ROB√ďTICA

QU√Č ES UN ROBOT Y EJEMPLOS DE TIPOS DE ROBOTS

Por definición un robot es una entidad autómata o máquina automática compuesta por un sistema electromagnético y por mecánica artificial. Como veremos a continuación, un robot puede tener forma humana y de androide o simplemente ser un brazo robótico. Para crear un robot es necesario combinar diversos principios de la ciencia y de la tecnología.

Definición de qué es la robótica

Qué es un robot y los diferentes tipos de robots que existen con sus principales características

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.

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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 físicos, mientras que un bot se encuentra ubicado dentro de un software con un sistema virtual en el Cloud (Nube).

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 d√©cadas despu√©s, concretamente en 2019, a la cabeza del ranking se encuentra China, quien en 2018 ten√≠a instalados 148.000 unidades. Y es que seg√ļn el Instituto Chino de Electr√≥nica, a nivel mundial representa el 38% del conjunto de robots industriales que se encuentran instalados. Seg√ļn la IRF (Federaci√≥n Internacional de Rob√≥tica) para el 2021 China aumentar√° llegar√° a contar con 130 robots instalados por cada 100.000 habitantes, cifras que le permitir√°n mantener la ‚Äúcorona mundial‚ÄĚ.

Evolución de la Inteligencia Artificial y la Robótica

Evolución de la Inteligencia Artificial y la robótica en los robots humanoides

En el transcurso de los √ļltimos a√Īos se ha producido un gran avance en las tecnolog√≠as de √ļltima generaci√≥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 y que las compa√Ī√≠as de rob√≥tica se est√°n beneficiando de sus bondades.

¬ŅPara qu√© sirve un robot?

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

Historia de la automatización e Historia del PLC. tambien damos la definición y el significado de qué es la automatización fija y flexible de un sistema automatizado
  • Hoteles, bares y restaurantes con robots mayordomos y robots cocineros
  • Sector servicios y sector Industrial, aeron√°utico y aeroespacial.
  • Industria armament√≠stica, seguridad y vigilancia.
  • Robots espaciales, exploradores, de rescate y de investigaci√≥n
  • Robots Educativos y en la medicina, como son los robots quir√ļrgicos.
  • 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√°tico.

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.

áreas de robótica y mecanotrópica electrónica computación control maquina de estados informática y autómatas álgebra inteligencia artificial

Hay que recordar que a la ingenier√≠a rob√≥tica y a la mecatr√≥nica se suman otras ciencias como los Aut√≥matas, las M√°quinas de estados y el √Ālgebra as√≠ como diversas tecnolog√≠as entre las que destacan la Inteligencia Artificial y la Visi√≥n Artificial.

Origen e Historia de los robots y de los primeros autómatas

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

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 esos primeros robots las llamaban autómatas.

Origen y etimología de la palabra robot

Para descubrir de d√≥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√≥ una obra teatral que se llamaba R.U.R., que es el acr√≥nimo de Rossum¬īs Universal Robots. La representaci√≥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√≠a de robot procede de Robbota, que en Checo viene a querer decir ‚Äútrabajo forzado o servidumbre‚ÄĚ.

¬ŅCu√°l fue el primer robot real de la historia?

El robot Elektro fue presentado al p√ļblico general en 1936 y se le conoce como ‚Äúel primer robot de la historia‚ÄĚ. Era un robot con forma de humano que ten√≠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 robótica de Isaac Asimov

Cuáles son las tres leyes de la robótica de Isaac Asimov

El escritor y novelista de ciencia ficci√≥n Isaac Asimov de mitad del siglo XX, defini√≥ como rob√≥tica a la ciencia que investiga y desarrolla robots. En una de sus novelas, concretamente en ‚ÄúC√≠rculo Vicioso‚ÄĚ, redact√≥ las ‚ÄúTres Leyes de la Rob√≥tica‚ÄĚ, las cuales eran unas normas bajo las cuales deb√≠an de regirse los robots. 

  • Un robot no puede hacer da√Īo a un ser humano.
  • Un robot debe de cumplir las √≥rdenes dadas por un ser humano mientras no haga da√Īo a ning√ļn 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 b√°sicos que rigen en la actualidad.

George Charles Davol, el inventor de la robótica industrial

Qué 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 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 los vamos a dividir por su funcionalidad y posteriormente por el nivel de inteligencia que poseen:

  • Nanobot: Tambi√©n llamados nanorobots, son los robots de dimensiones nanom√©tricas que en la actualidad principalmente tienen un uso en la medicina e investigaci√≥n cient√≠fica.
  • Robot Industrial: Son los robots destinados a trabajar en las l√≠neas de montaje de las f√°bricas. Suelen ser brazos articulados o poliarticulados que llegan a tener hasta 6 ejes. Los robots industriales pueden ser colaborativos, adem√°s de m√≥viles y totalmente aut√≥nomos o fijos.
  • Robot de Servicios: Estos robots son utilizados en un sinf√≠n de trabajos y pueden ser zoomorfos, robots con forma de humano o veh√≠culos m√≥viles AGV.

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 programaci√≥n de un robot difiere en funci√≥n de su utilidad. En este campo el desarrollo de la Inteligencia Artificial en las √ļltimas d√©cadas ha marcado un antes y un despu√©s en la evoluci√≥n de la rob√≥tica.

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.

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 dise√Īados con el objetivo de analizar datos y procesarlos. Son muy utilizados en √°reas de atenci√≥n al cliente, as√≠ como en el sector financiero y bancario. En los √ļltimos a√Īos las empresas est√°n buscando dar a estos bots un aspecto m√°s humano que mejore la interacci√≥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 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 producci√≥n.
  • Aumenta la producci√≥n.
  • Mejora la calidad del producto.
  • Evita que los operarios trabajen en zonas de alto riesgo.
  • Puede trabajar 24h seguidas durante los 365 d√≠as del a√Īo sin descanso y sin fatiga.
  • No pide vacaciones ni coge bajas laborales.
  • De momento no hay que pagar impuestos a√Īadidos por ellos.

Desventajas de los robots

  • Destrucci√≥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 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 el robot que ha sido fabricado para trabajar en el sector industrial. Principalmente conocemos a los que son instalados en líneas y cadenas de montaje de producción en masa. No obstante existen muchos más modelos con sus particularidades especiales.

Tipos de robots industriales que existen en el mundo.

Podemos diferenciar a estos robots por la tecnolog√≠a que integran (Inteligencia Artificial, Visi√≥n Artificial, etc‚Ķ), por la forma que tiene (si es un robot humanoide o un brazo rob√≥tico) y por su capacidad de trabajo, ya sea un robot industrial fijo y pesado, o un robot colaborativo (cobot). Los brazos rob√≥ticos pueden llegar a tener hasta 6 ejes y existen m√ļltiples 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√°n especialmente dise√Īados para realizar las siguientes funciones:

  • Realizar ensamblaje de piezas
  • Realizar soldaduras el√©ctricas a la vez que supervisan las pruebas de calidad por medio de radiograf√≠as y mapas tridimensionales.
  • Realizar manipulaciones repetitivas.
  • Transportar materiales pesados.
  • Paletizado de cajas.
  • Trabajos de log√≠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 ‚Äúrobot colaborativo‚ÄĚ. Su principal caracter√≠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√≠ como sensores para evitar atrapamientos en las pinzas, garras y gripper de los brazos rob√≥ticos.

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

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.

Robótica de servicios

Definimos a un robot de servicios como a los robots desarrollados por las empresas de rob√≥tica destinados a facilitar la vida de las personas. Seg√ļn lo describe la IFR son ‚Äúrobots que desarrollan trabajos √ļtiles para personas excluyendo a los robots que se dedican a la automatizaci√≥n en las industrias‚ÄĚ.

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 mensajeros

Estos robots m√≥viles terrestres destinados a la mensajer√≠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√°s las empresas como Kiwibot que transportan con sus robots comida a los universitarios. Estos robots quieren ser parte de la soluci√≥n con la que dar una respuesta √ļtil a la masificaci√≥n de pedidos online que han surgido a trav√©s del √©xito de Alibaba y Amazon. Ejemplos de robots de servicios dedicados a la mensajer√≠a y al transporte:

  • Robot Digit.
  • Robot Cassie.
  • Startship.

Robótica social

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

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.

Robots humanoides

Por definici√≥n un robot humanoide es un robot que tiene forma humana. Son dise√Īados reproduciendo la forma de los brazos, de la cabeza y de los pies que los seres humanos. Pueden ser b√≠pedos 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 m√°s famosos del mundo son:

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

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