Por definición un robot es una entidad autómata o máquina automática compuesta por un sistema electromagnético y por mecánica artificial. Como veremos a continuación, los robots son clasificados de diferentes formas en función de si tiene forma humana y de androide, o simplemente es un brazo robótico. Para crear cualquier tipo o clase de robot, es necesario combinar diversos principios de la ciencia y de la tecnología, en el siguiente artículo vas a poder comprobar su clasificación.
Definición de qué es la robótica
La robótica es la ciencia que desarrolla robots la cuál utiliza varias disciplinas y ramas tecnológicas. Su objetivo es crear máquinas robotizadas destinadas a realizar tareas y funciones de manera automatizada y que en algunos casos simulan las capacidades y habilidades del ser humano.
6 ejemplos de robots colaborativos trabajando
Si te interesa la robótica tienes que conocer estos innovadores proyectos que han transformado los procesos productivos de las empresas (hay vídeos)
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Qué países instalan más robots en el mundo
En la actualidad los 5 países que se encuentran a la cabeza en la instalación de robots son Estados Unidos, China, Japón, Corea del Sur y Alemania. A comienzos del siglo XXI fue Japón quien se encontraba a la cabeza por ser el país que más robots industriales tenía instalados.
Dos décadas después, concretamente en 2019, a la cabeza del ranking se encuentra China, quien en 2018 tenía instalados 148.000 unidades. Y es que según el Instituto Chino de Electrónica, a nivel mundial representa el 38% del conjunto de robots industriales que se encuentran instalados. Según la IRF (Federación Internacional de Robótica) para el 2021 China aumentará llegará a contar con 130 robots instalados por cada 100.000 habitantes, cifras que le permitirán mantener la “corona mundial”.
Para qué sirve un robot y clases de trabajos que realizan los robots
Un robot sirve para desarrollar cualquier tarea que pueda ser automatizada y es por ello que la clasificación de los robots es muy variada. En la actualidad se están creando soluciones para trabajar en prácticamente cualquier ámbito laboral, como pueden ser en:
- Hoteles, bares y restaurantes con robots mayordomos y robots cocineros
- Sector servicios y sector Industrial, aeronáutico y aeroespacial.
- Industria armamentística, seguridad y vigilancia.
- Robots espaciales, exploradores, de rescate y de investigación
- Robots Educativos y en la medicina, como son los robots quirúrgicos.
- Sector de la banca y las finanzas por medio de los bots y Chatbots.
- En la lucha contra el medio ambiente y contra el cambio climático.
Evolución de la Inteligencia Artificial y la Robótica
En el transcurso de los últimos años se ha producido un gran avance en las tecnologías de última generación. Como consecuencia directa de las inversiones en el I+D, la Inteligencia Artificial ha evolucionado dando un paso determinante. Lo ha desencadenado el desarrollo de los softwares con algoritmos entrenados mediante el Deep Learning o aprendizaje profundo, siendo las compañías de robótica las que se están beneficiando de sus bondades.
Ingeniería robótica y mecatrónica
Desarrollar un proyecto de robótica requiere del uso de la ingeniería mecatrónica, la cual se encuentra formada por diferentes ciencias. Entre ellas destacamos la mecánica, la electrónica, la informática, el control y la computación.
Hay que recordar que a la ingeniería robótica y a la mecatrónica se suman otras ciencias como los Autómatas, las Máquinas de estados y el Álgebra así como diversas tecnologías entre las que destacan la Inteligencia Artificial y la Visión Artificial.
Origen e historia de los robots y de los primeros tipos de autómatas
Los primeros intentos de imitar los movimientos de las personas o a los propios seres humanos por medio de robots se dieron en la Antigua Grecia. Herón de Alejandría fue uno de los primeros en lograrlo en torno al 85 a.c., y cabe destacar que a los primeros robots los llamaban autómatas
Origen y etimología de la palabra robot
Para descubrir de dónde viene la palabra robot tenemos que retroceder a principios del siglo XX. El concepto de la palabra robot procede de un escritor de origen checo que se llamaba Karel Capek. En 1920 realizó una obra teatral que se llamaba R.U.R., que es el acrónimo de Rossum´s Universal Robots. La representación se centraba en una empresa que fabricaba humanos artificiales con los que intentaba reducir la carga de trabajo de los trabajadores.
Esos humanos artificiales fueron identificados por primera vez por el nombre de robots. La etimología de robot procede de Robbota, que en Checo viene a querer decir “trabajo forzado o servidumbre”.
¿Cuál fue el primer robot real de la historia?
El robot Elektro fue presentado al público general en 1936 y se le conoce como “el primer robot de la historia”. Era un robot con forma de humano que tenía una altura de 2 metros y pesaba 120 kilos. Aunque parezca mentira el robot era capaz de andar y sorprendentemente de pronunciar hasta 700 palabras.
Las Tres leyes de la robótica de Isaac Asimov
El escritor y novelista de ciencia ficción Isaac Asimov de mitad del siglo XX, definió como robótica a la ciencia que investiga y desarrolla robots. En una de sus novelas, concretamente en “Círculo Vicioso”, redactó las “Tres Leyes de la Robótica”, las cuales eran unas normas bajo las cuales debían de regirse los robots.
- Un robot no puede hacer daño a un ser humano.
- Un robot debe de cumplir las órdenes dadas por un ser humano mientras no haga daño a ningún otro humano.
- Un robot debe de velar por su existencia siempre que no sea contradictoria con la primera y la segunda ley.
Estas visionarias leyes, son los principios básicos que rigen en la actualidad.
George Charles Davol, el inventor de la robótica industrial
El mundo a reconocido a George Charles Davol como el creador del primer robot industrial. Fue el fundador de Unimation junto con Joseph F. Engelberger, una empresa de robótica innovadora que en 1948 investigaron y desarrollaron la primera máquina programable de la historia. Destacaba por ser muy sencilla en su uso y por su capacidad para adaptarla a diferentes trabajos. Ese robot sirvió para empezar a crear nuevos robots con fines industriales.
Tipos de robots y cómo se clasifican
Como hemos mencionado anteriormente, existen multitud de robots que pueden ser clasificados de diferentes maneras por lo que que los vamos a dividir por su funcionalidad y posteriormente por el nivel de inteligencia que poseen:
- Nanobot: También llamados nanorobots, son los robots de dimensiones nanométricas que en la actualidad principalmente tienen un uso en la medicina e investigación científica.
- Robot Industrial: Son los robots destinados a trabajar en las líneas de montaje de las fábricas. Suelen ser brazos articulados o poliarticulados que llegan a tener hasta 6 ejes. Los robots industriales pueden ser colaborativos, además de móviles y totalmente autónomos o fijos.
- Robot de Servicios: Estos robots son utilizados en un sinfín de trabajos y pueden ser zoomorfos, robots con forma de humano o vehículos móviles AGV.
- Robots educativos. Están destinados a niños y adolescentes para que empiecen a familiarizarse tanto con robots como con lenguajes de programación como Arduino.
Ventajas de los robots y la robótica
El desarrollo de la ingeniería robótica ha conseguido transformar nuestros procesos productivos. Algunas de las principales ventajas de los robots son:
- Reduce los costes de producción.
- Aumenta la producción.
- Mejora la calidad del producto.
- Evita que los operarios trabajen en zonas de alto riesgo.
- Puede trabajar 24h seguidas durante los 365 días del año sin descanso y sin fatiga.
- No pide vacaciones ni coge bajas laborales.
- De momento no hay que pagar impuestos añadidos por ellos.
Desventajas de los robots
- Destrucción de empleo de los trabajos más precarios en el sector industrial y servicios
- Requiere de inversiones iniciales que en algunos casos pueden ser muy elevadas
- Requieren de un mantenimiento preventivo y paliativo
La automatización de los puestos de trabajo requiere que las instituciones establezcan un plan global de reconversión de los parados por medio de cursos de formación.
Automatización y robótica industrial
Definimos automatización industrial al proceso de integración de elementos que, en este caso robots, se dedican a realizar trabajos repetitivos de manera automática. Dentro del sector industrial encontramos a robots que, por sus necesidades y características, difieren totalmente de los robots de servicios.
Qué es un robot industrial y para qué sirve
Un robot industrial es un robot que ha sido principalmente diseñado para trabajar en alguno de los diferentes sectores industriales que existen. Principalmente conocemos a los que son instalados en líneas y cadenas de montaje de producción en serie sin embargo diferentes clases de robots y cada uno de ellos cuenta con características y sus particularidades especiales.
Clases de robots industriales que existen en el mundo
Podemos diferenciar a estos robots por la tecnología que integran (Inteligencia Artificial, Visión Artificial, etc…), por la forma que tiene (si es un robot humanoide o un brazo robótico) y por su capacidad de trabajo, ya sea un robot industrial fijo y pesado, o un robot colaborativo (cobot). Los brazos robóticos pueden llegar a tener hasta 6 ejes y existen múltiples opciones como son los robots cartesianos.
Una de sus principales ventajas es que se encargan de las:
- Tareas repetitivas
- Trabajos de esfuerzo
- Realizan los trabajos de riesgo para los trabajadores
Aplicaciones de los robots industriales:
- Ensamblaje de piezas
- Procesos de Pick and Place
- Soldadura robotizada
- Control de calidad por medio de radiografías y mapas tridimensionales.
- Realizar manipulaciones repetitivas.
- Paletizado de cajas o sacos
- Transporte de materiales pesados
- Procesos de intralogística
Los robots utilizados en la industria automatizada se dividen principalmente entre los robots industriales y los robots colaborativos (cobots).
Robots Industriales
Son robots de grandes dimensiones que destacan por su capacidad para coger objetos pesados y por su robustez. Realizan trabajos de larga duración en una línea de montaje y habitualmente los vemos en las cadenas de montaje del sector de la automoción. Requieren de vallas o células de seguridad que los aíslan de los operarios para evitar accidentes. Algunas de las empresas de robótica y automatización más importantes a nivel mundial son Kuka, ABB, Fanuc, Yaskawa y Kawasaki.
Robots colaborativos o cobots
El origen de la palabra cobot lo encontramos en el juego de palabras “robot colaborativo”. Su principal característica es que son robots que pueden compartir un puesto de trabajo con humanos. Para ello utilizan sensores que controlan los 360 grados que rodea el robot, así como sensores para evitar atrapamientos en las pinzas, garras y gripper de los brazos robóticos.
Son de reducidas dimensiones y se caracterizan por su sencillez a la hora de utilizarlos y por ser muy versátiles debido a la agilidad con la que se programan. Incorporan softwares con interfaces en 3D que permiten una programación intuitiva y rápida. Por supuesto los robots colaborativos o cobots son bastante más económicos que los robots industriales por lo que son de especial interés para las pequeñas Pymes que quieren automatizar un proceso. Son especialmente interesantes para realizar trabajos de poco peso y que requieren facilidad de adaptación a los cambios de trabajo.
Algunas de las empresas de robótica más importantes a nivel mundial son Universal Robots (UR), ABB (creador del robot Yumi), Kuka, Yaskawa, kawada Robotics (creadora del robot Nextage), Omron, Fanuc, Epson Robots y TechMan Robot.
Si estás interesado en profundizar en la robótica colaborativa en el siguiente artículo te mostramos las ventajas de integrar robots colaborativos en aplicaciones industriales, mientras que en este otro interesante artículo podrás conocer diferentes ejemplos de cobots trabajando en procesos automatizados.
Robótica de servicios
Definimos a un robot de servicios como a los robots desarrollados por las empresas de robótica destinados a facilitar la vida de las personas. Según lo describe la IFR son “robots que desarrollan trabajos útiles para personas excluyendo a los robots que se dedican a la automatización en las industrias”.
Gracias a los sistemas inteligentes que integran pueden trabajar de manera autónoma o teleoperada por control remoto, ya sea en trabajos repetitivos, de esfuerzo o entornos peligrosos. Estos sistemas pueden estar equipados con Inteligencia Artificial en función de las necesidades de la empresa o PYME. Sus utilidades y aplicaciones en el mercado laboral son ilimitadas. Otros ejemplos que han dejado de pertenecer a la ciencia ficción son los robots mensajeros, los robots exploradores o los robots mayordomos que en el ámbito doméstico pueden limpiar, cocinar e incluso controlar la domótica de la vivienda.
Robots inteligentes
Las empresas de robótica se esfuerzan en desarrollar máquinas autómatas cada vez más inteligentes. Los proyectos de robótica se centran en crear robots que dispongan de capacidades técnicas que se asemejen o superen a las de los humanos, incluido su nivel de inteligencia.
El nivel de programación de un robot difiere en función de su utilidad. En este campo el desarrollo de la Inteligencia Artificial en las últimas décadas ha marcado un antes y un después en la evolución de la robótica.
Es innegable que la unión de la Inteligencia Artificial y la robótica ha mejorado notablemente su capacidad. Gracias a los algoritmos con redes neuronales entrenados por medio del Machine Learning (Aprendizaje Automático) y el Deep Learning (Aprendizaje profundo), ahora son capaces de recabar y analizar una gran cantidad de información. Gracias al procesamiento de datos masivo por medio del Big Data, los robots son capaces de dar una respuesta revolucionando por completo la robótica.
De entre los robots más inteligentes que existen debemos de destacar por su capacidad de interacción y por sus características a la mujer robot Sophia, al robot humanoide Ibuki, al androide Thespian o al robot Atlas de Boston Dynamics.
Robots mensajeros
Estos robots móviles terrestres destinados a la mensajería y el transporte principalmente reparten comida y paquetes por las empresas y casas de sus clientes. En las universidades de California son cada vez más las empresas como Kiwibot que transportan con sus robots comida a los universitarios. Estos robots quieren ser parte de la solución con la que dar una respuesta útil a la masificación de pedidos online que han surgido a través del éxito de Alibaba y Amazon. Ejemplos de robots de servicios dedicados a la mensajería y al transporte:
- Robot Digit.
- Robot Cassie.
- Startship.
Los robots sociales se utilizan en gran medida para ayudar en su día a día a las personas mayores o que padecen enfermedades como el Alzheimer. Se encargan de interactuar y de hacerles compañía además de monitorizarlos las 24 horas del día, de recordarles cuando les toca tomar la medicación o simplemente la comida. La funcionalidad de estos robots les permite trabajar con personas dependientes y dificultades especiales, como sucede con el robot Robear en Japón.
Son robots colaborativos preparados para desenvolverse en un mismo entorno con humanos y de manera totalmente autónoma. Pueden tener forma de robot humanoide, de androide o zoomorfos, y destacan por su nivel de motricidad, funcionalidad, prestaciones y nivel de inteligencia. Algunos de los robots que integran Inteligencia Artificial son capaces de presentar telediarios o debatir en tertulia.
Diferencias entre un robot y un bot
La principal diferencia entre ambos es que un robot es tangible, ya que dispone de mecanismos físicos, mientras que un bot se encuentra ubicado dentro de un software con un sistema virtual en el Cloud (Nube).
Características y diferencias entre un Bot y Chatbot y un robot
Los bots o Chatbots son asistentes virtuales que han sido programados dentro de un software en la Nube, mientras que un robot es una máquina física compuesta de piezas mecánicas y eléctricas.
Los robots virtuales han sido diseñados con el objetivo de analizar datos y procesarlos. Son muy utilizados en áreas de atención al cliente, así como en el sector financiero y bancario. En los últimos años las empresas están buscando dar a estos bots un aspecto más humano que mejore la interacción con las personas. Este es el caso de Neon, el asistente virtual con forma humanoide desarrollado por Samsung.
Robots humanoides
Por definición un robot humanoide es un robot que tiene forma humana. Son diseñados reproduciendo la forma de los brazos, de la cabeza y de los pies que los seres humanos. Pueden ser bípedos o pueden desplazarse por medio de una plataforma con ruedas en la parte inferior.
Los robots más sofisticados buscan el hiperrealismo e intentan simular las expresiones de la cara, nuestros gestos y la piel. Es el caso de Frubber, el material patentado por Hanson Robotics y que está creado mediante el uso de Nanotecnología. Con él cubren el rostro de la mujer robot Sophia, de tal modo que reproduce la piel de un humano con gran similitud.
En función de las necesidades pueden incorporar un mayor nivel de inteligencia gracias a un software entrenado con redes Neuronales de IA. Con estos sistemas y esta apariencia, buscan interaccionar con las personas con la mayor naturalidad posible, encontrando su empatía, compartiendo sus emociones y reconociendo sus sentimientos.
Los robots humanoides más famosos del mundo son:
- Robot TEMI
- Robot Sophia
- Robot Pepper
- Robot Nao
- Robot Ibuki
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