Una breve historia de la robótica – Robots modernos

El viaje continúa en la historia de la robótica hasta las formas de la robótica moderna

En los últimos 80 años, gracias a los enormes avances tecnológicos, los robots se han transformado de una utopía futurista en una parte integral del mundo moderno. Qué tipos de robots hay, cómo se distinguen y qué beneficios diferentes tienen, presentamos en el artículo.

Como se anunció en la Parte 1 (Comienzos hasta el presente de la robótica) del artículo, ahora continuamos con la breve excursión al mundo de la robótica.

Robótica Industrial

Actualmente, la mayor área de aplicación de la robótica es la robótica industrial. El primer «manipulador» programable moderno fue patentado por el inventor estadounidense George Devol en 1954. Él y su socio Joseph Engelberger lanzaron entonces el «Unimate» en 1960, el primer brazo robótico industrial operado hidráulicamente que podía ejecutar unos pocos comandos almacenados en un tambor magnético. Sólo un año después, este invento se utilizó para trabajos de soldadura particularmente peligrosos en una línea de producción de General Motors, allanando el camino para las líneas de producción totalmente automatizadas que conocemos hoy en día en muchos sectores industriales.

Los robots industriales se fijan clásicamente en un lugar, normalmente tienen un brazo (de agarre), y tampoco están equipados con mucha «inteligencia». Aunque pueden realizar una variedad de tareas, su inmovilidad significa que sólo tienen un entorno inalterable, por lo que se requiere poca o ninguna interacción con él. En cuanto a la seguridad, esos brazos robóticos están protegidos estructuralmente o por barreras de luz o similares, ya que, por ejemplo, los humanos que se acercan a los robots en movimiento no son detectados y existe un riesgo considerable de lesiones.

Robots móviles

Sin embargo, los primeros robots móviles, es decir, robots que podían moverse en un entorno determinado, aunque de forma remota, se desarrollaron en el MIT sólo unos años más tarde, en 1968.
Entre 1966 y 1972, el Instituto de Investigación de Stanford en los Estados Unidos desarrolló el robot «Shakey», que realizaba un comando fijo (empujar un bloque de una plataforma) a través de su propia planificación de tareas, por lo que se le considera el primer robot autónomo móvil del mundo. Las características de los robots autónomos móviles son que pueden moverse y actuar de forma autónoma en su entorno, y puede haber varios grados en el grado de autonomía. Por ejemplo, un subcampo separado de la robótica móvil autónoma es la conducción autónoma, que es la participación sin conductor de los vehículos de motor en el tráfico vial. Las tareas que la conducción autónoma tiene que dominar como caso de uso son muy especiales y complejas y, por lo tanto, no pueden compararse con otros escenarios de la robótica móvil autónoma.

Sistemas de transporte autónomo – AGV

Los sistemas de transporte autónomos, también conocidos como AGV (Automated Guided Vehicles), representan una intersección entre los robots industriales y la robótica autónoma móvil. Estos vehículos de transporte sin conductor tienen su propio accionamiento (eléctrico) y se utilizan en entornos industriales como un sustituto flexible de las cintas transportadoras que requieren mucho espacio o como una solución inteligente en los almacenes. La navegación suele ser (parcialmente) autónoma.

Robot cobot

A diferencia de los robots industriales, que presentan un riesgo de lesiones para los humanos debido a las casi inexistentes posibilidades de interacción y a la velocidad y fuerza con la que se realizan las tareas y están protegidos con barreras de protección, los cobots son robots con tecnología de sensores finos y riesgo reducido de lesiones que trabajan directamente con los humanos. Sin embargo, aunque este software de robot puede detectar y reaccionar ante los riesgos de colisión con personas u objetos (reduciendo la velocidad a una parada), siguen siendo necesarias medidas de seguridad como los interruptores de parada de emergencia o la vigilancia humana o el control remoto.

Los robots humanoides

Los llamados robots humanoides se acercan más a la antigua idea de un ser humano como una máquina. Japón está considerado como el pionero en este campo, ya que el primer robot humanoide «Wabot 1» fue presentado en la Universidad Waseda de Tokio en 1973 y la compañía Honda, conocida actualmente por los automóviles, lanzó su propio programa de investigación para robots humanoides en 1986. El desarrollo de los robots humanoides tiene que hacer frente a muchos retos técnicos difíciles, empezando por la forma bastante inestable de locomoción sobre dos piernas, hasta los complejos procedimientos de realizar tareas con dos brazos y manos, hasta sofisticadas capacidades de reacción e interacción con el entorno. Sin embargo, en la investigación o con fines de espectáculo, los robots humanoides ya han logrado realizar actividades bastante sorprendentes como montar en bicicleta, atrapar y lanzar una pelota, servir bebidas o tocar una trompeta. En el sector comercial, Honda lanzó «ASIMO» en 2004, que también está en continuo desarrollo, pero ningún robot humanoide ha alcanzado aún la madurez del mercado o su uso generalizado. El propósito de los robots humanoides es principalmente el de ser utilizados como ayudantes multifuncionales para los humanos, por ejemplo, en el hogar o como alivio para el cuidado de los ancianos. Esta intención también fracasa debido a la baja aceptación social de los robots humanoides. La gran ventaja de los robots humanoides sería que podrían moverse con mayor facilidad en el entorno hecho para los humanos (casas, escaleras, tráfico), debido a las dimensiones similares a las de los humanos y al modo de locomoción comparable, sin necesidad de grandes medidas de adaptación estructural.

Robot de servicio

Los robots de servicio son en su mayoría cobots, es decir, robots controlados o autónomos que se utilizan en una amplia variedad de ámbitos de la vida en cooperación con los seres humanos, por ejemplo en la cirugía, donde los robots apoyan el trabajo muy preciso del cirujano. También se están llevando a cabo proyectos piloto iniciales para el uso de robots de servicio en el área más tradicionalmente orientada a la agricultura o con fines terapéuticos para el sistema músculo-esquelético humano.

La rama de la ciencia y la tecnología de la robótica, que es en realidad una disciplina transversal completa entre la tecnología y las ciencias naturales, ya ha llevado a la humanidad un largo camino en la realización de la idea de los robots. Ya se han hecho grandes progresos a través de la interacción de disciplinas como la construcción, la mecatrónica, la ingeniería de software, la tecnología de sensores, etc.

¿Qué le depara el futuro a la robótica?

Sin embargo, todavía estamos muy lejos de la «gente máquina» que es completamente independiente del control humano, como se ha demostrado en la literatura y el cine. Es cierto que cada vez más «robots de servicio» como los cortacéspedes robóticos o las aspiradoras están poblando nuestros hogares, y en un horizonte de tiempo de 10 años es posible que nuestras calles sean utilizadas por vehículos autónomos. Sin embargo, la complejidad de la percepción humana, la locomoción y la capacidad de reaccionar e interactuar con el medio ambiente son únicas y todavía están lejos de ser cien por cien técnicamente reproducibles.

Sin embargo, ninguna empresa y ninguna rama de la industria podrá prescindir de la tecnología robótica en el futuro.

Autor: Lena Sophie Franke

ARTI is developing software for autonomous mobile robots. Robust enough for real-world scenarios, indoor and outdoor, and suitable for different industrial fields. ARTI offers modular AI-kits as well as full turnkey products. Our customers can pick precisely the solution they need, either build a complete robotic system from scratch or improve existing products by adding artificial intelligence.

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