ROB脫TICA

QU脡 ES UN ROBOT Y EJEMPLOS DE TIPOS DE ROBOTS

Por definici贸n un robot es una entidad aut贸mata o m谩quina autom谩tica compuesta por un sistema electromagn茅tico y por mec谩nica artificial. Como veremos a continuaci贸n, un robot puede tener forma humana y de androide o simplemente ser un brazo rob贸tico. Para crear un robot es necesario combinar diversos principios de la ciencia y de la tecnolog铆a.

Qu茅 es un robot y los diferentes tipos de robots que existen con sus principales caracter铆sticas

Definici贸n de qu茅 es la rob贸tica

La rob贸tica es la ciencia que desarrolla robots la cu谩l utiliza varias disciplinas y ramas tecnol贸gicas. Su objetivo es crear m谩quinas robotizadas destinadas a realizar tareas y funciones de manera automatizada y que en algunos casos simulan las capacidades y habilidades del ser humano.

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Diferencias entre un robot y un bot

Diferencia entre un robot, un androide y un chatBot

La principal diferencia entre ambos es que un robot es tangible, ya que dispone de mecanismos f铆sicos, mientras que un bot se encuentra ubicado dentro de un software con un sistema virtual en el Cloud (Nube).

Qu茅 pa铆ses instalan m谩s robots en el mundo

En la actualidad los 5 pa铆ses que se encuentran a la cabeza en la instalaci贸n de robots son Estados Unidos, China, Jap贸n, Corea del Sur y Alemania. A comienzos del siglo XXI fue Jap贸n quien se encontraba a la cabeza por ser el pa铆s que m谩s robots industriales ten铆a instalados.

Dos d茅cadas despu茅s, concretamente en 2019, a la cabeza del ranking se encuentra China, quien en 2018 ten铆a instalados 148.000 unidades. Y es que seg煤n el Instituto Chino de Electr贸nica, a nivel mundial representa el 38% del conjunto de robots industriales que se encuentran instalados. Seg煤n la IRF (Federaci贸n Internacional de Rob贸tica) para el 2021 China aumentar谩 llegar谩 a contar con 130 robots instalados por cada 100.000 habitantes, cifras que le permitir谩n mantener la 鈥corona mundial鈥.

Evoluci贸n de la Inteligencia Artificial y la Rob贸tica

En el transcurso de los 煤ltimos a帽os se ha producido un gran avance en las tecnolog铆as de 煤ltima generaci贸n. 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 compa帽铆as de rob贸tica las que se est谩n beneficiando de sus bondades.

Evoluci贸n de la Inteligencia Artificial y la rob贸tica en los robots humanoides

驴Para qu茅 sirve un robot?

Un robot sirve para desarrollar cualquier tarea que pueda ser automatizada. En la actualidad se est谩n creando soluciones para trabajar en pr谩cticamente cualquier 谩mbito laboral, como pueden ser en:

  • Hoteles, bares y restaurantes con robots mayordomos y robots cocineros
  • Sector servicios y sector Industrial, aeron谩utico y aeroespacial.
  • Industria armament铆stica, seguridad y vigilancia.
  • Robots espaciales, exploradores, de rescate y de investigaci贸n
  • Robots Educativos y en la medicina, como son los robots quir煤rgicos.
  • 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 clim谩tico.
Historia de la automatizaci贸n e Historia del PLC. tambien damos la definici贸n y el significado de qu茅 es la automatizaci贸n fija y flexible de un sistema automatizado

Ingenier铆a rob贸tica y mecatr贸nica

Desarrollar un proyecto de rob贸tica requiere del uso de la ingenier铆a mecatr贸nica, la cual se encuentra formada por diferentes ciencias. Entre ellas destacamos la mec谩nica, la electr贸nica, la inform谩tica, el control y la computaci贸n.

Hay que recordar que a la ingenier铆a rob贸tica y a la mecatr贸nica se suman otras ciencias como los Aut贸matas, las M谩quinas de estados y el 脕lgebra as铆 como diversas tecnolog铆as entre las que destacan la Inteligencia Artificial y la Visi贸n Artificial.

谩reas de rob贸tica y mecanotr贸pica electr贸nica computaci贸n control maquina de estados inform谩tica y aut贸matas 谩lgebra inteligencia artificial
Infograf铆a de rob贸tica y mecanotr贸pica

Origen e Historia de los robots y de los primeros aut贸matas

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. Her贸n de Alejandr铆a fue uno de los primeros en lograrlo en torno al 85 a.c., y cabe destacar que, a esos primeros robots, los llamaban aut贸matas.

El primer robot de la historia es el robot humanoide Elektro y el el origen de los robots

Origen y etimolog铆a de la palabra robot

Para descubrir de d贸nde 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 realiz贸 una obra teatral que se llamaba R.U.R., que es el acr贸nimo de Rossum麓s Universal Robots. La representaci贸n 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 etimolog铆a de robot procede de Robbota, que en Checo viene a querer decir 鈥trabajo forzado o servidumbre鈥.

驴Cu谩l fue el primer robot real de la historia?

El robot Elektro fue presentado al p煤blico general en 1936 y se le conoce como 鈥el primer robot de la historia鈥. Era un robot con forma de humano que ten铆a 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 rob贸tica de Isaac Asimov

El escritor y novelista de ciencia ficci贸n Isaac Asimov de mitad del siglo XX, defini贸 como rob贸tica a la ciencia que investiga y desarrolla robots. En una de sus novelas, concretamente en 鈥C铆rculo Vicioso鈥, redact贸 las 鈥Tres Leyes de la Rob贸tica鈥, las cuales eran unas normas bajo las cuales deb铆an de regirse los robots. 

  1. Un robot no puede hacer da帽o a un ser humano.
  2. Un robot debe de cumplir las 贸rdenes dadas por un ser humano mientras no haga da帽o a ning煤n otro humano.
  3. 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 b谩sicos que rigen en la actualidad.

Cu谩les son las tres leyes de la rob贸tica de Isaac Asimov

George Charles Davol, el inventor de la rob贸tica industrial

Qu茅 es un robot

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 rob贸tica innovadora que en 1948 investigaron y desarrollaron la primera m谩quina programable de la historia. Destacaba por ser muy sencilla en su uso y por su capacidad para adaptarla a diferentes trabajos. Ese robot sirvi贸 para empezar a crear nuevos robots con fines industriales.

Tipos de robots y c贸mo se clasifican

Como hemos mencionado anteriormente, existen multitud de robots que los vamos a dividir por su funcionalidad y posteriormente por el nivel de inteligencia que poseen:

  • Nanobot: Tambi茅n llamados nanorobots, son los robots de dimensiones nanom茅tricas que en la actualidad principalmente tienen un uso en la medicina e investigaci贸n cient铆fica.
  • Robot Industrial: Son los robots destinados a trabajar en las l铆neas de montaje de las f谩bricas. Suelen ser brazos articulados o poliarticulados que llegan a tener hasta 6 ejes. Los robots industriales pueden ser colaborativos, adem谩s de m贸viles y totalmente aut贸nomos o fijos.
  • Robot de Servicios: Estos robots son utilizados en un sinf铆n de trabajos y pueden ser zoomorfos, robots con forma de humano o veh铆culos m贸viles AGV.
  • Robots educativos. Est谩n destinados a ni帽os y adolescentes para que empiecen a familiarizarse tanto con robots como con lenguajes de programaci贸n como Arduino.

Robots inteligentes

Las empresas de rob贸tica se esfuerzan en desarrollar m谩quinas aut贸matas cada vez m谩s inteligentes. Los proyectos de rob贸tica se centran en crear robots que dispongan de capacidades t茅cnicas que se asemejen o superen a las de los humanos, incluido su nivel de inteligencia.

El nivel de programaci贸n de un robot difiere en funci贸n de su utilidad. En este campo el desarrollo de la Inteligencia Artificial en las 煤ltimas d茅cadas ha marcado un antes y un despu茅s en la evoluci贸n de la rob贸tica.

Es innegable que la uni贸n de la Inteligencia Artificial y la rob贸tica ha mejorado notablemente su capacidad. Gracias a los algoritmos con redes neuronales entrenados por medio del Machine Learning (Aprendizaje Autom谩tico) y el Deep Learning (Aprendizaje profundo), ahora son capaces de recabar y analizar una gran cantidad de informaci贸n. Gracias al procesamiento de datos masivo por medio del Big Data, los robots son capaces de dar una respuesta revolucionando por completo la rob贸tica.

De entre los robots m谩s inteligentes que existen debemos de destacar por su capacidad de interacci贸n y por sus caracter铆sticas a la mujer robot Sophia, al robot humanoide Ibuki, al androide Thespian o al robot Atlas de Boston Dynamics.

Caracter铆sticas 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 m谩quina f铆sica compuesta de piezas mec谩nicas y el茅ctricas.

Los robots virtuales han sido dise帽ados con el objetivo de analizar datos y procesarlos. Son muy utilizados en 谩reas de atenci贸n al cliente, as铆 como en el sector financiero y bancario. En los 煤ltimos a帽os las empresas est谩n buscando dar a estos bots un aspecto m谩s humano que mejore la interacci贸n con las personas. Este es el caso de Neon, el asistente virtual con forma humanoide desarrollado por Samsung.

Ventajas de los robots y la rob贸tica

El desarrollo de la ingenier铆a rob贸tica ha conseguido transformar nuestros procesos productivos. Algunas de las principales ventajas de los robots son:

  • Reduce los costes de producci贸n.
  • Aumenta la producci贸n.
  • Mejora la calidad del producto.
  • Evita que los operarios trabajen en zonas de alto riesgo.
  • Puede trabajar 24h seguidas durante los 365 d铆as del a帽o sin descanso y sin fatiga.
  • No pide vacaciones ni coge bajas laborales.
  • De momento no hay que pagar impuestos a帽adidos por ellos.

Desventajas de los robots

  • Destrucci贸n de empleo entre los colectivos susceptibles de ser automatizados, principalmente 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 automatizaci贸n de los puestos de trabajo requiere que las instituciones establezcan un plan global de reconversi贸n de los parados por medio de cursos de formaci贸n.

Automatizaci贸n y rob贸tica industrial

Definimos automatizaci贸n industrial al proceso de integraci贸n de elementos que, en este caso robots, se dedican a realizar trabajos repetitivos de manera autom谩tica. Dentro del sector industrial encontramos a robots que, por sus necesidades y caracter铆sticas, difieren totalmente de los robots de servicios.

Qu茅 es un robot industrial y para qu茅 sirve

Un robot industrial es el robot que ha sido fabricado para trabajar en el sector industrial. Principalmente conocemos a los que son instalados en l铆neas y cadenas de montaje de producci贸n en masa. No obstante existen muchos m谩s modelos con sus particularidades especiales.

Clases de robots industriales que existen en el mundo.

Podemos diferenciar a estos robots por la tecnolog铆a que integran (Inteligencia Artificial, Visi贸n Artificial, etc鈥), por la forma que tiene (si es un robot humanoide o un brazo rob贸tico) y por su capacidad de trabajo, ya sea un robot industrial fijo y pesado, o un robot colaborativo (cobot). Los brazos rob贸ticos pueden llegar a tener hasta 6 ejes y existen m煤ltiples 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

Los robots industriales est谩n especialmente dise帽ados para realizar las siguientes funciones:

  • Realizar ensamblaje de piezas
  • Realizar soldaduras el茅ctricas a la vez que supervisan las pruebas de calidad por medio de radiograf铆as y mapas tridimensionales.
  • Realizar manipulaciones repetitivas.
  • Transportar materiales pesados.
  • Paletizado de cajas.
  • Trabajos de log铆stica.

Los robots utilizados en la industria automatizada se dividen principalmente entre los robots industriales y los robots colaborativos o cobots.

Robots colaborativos o cobots

El origen de la palabra cobot lo encontramos en el juego de palabras 鈥渞obot colaborativo鈥. Su principal caracter铆stica 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, as铆 como sensores para evitar atrapamientos en las pinzas, garras y gripper de los brazos rob贸ticos.

Son de reducidas dimensiones y se caracterizan por su sencillez a la hora de utilizarlos y por ser muy vers谩tiles debido a la agilidad con la que se programan. Incorporan softwares con interfaces en 3D que permiten una programaci贸n intuitiva y r谩pida. Por supuesto los robots colaborativos o cobots son bastante m谩s econ贸micos que los robots industriales por lo que son de especial inter茅s para las peque帽as Pymes que quieren automatizar un proceso. Son especialmente interesantes para realizar trabajos de poco peso y que requieren facilidad de adaptaci贸n a los cambios de trabajo.

Algunas de las empresas de rob贸tica m谩s 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.

Robots Industriales

Son robots de grandes dimensiones que destacan por su capacidad para coger objetos pesados y por su robustez. Realizan trabajos de larga duraci贸n en una l铆nea de montaje y habitualmente los vemos en las cadenas de montaje del sector de la automoci贸n. Requieren de vallas o c茅lulas de seguridad que los a铆slan de los operarios para evitar accidentes. Algunas de las empresas de rob贸tica y automatizaci贸n m谩s importantes a nivel mundial son Kuka, ABB, Fanuc, Yaskawa y Kawasaki.

Rob贸tica de servicios

Definimos a un robot de servicios como a los robots desarrollados por las empresas de rob贸tica destinados a facilitar la vida de las personas. Seg煤n lo describe la IFR son 鈥robots que desarrollan trabajos 煤tiles para personas excluyendo a los robots que se dedican a la automatizaci贸n en las industrias鈥.

Gracias a los sistemas inteligentes que integran pueden trabajar de manera aut贸noma o teleoperada por control remoto, ya sea en trabajos repetitivos, de esfuerzo o entornos peligrosos. Estos sistemas pueden estar equipados con Inteligencia Artificial en funci贸n 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 ficci贸n son los robots mensajeros, los robots exploradores o los robots mayordomos que en el 谩mbito dom茅stico pueden limpiar, cocinar e incluso controlar la dom贸tica de la vivienda.

Robots mensajeros

Estos robots m贸viles terrestres destinados a la mensajer铆a y el transporte principalmente reparten comida y paquetes por las empresas y casas de sus clientes. En las universidades de California son cada vez m谩s las empresas como Kiwibot que transportan con sus robots comida a los universitarios. Estos robots quieren ser parte de la soluci贸n con la que dar una respuesta 煤til a la masificaci贸n de pedidos online que han surgido a trav茅s del 茅xito de Alibaba y Amazon. Ejemplos de robots de servicios dedicados a la mensajer铆a y al transporte:

  • Robot Digit.
  • Robot Cassie.
  • Startship.

Rob贸tica social

Los robots sociales se utilizan en gran medida para ayudar en su d铆a a d铆a a las personas mayores o que padecen enfermedades como el Alzheimer. Se encargan de interactuar y de hacerles compa帽铆a adem谩s de monitorizarlos las 24 horas del d铆a, de recordarles cuando les toca tomar la medicaci贸n 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 Jap贸n.

Son robots colaborativos preparados para desenvolverse en un mismo entorno con humanos y de manera totalmente aut贸noma. 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.

Robots humanoides

Por definici贸n un robot humanoide es un robot que tiene forma humana. Son dise帽ados reproduciendo la forma de los brazos, de la cabeza y de los pies que los seres humanos. Pueden ser b铆pedos o pueden desplazarse por medio de una plataforma con ruedas en la parte inferior.

Los robots m谩s 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 est谩 creado mediante el uso de Nanotecnolog铆a. Con 茅l cubren el rostro de la mujer robot Sophia, de tal modo que reproduce la piel de un humano con gran similitud.

En funci贸n 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 empat铆a, compartiendo sus emociones y reconociendo sus sentimientos.

Los robots humanoides m谩s famosos del mundo son:

  • Robot Sophia.
  • Robot Pepper.
  • Robot Nao.
  • Robot Ibuki.

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