Soy Ricardo Meza Flores , alumno de la Escuela de Talentos Peru 5143 del Callao; hice este acerca de la robótica porque creo firmemente que esta aplicación es y será el futuro de la humanidad. Aparte de sentir una pasión por las máquinas espero transmitir esa misma pasión a través de este blog.
La robótica es la ciencia de ingeniería y la tecnología de los robots (entendiendo al robot como una máquina capaz de realizar tareas de manera autónoma o semi autónoma), relacionada con la electrónica, la mecánica y el software. Es una ciencia cada vez más popular por desarrollar verdaderas inteligencias capaces de realizar muchas labores humanas o simplemente facilitarlas. La robótica se encarga no sólo de diseñar robots, sino también de fabricarlos, aplicarlos y disponerlos estructuralmente.
El término robot como concepto fue introducido por el escritor checo Karel Capek en su obra R.U.R publicada en 1920. En los años treinta se comenzó a difundir por Europa y luego por el resto del mundo, alcanzando gran popularidad. Hoy, el robot es descrito como una máquina programable, que puede ser móvil o articulada. El primero de ellos, llamado Unimate, fue instalado en 1961para levantar piezas calientes de metal y apilarlas.
En ciencia ficción las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas escritas por Isaac Asimov, que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentos están diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son "formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro" de los robots (líneas de código del programa de funcionamiento del robot guardadas en la ROM del mismo). Aparecidas por primera vez en el relato Runaround (1942), establecen lo siguiente:
1.Un robot no puede hacer daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.
2.Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si estas órdenes entrasen en conflicto con la Primera Ley.
3.Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.
Esta redacción de las leyes es la forma convencional en la que los humanos de las historias las enuncian; su forma real sería la de una serie de instrucciones equivalentes y mucho más complejas en el cerebro del robot.
Asimov atribuye las tres Leyes a John W. Campbell, que las habría redactado durante una conversación sostenida el 23 de diciembre de 1940. Sin embargo, Campbell sostiene que Asimov ya las tenía pensadas, y que simplemente las expresaron entre los dos de una manera más formal.
Las tres leyes aparecen en un gran número de historias de Asimov, ya que aparecen en toda su serie de los robots, así como en varias historias relacionadas, y la serie de novelas protagonizadas por Lucky Starr. También han sido utilizadas por otros autores cuando han trabajado en el universo de ficción de Asimov, y son frecuentes las referencias a ellas en otras obras, tanto de ciencia ficción como de otros géneros.
- Según su estructura generacional:
- Robots Play-back, los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots comúnmente tienen un control de lazo abierto.
- Robots controlados por sensores, estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por sensores.
- Robots controlados por visión, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión.
- Robots controlados adaptablemente, donde los robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los sensores.
- Robots con Inteligencia Artificial, donde los robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.
- Robots médicos, fundamentalmente, prótesis para disminuidos físicos que se adaptan al cuerpo y están dotados de potentes sistemas de mando. Con ellos se logra igualar al cuerpo con precisión los movimientos y funciones de los órganos o extremidades que suplen.
- Androides, robots que se parecen y actúan como seres humanos. Los robots de hoy en día vienen en todas las formas y tamaños, pero a excepción de los que aparecen en las ferias y espectáculos, no se parecen a las personas y por tanto no son androides. Actualmente, los androides reales sólo existen en la imaginación y en las películas de ficción.
- Robots móviles, provistos de patas, ruedas u orugas que los capacitan para desplazarse de acuerdo su programación. Elaboran la información que reciben a través de sus propios sistemas de sensores y se emplean en determinado tipo de instalaciones industriales, sobre todo para el transporte de mercancías en cadenas de producción y almacenes. También se utilizan robots de este tipo para la investigación en lugares de difícil acceso o muy distantes, como es el caso de la exploración espacial y las investigaciones o rescates submarinos.
La Asociación de Robots Japonesa (JIRA) ha clasificado a los robots dentro de seis clases sobre la base de su nivel de inteligencia
Dispositivos de manejo manual, controlados por una persona.
Robots de secuencia arreglada.
Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fácilmente.
Robots regeneradores, donde el operador humano conduce el robot a través de la tarea.
Robots de control numérico, donde el operador alimenta la programación del movimiento, hasta que se enseñe manualmente la tarea.
Robots inteligentes, los cuales pueden entender e interactuar con cambios en el medio ambiente.
Robots especializados en tareas agrícolas han sido desarrollados por ingenieros de la Universidad de Illinois con la finalidad de automatizar las pesadas labores de los agricultores. Estos robots pueden detectar plantas enfermas, alertar a otros robots de la existencia de una plaga y reunirlos a todos para combatirla en equipo con ayuda de satélites. Nuevas generaciones de estos robots podrán sembrar y fumigar. Todas estas tecnologías desembocarán en la granja del futuro, equiparable a las casas dotadas con todas las modernas tecnologías, integradas en un único sistema que lo regula todo. Después de redimir al sector servicios y al industrial, parece que la robótica, por fin, se decide a impulsar la actividad primaria, fundamental para los países en desarrollo. Por Eduardo Martínez de Tendencias Científicas.
Ingenieros agrónomos de la Universidad de Illinois han desarrollado una gama de pequeños robots baratos (de entre 150 y 500 dólares cada uno) especialmente concebidos para realizar tareas agrícolas y sustituir a las pesadas y costosas maquinarias que se emplean actualmente para sembrar, fumigar, recolectar y arar la tierra.
En la actualidad, estos pequeños robots sólo realizan tareas de búsqueda y transmisión de información sobre el terreno de una forma totalmente nueva en el sector agrícola: distribuidos por hectáreas de terreno, son capaces de orientar sus pesquisas, de intercambiar información con otras unidades y de detectar epidemias e insectos peligrosos, advirtiendo de ello a los demás robots desplegados sobre el terreno.
Uno de estos robots parece salido de la película "la guerra de las galaxias", como el R2D2, mientras que otros son como pequeñas hormigas de 30 centímetros de largo que tienen la habilidad de funcionar como un ecosistema, es decir, se comunican entre sí y, al igual que hacen las abejas, se ayudan mutuamente en caso de necesidad.
La principal ventaja de esta generación de robots es que son pequeños, ligeros y autónomos. El peso es muy importante porque sus desplazamientos no alteran las condiciones del terreno, en contra de lo que ocurre con las actuales máquinas agrícolas, grandes y pesadas, que afectan al entorno.
Las características de estos robots les permiten recoger información de proximidad sobre cada una de las plantas de una cosecha, lo que constituye una enorme ventaja respecto a los sistemas tradicionales de observación, que obtienen información global pero no próxima de la realidad, lo que en muchas ocasiones impide detectar a tiempo problemas surgidos en las cosechas.
Estos pequeños robots, en cambio, pueden detectar y transmitir en tiempo real una completa información del estado de una cosecha que incluye presencia de enfermedades, de malas hierbas, de insectos perniciosos y otras incidencias agrícolas. La información puede ser compartida por otros robots y desencadenar una actuación autómata conjunta.
La robótica médica pretende compatibilizar el cirujano con el robot para mejorar los procedimientos quirúrgicos.
Es una herramienta más, pero es inteligente, ya que trata de compensar las deficiencias y limitaciones que pueda tener el cirujano para realizar ciertas actuaciones. De este modo, se hace posible la implantación de algunas técnicas de cirugía mínimamente invasiva gracias a la utilización de ayudas de soportes robotizados, consiguiendo minimizar la herida, reducir el tiempo de intervención y el de posterior recuperación.
El robot puede ayudar a la percepción; además, memoriza una posición o hace la función de una regla o accede a un punto determinado con gran precisión. Ayudas de este estilo suponen la diferencia en que algunas intervenciones se realicen o no. Los equipos desarrollados en la División de Robótica y Visión del Departamento de Robótica pueden ser desde un brazo mecánico convencional hasta elementos de medida, como sensores que miden fuerza o visualizan la información de un modo más claro que como lo hace una cámara de televisión convencional.
El robot funciona bien y es inteligente cuando tiene sensores que le permiten ver, sentir, detectar fuerzas o medirlas. En ese momento, cuando estas tecnologías ayudan al cirujano dando información que, si no, no posee, se puede decir que son útiles.
Los robots para rehabilitación terapéutica:
El uso de robots para la asistencia de personas ha sido investigado por muchos científicos durante los últimos tiempos. Muchos factores contribuyen a expandir la necesidad de la asistencia a las personas, tales como el envejecimiento de la población y las expectaciones sociales de adecuar la medicina a la gente invalidada.
El campo de la robótica de la rehabilitación incluye diversos ingenios mecánicos: miembros artificiales, robots de soporte a las terapias de rehabilitación o robots para proveer asistencia personal en hospitales.
Robots para almacenaje y distribución de medicamentos:
Según la revisada “To err is human – Building a Safer Health System” publicada por la IOM estadounidense en 1999; entre 44.000 y 98.000 personas mueren en los EE UU cada año debido a errores medicos. Más de 7.000 mueren solo debido a errores de medicación. El porcentaje de casos evitables de tratamientos con medicamentos adversos es de 1,8 %. Eso deja bien claro que hace falta mejorar el sistema de dispensación de medicamentos. Además, es cierto que se pueden disminuir mucho los costes de la dispensación por su automatización.
Hoy en día se utilizan cada vez más robots para repartir medicamentos en las farmacias y en los hospitales.
Un modelo muy usado es el HOMERUS. Este permite a los usuarios elegir medicamentos según códigos a rayas que están disponibles 24 horas al día. El robot además dispone de una unidad de envase que envasa medicamentos en la dosis necesitada, posteriormente los marca con un código a rayas y los almacena o reparte.
Estos sistemas de dispensación automatizada hacen menos errores que los nosotros y por lo tanto aumentan la seguridad de la dosificación y la dispensación de medicamentos.
Los robots están apareciendo en los salones de clases de tres distintas formas. Primero, los programas educacionales utilizan la simulación de control de robots como un medio de enseñanza. Un ejemplo palpable es la utilización del lenguaje de programación del robot Karel, el cual es un subconjunto de Pascal; este es utilizado por la introducción a la enseñanza de la programación.
El segundo y de uso más común es el uso del robot tortuga en conjunción con el lenguaje LOGO para enseñar ciencias computacionales. LOGO fue creado con la intención de proporcionar al estudiante un medio natural y divertido en el aprendizaje de las matemáticas.
En tercer lugar está el uso de los robots en los salones de clases. Una serie de manipuladores de bajo costo, robots móviles, y sistemas completos han sido desarrollados para su utilización en los laboratorios educacionales. Debido a su bajo costo muchos de estos sistemas no poseen una fiabilidad en su sistema mecánico, tienen poca exactitud, no existen los sensores y en su mayoría carecen de software.
Al igual que otras muchas ramas de la ciencia y la tecnología, la robótica nacía llena de promesas de futuro de un desarrollo tan rápido e intenso que, en pocos años, habría alcanzado metas que en aquellos momentos correspondían a la ciencia ficción. Las aportaciones de una informática en continuo desarrollo, junto a las novedosas metodologías de la inteligencia artificial, daban lugar a la imaginación de un futuro cercano con robots con una movilidad igual a la humana e incluso su apariencia. ¿Ha sucedido así? Solo parcialmente y, en algunos aspectos, muy por debajo de las previsiones. Pasadas las primeras etapas de desarrollo realmente vertiginoso y en muy diversos frentes, los problemas reales han frenado considerablemente las expectativas y han obligado a reconocer que el avance va a ser mucho más lento de lo esperado.
No obstante, en otros ámbitos como la industria, la robótica ha alcanzado un elevado grado de madurez, y la compra e instalación de robots industriales en los entornos productivos ha dejado de ser una aventura para convertirse en una opción razonable en muchos contextos de la automatización.
Aunque la apariencia de los robots industriales no ha cambiado significativamente y muchos modelos actuales tienen una estructura y funcionamiento similares, aunque a diferentes escala, a aquel primer PUMA que Unimation entregó en 1978 al centro de tecnología de General Motors en Warren, Michigan, lo cierto es que tanto en los aspectos mecánicos como en el control y la programación, los avances han sido importantes aunque no espectaculares. Los robots actuales son más robustos, rápidos y fiables. Su capacidad de carga y repetitividad es comparativamente superior, y su programación se ha facilitado considerablemente.
Queda, no obstante, un largo camino por recorrer, pero al paso que va el desarrollo de nuevas tecnologías se puede prever que el futuro robótico soñado está cerca.
La robótica en unos años será fundamental en la vida de los seres humanos , ello lo demuestra nuestra actual necesidad de ayuda por parte de los robots para distintas aplicaciones en la vida;nuestra inteligencia ha abierto las puertas de un mundo nuevo que será beneficioso para la humanidad en la medida que nosotros la usemos con responsabilidad.
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