ROBÓTICA

La robótica estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas autónomas o semis-autónomas. Es una ciencia cada vez más popular por desarrollar verdaderas inteligencias capaces de realizar muchas labores humanas o simplemente facilitarlas. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica, la electrónica o la informática. De forma general, es el conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten concebir, realizar y automatizar sistemas basados en estructuras mecánicas poli articuladas, dotados de un determinado grado de "inteligencia" y destinados a la producción industrial o a la sustitución del hombre en muy diversas tareas.

Las Tres Leyes de la Robótica

1. Un robot no puede hacer daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daños.

2. Un robot tiene que obedecer las órdenes de los seres humanos, excepto si entran en conflicto con la primera ley

3. Un robot tiene que proteger su propia existencia en la medida que esta protección no entre en conflicto con la primera o la segunda ley.

Los Robots

Un robot es un dispositivo generalmente mecánico, que desempeña tareas automáticamente, ya sea de acuerdo a supervisión humana directa, a través de un programa predefinido o siguiendo un conjunto de reglas generales, utilizando técnicas de inteligencia artificial. Generalmente estas tareas reemplazan, asemejan o extienden el trabajo humano, como ensamble en líneas de manufactura, manipulación de objetos pesados o peligrosos, trabajo en el espacio, etc. En general, un robot, para ser considerado como tal, debería presentar algunas de estas propiedades: no es natural, sino que ha sido creado artificialmente, puede sentir su entorno, puede manipular cosas de su entorno, tiene cierta inteligencia o habilidad para tomar decisiones basadas en el ambiente o en una secuencia pre programada automática y es programable.

Clasificación de los Robots

Según su Cronología

Primera Generación

Manipuladores: Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable. Un robot manipulador es esencialmente un brazo articulado, dicho de otra manera, se trata de una cadena cinemática abierta formada por un conjunto de eslabones interrelacionados por medio de articulaciones. Dichas articulaciones permiten el movimiento relativo entre los distintos eslabones. Realizan una tarea según una serie de instrucciones programadas previamente, que ejecutan de forma secuencial. Este tipo de robots dispone de sistemas de control en lazo abierto, por lo que no tienen en cuenta las variaciones que puedan producirse en su entorno.

Segunda Generación

Robots de Aprendizajes: Estos aparecen en los años 80, Son manipuladores que se limitan a repetir una secuencia de movimientos, previamente ejecutada por un operador humano, haciendo uso de un controlador manual o un dispositivo auxiliar. En este tipo de robots, el operario en la fase de enseñanza, se vale de una pistola de programación con diversos pulsadores o teclas, o bien de joystics o utiliza un maniquí, o a veces, desplaza directamente la mano del robot; es decir, el humano le “enseña” una serie de movimientos que el robot aprende y memoriza para poder realizar una tarea industrial.

Tercera Generación

Robots con Control Sensorizado: Estos robots cuentan con controladores (computadoras) que usando los datos o la información obtenida de sensores, obtienen la habilidad de ejecutar las órdenes de un programa escrito en alguno de los lenguajes de programación que surgen a raíz de la necesidad de introducir las instrucciones deseadas en dichas maquinas. Los robots usan control del tipo lazo cerrado, lo cual significa que ahora son bastante conscientes de su entorno y pueden adaptarse al mismo.

Cuarta Generación

Robots Inteligentes: Son similares a las anteriores pero además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. La cuarta generación de robots, ya los califica de inteligentes con más y mejores extensiones sensoriales, para comprender sus acciones y el mundo que los rodea. Incorpora un concepto de “modelo del mundo” de su propia conducta y del ambiente en el que operan. Utilizan conocimiento difuso y procesamiento dirigido por expectativas que mejoran el desempeño del sistema de manera que la tarea de los sensores se extiende a la supervisión del ambiente global, registrando los efectos de sus acciones en un modelo del mundo y auxiliar en la determinación de tareas y metas.

Según su Estructura

Poliarticulados: En 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, los Robots industriales, los robots cartesianos 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 el suelo.

Móviles: Son robots con grandes capacidades de desplazamiento, basadas en carros o plataformas y dotadas 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. 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: Son robots que 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. Este tipo de robots cada día es más evolucionado, últimamente los científicos analizan el vuelo de las langostas para crear un robot con las mismas características que tenga diferentes funciones. Como ya se ha explicado antes podrían ser para varios estudios científicos, de necesidad, de conocimiento del ser humano, para métodos de inteligencia, o simplemente par a evitar posibles tragedias que puedan ser controladas si se analizan a fondo.

Híbridos: 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, es 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.

Últimos Avances en la Robótica

Cerebro para los Robots: La universidad de Granada ha conseguido crear un cerebro artificial para implantárselo a los robots con el objetivo principal de dotar a estos de unos movimientos más humanos.

Robots con Rostros Humanos: El reto más importante al que se enfrenta la comunidad robótica es la de crear a un robot que sea capaz de actuar y moverse exactamente igual que ser humano; así es como nacen los humanoides, tienen un torso, una cabeza, dos brazos y dos piernas, aunque algunas formas de robots humanoides pueden modelar sólo una parte del cuerpo, por ejemplo, de la cintura para arriba. Algunos robots humanoides pueden tener cabezas diseñadas para replicar los rasgos faciales humanos, tales como los ojos y la boca. Un diseño humanoide puede tener fines funcionales, tales como la interacción con herramientas y entornos humanos, con fines experimentales, como el estudio de la locomoción bípeda, o para otros fines; es decir, que las personas pueden tener conversaciones con estos robots. Esto es un paso más en los avances que están consiguiendo que en un futuro nos cueste diferenciar a los humanos de los Robots.

Robots Dotados con Emociones: Es un proyecto muy ambicioso. Se pretende conseguir dotar a los robots de una capacidad de aprendizaje a partir de las emociones y lo que parece más sorprendente es que permitiría a los humanos y robots interactúan, hasta tal punto que según la información que reciban estos de los humanos actuarán de una forma o de otra, es decir que serán capaces de detectar si una acción suya es acertada o equivocada a partir de la felicidad o el enfado de una persona.