilizaba tecnología Intel. En el 78, Unimotion y Vicarm, la empresa de Víctor Scheirman (creador del Standford Arm), fabricaron y lanzaron al mercado el robot PUMA, que se utilizaba para las líneas de ensamblaje de General Motors.
El inicio de la Era Robótica:
Los años 80 supusieron una explosión en el desarrollo de la robótica y su década es considerada como el inicio de la Era Robótica, y es que su fabricación y venta aumentaron en un 80%. Se considera que empezó a sembrarse en esta época la semilla que luego haría surgir la robótica inteligente que hoy en día conocemos. Con la tecnología adecuada y el uso de inteligencia artificial, los robots han ido ganando independencia en sus tareas y han ido cooperando con el ser humano, tomando decisiones en tiempo real.
Los años 90 y 2000 han servido para que la robótica de la industria siga en la misma dirección y creciendo a pasos agigantados. La globalización, ocurrida en parte por la internacionalización de muchas empresas, ha contribuido a que se demanden y produzcan muchos más bienes de consumo que hace unas décadas. En su búsqueda de la máxima productividad y eficiencia, las grandes organizaciones utilizan lo que se denomina robótica inteligente para producir mayor cantidad a menor precio y para solucionar problemas de la vida cotidiana. Es decir, para facilitar la vida a los seres humanos.
La robótica inteligente supone una evolución de la robótica industrial gracias a tecnologías como el Big Data, el IoT, y los sistemas de visión artificial y la inteligencia artificial.
En 2017, la Federación Internacional de Robótica preveía que en 2020 habría alrededor de tres millones de robots industriales alrededor del mundo. Fabricantes como EPSON, KAWASAKI, YASKAWA, FANUC, OMRON, ABB o KUKA lideran la fabricación de robótica industrial.
