Escuela online de robótica

El Foro económico mundial (WEF en inglés) afirma que en 2025 los robots ocuparán el 50% de los trabajos que existen en la actualidad. Si crees que únicamente es un dato surrealista digno de cualquier película de ficción estás muy equivocado. Precisamente en este blog de robótica te queremos mostrar todos y cada uno de los diferentes tipos de robots que existen con ejemplos de robots con vídeos para que puedas aprender un poco más de la capacidad que tienen hoy en día los robots.

Definición de qué es la robótica

Si bien la definición de robot puede cambiar, generalmente se admite que un robot es una máquina capaz de realizar labores por sí misma basándose en un conjunto de instrucciones proporcionadas por una computadora. A veces, un humano todavía está implicado, ya sea operando un robot o supervisando lo que hace, pero incluso en estos casos, exactamente la misma programación de nivel básico se aplica de una forma u otra y la acción absolutamente autónoma de la máquina se vuelve poco a poco más común.

Historia de la palabra robot

El término robot proviene de la palabra checa ‘robota’, que literalmente se traduce como algo similar a “trabajo forzoso”. La palabra real se usó por vez primera en la obra de ciencia ficción de mil novecientos veinte RUR (Rossum’s Universal Roberts) del escritor checo Karel Čapek en la que hace referencia a humanoides artificiales.

La definición de qué es un robot ha servido como una descripción bastante justa para las máquinas preprogramadas que utilizamos para automatizar trabajos que son repetitivos, peligrosos, costosos o una combinación de los tres. No obstante, a medida que la tecnología y los desarrollos en los campos de la inteligencia de las máquinas, el procesamiento de datos y la ciencia de los materiales siguen avanzando rápidamente, esta definición textual de robot puede necesitar ser revisada conforme las máquinas que creamos efectúan poco a poco más labores con independencia de los humanos.

¿Qué es la robótica?

El término robótica se refiere a la rama de la tecnología, la investigación y el desarrollo que se ocupa del diseño, la construcción y el funcionamiento de robots. Como campo, la robótica engloba múltiples disciplinas desde la ingeniería mecánica y eléctrica hasta la informática y los datos. Prácticamente, la robótica es la extensión física de máquinas programadas controladas por computadora o bien entidades artificiales que operan con una mínima participación humana. Esto, evidentemente, puede tomar muchas formas diferentes, desde un brazo robótico que recoge artículos en un almacén hasta un robot humanoide que intenta navegar por el espacio 3D en el planeta real.

Cuando se ve en el contexto de los desarrollos actuales en inteligencia artificial , donde la IA puede ser considerada como el ‘cerebro’ responsable del procesamiento de la información, la robótica se preocupa por las interactúes físicas con el planeta exterior, recogiendo información a través de entradas sensoriales y traduciendo esta información en salidas físicas en el ambiente circundante.

Un fallo común es confundir a los robots con inteligencia artificial. Aunque es cierto que los robots pueden contener inteligencia artificial (más o menos), realmente son campos totalmente separados.

De exactamente la misma manera, la presencia de IA no es un requisito previo para construir un robot. Muchas aplicaciones de la robótica se centran en máquinas que siguen comandos programados por computadora para llenar una tarea y no necesariamente utilizan inteligencia o bien autonomía.

Tal vez ciertos mejores ejemplos de este tipo de robots son aquellos que han sido diseñados para realizar tareas enormemente especializadas y repetitivas en líneas de producción o bien en ambientes de almacén. En estos casos (hasta hace poco, cuando menos), no se requería la necesidad de ningún género de inteligencia automatizada. Los robots individuales eran, por servirnos de un ejemplo, responsables de instalar un asiento en el chasis de un vehículo precisamente del mismo modo preprogramada una y otra vez.

Robótica e inteligencia artificial

Cuando la IA se integra con la robótica, hay un mayor nivel de autonomía con el robot, que ahora es capaz de examinar y valorar de forma efectiva el mejor curso de acción dados los datos proporcionados desde el mundo exterior, así sea comunicados desde una fuente de terceros o bien recopilados del las propias máquinas que usan sensores.

El emparejamiento de la inteligencia artificial con la robótica avanzada es, en última instancia, la base de muchos desarrollos actuales que ocurren en ambos campos, con la aplicación de tecnologías como la visión por computadora y el procesamiento del lenguaje natural que dejan grandes avances en todo, desde vehículos autónomos hasta androides afines a los humanos.

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Principios del funcionamiento de los robots

Como disciplina, la robótica se encarga de programar máquinas para manipular el entorno físico. Esto puede verse como cualquier cosa, desde pasear por la calle hasta efectuar tareas peligrosas en áreas demasiado peligrosas para los humanos.

Tratándose de robótica moderna, las tareas que efectúan los robots prácticamente siempre y en todo momento son el resultado de una serie de interactúes entre las entradas recopiladas de los sensores, las salidas entregadas por los motores y actuadores, y algún tipo de dispositivo computacional que se encarga de procesar, examinar, y actuar sobre toda la información recogida del ambiente externo.

Los robots son básicamente máquinas diseñadas para realizar una labor. De manera frecuente (pero no siempre) esto se hace a través de programación.

Si bien a primera vista no parecen demasiado difíciles, a nivel individual cada una de estas áreas son realmente desafiantes para que una máquina las lleve a cabo y más todavía si el robot tiene que efectuar la tarea de forma autónoma y sin intervención del ser humano.

Cuando se lleva cualquier máquina inteligente o autónoma al campo físico, la cuestión de la ética se vuelve principal. Del mismo modo que con el desarrollo de la inteligencia artificial general que vería a la IA en el mismo nivel de inteligencia cognitiva que los humanos, la prioridad en el desarrollo de la robótica avanzada es garantizar que los robots estén diseñados y programados con valores que estén alineados con los nuestros.

El escritor de ciencia ficción Isaac Asimov comprendió los peligros potenciales de conjuntar la inteligencia artificial con la robótica cuando presentó las ‘Tres leyes de la robótica’ ficticias en su cuento corto de 1942 ‘contorneo’ que establece una trinidad de principios rectores que él creía que deberían informar la programación moral. de robots y máquinas inteligentes.

Leyes de la robótica de Asimov

Sin duda es de gran interés las que han sido bautizados como las 4 Leyes de la robótica de Isaac Asimov. Se las conoce porque fueron el primer grupo de de directrices que han actuado como una base para investigadores desde el instante en que fueron propuestos por vez primera.

  • Un robot no puede dañar a la humanidad o bien, por inacción, dejar que la humanidad padezca daños.
  • Un robot no puede dañar a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daños.
  • Un robot debe obedecer las órdenes que le den los seres humanos, salvo cuando semejantes órdenes entren en conflicto con la Primera Ley.
  • Un robot debe proteger su existencia siempre y cuando dicha protección no entre en conflicto con la Primera o bien Segunda Ley.

Clases de robots

Si bien el primordial factor unificador de la robótica es que se refiere a la presencia física autónoma de un programa informático capaz de actuar de forma independiente en el mundo real, la gama de formas en que se manifiesta este objetivo es increíblemente diversa.

Desde robots médicos que asisten poco a poco más (y ocasionalmente quizás hacen) procedimientos quirúrgicos complejos, hasta drones militares aerotransportados, automóviles automáticos basados en carreteras e incluso el impulso para crear máquinas afines a los humanos, la variedad de robots aumenta día a día.

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¿Conoces los robots bípedos?

Definidos simplemente como robots que se ven y actúan como humanos, los robots son la proyección antropomórfica de nosotros mismos y son los que más con frecuencia se asocian con el robot “típico”. Ahora, se está invirtiendo mucho trabajo y financiación en el desarrollo de robots, lo que incluye hacer que los robots se muevan y parezcan humanos. Cuando se trata de movimiento humanoide, Boston Dynamics está liderando el camino. Su robot Atlas, por poner un ejemplo, ahora puede llevar a cabo una demostración realista y algo aterradora de movimientos afines a los humanos en el mundo real.

Al tiempo, los investigadores han conseguido un progreso significativo en la creación de robots identificables que se parecen a los humanos. Por servirnos de un ejemplo, el robot Sophia de Hanson Robotics tiene un aspecto notablemente humano. La esperanza es que esto ayude a crear relaciones positivas y significativas entre humanos y robots.

Como ocurre con la mayor parte de los problemas de ingeniería, los avances tecnológicos hacen probable que veamos un progreso significativo en el área de la robótica humanoide en el futuro próximo. Cuando los obstáculos tradicionales se superen gradualmente, es posible que podamos acercarnos mucho más a los robots al estilo Westworld y Ex- Machina de lo que creemos posible hoy.

Robots con forma de animales

Aunque nuestro valor predeterminado es pensar en robots humanoides, en muchos casos, ciertos desarrollos más avanzados en el campo de la robótica se refieren a robots inspirados en animales. Los robots de 4 patas han experimentado ciertos mayores avances en el campo de la investigación robótica, en tanto que ofrecen una estabilidad y flexibilidad superiores en muchos papeles donde 4 patas> 2 patas.

Una vez más, empresas como Boston Dynamics están liderando el camino y con un progreso casi increíble en la movilidad y la destreza de robots como SpotMini, no es bastante difícil ver por qué.

Robots móviles autónomos

Otro tipo de robot que recibe mucha atención de la prensa recientemente es el vehículo autónomo, asimismo conocido como vehículos autónomos. Desde la perspectiva de la robótica, los requisitos son relativamente sencillos: un vehículo autónomo debe tomar en consideración las direcciones (girar a la izquierda, la derecha, continuar recto) y la velocidad (más rápido, más lento, detenerse). La complicación radica en la cantidad incesante de datos de entrada sensorial necesarios para monitorear cada posible cambio y peligro potencial que rodea al automóvil. Esto incluye monitoreo de carriles, peatones, otros automóviles, clima y señales de tránsito.

Para lidiar con la gran complejidad de navegar en un ambiente siempre y en toda circunstancia variable, los vehículos autónomos usan complejos algoritmos de visión por computadora para cerciorarse de que están absolutamente ‘al tanto’ de lo que pasa en el planeta que los rodea.

Los autos autónomos ya no son cosa de ciencia ficción y con las primordiales compañías automotrices desarrollando la tecnología para su implementación mientras que charlamos, probablemente vea automóviles poco a poco más autónomos en la carretera a lo largo de los próximos años.

Robots de combate en el ejército

Algunos de los tipos de robots más habituales en el empleo militar hoy en día incluyen los que se usan para eliminar bombas y drones de reconocimiento aéreo. En ambos casos, los operadores humanos sostienen un papel central en su operación. Sin embargo, probablemente esto cambie con el tiempo, particularmente dada la cantidad de fondos proporcionados por los gobiernos para investigar aplicaciones militares de tecnologías y robótica nuevas y en desarrollo.

En robótica, el siguiente paso en el campo de la integración robótica militar son las conocidas como Armas Autónomas Letales que, como su nombre sugiere, están destinadas a operar por sí solas y, finalmente, a actuar de forma independiente de un operador humano. Esto quiere decir que la última palabra sobre si se emprende alguna acción la hará el robot, en lugar de un humano.

De la misma manera que con otras muchas áreas en el desarrollo de la inteligencia artificial y la robótica avanzada, existen importantes problemas éticos en torno a la aplicación responsable de máquinas autónomas en este tipo de funciones. Desde las consideraciones morales más amplias de los robots armados hasta las preocupaciones en torno a la supervisión y las salvaguardias, hay muchas preguntas preocupantes que deben proponerse sobre los desarrollos en esta área.

Las amenazas potenciales de los robots armados han llevado a pioneros y líderes en robótica e inteligencia artificial, como a políticos de al menos 19 países diferentes, a solicitar una prohibición urgente del desarrollo y uso de robots asesinos .

Almacenes robóticos

Los robots pueden efectuar tareas repetitivas preprogramadas de manera considerablemente más fiable que nosotros, lo que los convierte en un complemento natural para las industrias que requieren esta clase de mano de obra. Esta es una buena nueva para los fabricantes de robots y las compañías que desean que las labores se lleven a cabo de forma eficaz y rentable y una mala noticia para los trabajadores.

Las líneas de producción de automóviles se han asociado durante mucho tiempo con flotas de brazos robóticos que trabajan en secuencia para llevar a cabo tareas concretas a lo largo de la línea de montaje. En muchas instalaciones de producción de automóviles actualmente, el papel del trabajador orgánico (humanos) se ha reducido efectivamente a tareas de mantenimiento, aseguramiento de la calidad y supervisión general, en tanto que  trabajadores robóticos impresionantemente sofisticados y altamente especializados instalan, sueldan y pintan incansablemente a un ritmo y grado de consistencia que los humanos simplemente no pueden igualar.

Con más de tres millones de robots industriales en fábricas en todo el mundo, los productos serán cada vez más económicos de generar, almacenar y manipular a medida que los robots de fabricación y distribución se vuelvan más avanzados y comunes.

Robots en la medicina

En el campo de la medicina, la asistencia robótica con tareas complejas de precisión como la cirugía existe desde hace algunos años. Uno de los ejemplos más conocidos de esto es el sistema quirúrgico da Vinci que ha ayudado con más de seis millones de operaciones en todo el mundo desde principios de la década de dos mil.

Aunque lejos de ser autónoma, la generación actual de sistemas de cirugía asistida por robot ha transformado la cirugía. Utilizando manipuladores controlados a distancia para reducir en gran medida los inconvenientes tradicionales de los procedimientos mínimamente invasivos, los sistemas de cirugía asistida por robot mejoran la capacidad de realizar tareas bastante difíciles y de gran precisión.

De nuevo, conforme la tecnología en el campo de la IA se desarrolle de forma conjunta con un depósito de datos médicos en incesante desarrollo, es probable que veamos un nivel cada vez mayor de autonomía en los robots médicos. No solo en cirugía, sino quizás aun en otros papeles en hospitales y laboratorios médicos.

Seguramente uno de los ejemplos más obvios de un ambiente peligroso es el espacio, que se está transformando rápidamente en uno de los campos de pruebas más ambiciosos para los asistentes robóticos. Un enorme ejemplo de desarrollos en la industria espacial es el Valkyrie de la NASA , un robot humanoide bípedo diseñado para operar en las implacables e implacables condiciones del espacio. En contraste a los sistemas robóticos preprogramados o bien manipulados de forma remota, Valkyrie incorpora inteligencia artificial para trabajar junto o bien independientemente de los humanos que también participan en futuras misiones espaciales.

Un futuro vinculado a la robótica

La capacidad de movimiento es lo que por último da a los robots su poder e incluso desde los primeros días de la robótica, fue este rasgo simple el que hizo que la perspectiva de máquinas poco a poco más inteligentes y capaces fuera una amenaza muy real para los trabajos humanos. Como es natural, la ansiedad por el aumento de la automatización y el desplazamiento de trabajadores no es nueva. Desde la revolución industrial del siglo XIX, han existido temores similares en frente de los avances en tecnología que reducen drásticamente las necesidades de mano de obra.

Aún está por verse si el nivel actual de temor y ansiedad en torno a la pérdida de puestos para los trabajadores robot es válido, sin embargo, aunque no podemos decir con certeza qué significativamente el aumento de la robótica sacudirá el entorno laboral actual, es totalmente ineludible que de este modo sea. Si la economía funciona, es casi seguro que todos los trabajos que se pueden automatizar lo van a ser. No es muy probable que muchas industrias no se vean perjudicadas por los desarrollos robóticos conforme las máquinas poco a poco más inteligentes empiezan a asumir el papel de todo, desde camiones, buses y taxistas, hasta mensajeros, personal de almacén e inclusive trabajadores de comida rápida.