Robótica es el nombre con el que se conoce a una disciplina o ciencia tecnológica gracias a la cual es posible diseñar diferentes tipos de máquinas para efectuar tareas específicas.
En esta ciencia, se combinan diferentes saberes: la ingeniería, la ingeniería electrónica, la construcción, la animatrónica, la ciencia de la computación, y otras.
El término proviene de la palabra robot: esta surge del inglés robot que, a su vez, proviene del checo robota, es decir, trabajo. Por este motivo, se emplea robótica para señalar aquello relativo a los robots.
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Introducción a la evolución de la robótica.
La robótica ha experimentado transformaciones significativas desde sus orígenes en el siglo XX. En sus inicios, las aplicaciones se centraban principalmente en procesos industriales básicos. Sin embargo, con el avance de la inteligencia artificial y la miniaturización de componentes electrónicos, los robots han evolucionado hacia máquinas más complejas y capaces, operativas en diversos campos como la medicina, la exploración espacial y el entretenimiento. Empresas y universidades han sido fundamentales en este desarrollo, propiciando investigaciones que han permitido la creación de robots con capacidades autónomas avanzadas.
Actores clave en el desarrollo de la robótica.
El panorama actual de la robótica está influenciado por varias empresas líderes e instituciones académicas de renombre. Empresas como Boston Dynamics y Tesla han revolucionado el campo con sus innovaciones en robótica móvil e inteligencia artificial. Universidades como el MIT han contribuido con investigaciones pioneras que han impulsado nuevas tecnologías en la robótica. Estas asociaciones entre la industria y la academia continúan acelerando el desarrollo y la aplicación de robots en tareas complejas y desafiantes.
Conceptos y elementos fundamentales.
Para conocer cómo opera la robótica, es importante explorar uno de los conceptos centrales de esta disciplina: el de robot.
Comenzó a ser utilizado en la década del 20 del siglo XX, gracias a la obra R. U. R. (Robots Universales Rossum), de Karel Capek, escritor checo. En esta obra, el nombre de robots se emplea para designar unas máquinas que, por cuya programación, facilitaban la carga laboral de los obreros. Finalmente, las máquinas, que adquieren autonomía, se rebelan contra los humanos.
De este modo, a lo largo del siglo XX, la palabra designa a aquella máquina o artefacto electrónico gracias a la cual es posible manipular diferentes elementos y cumplir con diferentes tareas.
La robótica, como uno de los niveles más avanzados del desarrollo de tecnología, puede ser utilizada eficazmente para optimizar procesos, para acelerarlos y para cumplir con tareas que a las personas nos resultaría difícil, sino imposible, de realizar en ciertos contextos.
Veamos a continuación algunos de los elementos básicos de la robótica.
Sensores.
Los sensores son aquellos elementos que le permiten al robot percibir su ambiente, captar dónde se encuentra, cuál es su rango de movimiento posible, entre otras actividades.
Tal y como el vocablo lo sugiere, actúa de modo semejante a cómo actúan, para los humanos, los cinco sentidos, es decir, son una especie de radar. De este modo, existen diferentes tipos de sensores:
- De movimiento y distancia
- De velocidad
- De sonido
- De luz
- De humedad y temperatura
- De visión
Además, existen otros como los sensores de proximidad o los sensores de fuerza y toque.
Controladores.
En segundo lugar, los controladores de un robot le permiten procesar toda la información captada por los sensores. Funciona, entonces, como el cerebro humano: regula, procesa, guía y procesa toda la información que ha ingresado en el sistema.
Otros elementos básicos.
Algunos elementos como los actuadores o los manipuladores constituyen, también, la estructura básica de un robot.
Los primeros aluden a una suerte de motor que le permite moverse y operar, en función de las tareas programadas. Algunos ejemplos son los actuadores neumáticos (transforman la energía en trabajo) y los actuadores hidráulicos (ayudan a los robots de mayor tamaño a operar adecuadamente).
Por otra parte, los manipuladores son todos aquellos elementos mecánicos gracias al cual el robot efectúa sus tareas. Es, en cierto sentido, el esqueleto de esa máquina, sus brazos y piernas.
Los lenguajes de programación son también una pieza central del funcionamiento de la máquina.
Esta es la gramática, en cierto sentido, de esa máquina u ordenador. Gracias a este, es posible que el dispositivo comprenda la orden que queremos darle.
Veamos algunos de ellos:
- Python: es utilizado para desarrollar software, en trabajos de ML o machine learning. Es muy útil para la automatización de tareas, el desarrollo de aplicaciones y, también, para juegos.
- C++: lenguaje orientado a la manipulación de objetos, es una variación del lenguaje de programación en C. Es denominado lenguaje híbrido.
Finalmente, otro concepto recurrente es el de ROS o Robot Operating System. Es un middleware, es decir, un software que permite que un sistema operativo y sus aplicaciones interactúen.
Tendencias e innovaciones actuales en robótica.
Las tendencias actuales en robótica incluyen el desarrollo de robots colaborativos o cobots, que trabajan junto a humanos en fábricas para aumentar la eficiencia y la seguridad. La creación de vehículos autónomos y drones es otro área que ha visto grandes avances, permitiendo nuevas posibilidades en logística y transporte. La integración de sensores avanzados y algoritmos de aprendizaje automático ha mejorado las capacidades de percepción y decisión de los robots, haciéndolos más versátiles y adaptados a entornos cada vez más complejos.
Tipos y usos.
La robótica es conocida por los múltiples usos que, en la actualidad, y con el constante avance tecnológico de nuestra sociedad, podemos utilizar.
La robótica industrial, por una parte, trabaja con el desarrollo, manufactura y diseño de robots que puedan especializarse en trabajos repetitivos, precisos y de forma prácticamente ininterrumpida. Es ideal para trabajos como montajes, manipulación de distintos materiales, soldadura, fundición, perforado, aplicación de sellantes u otros elementos adhesivos, entre otras.
La robótica médica es otro de los campos fructíferos de esta disciplina. Se ha transformado en una gran herramienta para asistir a médicos y cirujanos tanto en sus tareas cotidianas como para realizar operaciones más complejas.
Así, entre sus usos podemos encontrar las siguientes tareas:
- Limpieza y desinfección de maquinaria
- Asistencia durante cirugías
- Robots para tareas como endoscopias
- Monitoreo de pacientes con patologías como cardiopatías
Sin embargo, uno de los usos más interesantes es en el desarrollo de prótesis, que permiten suplir la ausencia de una parte del cuerpo en el paciente. De este modo, es posible que esa persona recupere autonomía en su vida cotidiana. Las prótesis de manos y piernas, por ejemplo, son uno de los empleos más extendidos.
La robótica empleada con usos espaciales permite efectuar tareas de exploración, de investigación y de reparación en maquinaria como satélites o estaciones espaciales. Gracias a esta labor, es posible construir esas máquinas para que resistan las condiciones extremas a las que son sometidas fuera del espacio terrestre.
Ética y desafíos en la robótica.
El creciente uso de la robótica plantea desafíos éticos y sociales importantes. La automatización podría impactar el mercado laboral, resultando en la necesidad de readaptar y formar a la mano de obra. Además, la privacidad es una preocupación creciente, ya que los robots son cada vez más capaces de recopilar datos personales. Asimismo, el desarrollo de robots para uso militar ha suscitado debates sobre las implicaciones éticas de su uso en conflictos armados. Estos desafíos requieren una consideración cuidadosa para asegurar un desarrollo responsable de la tecnología robótica.
Inteligencia artificial y robótica.
Tanto la inteligencia artificial, o IA, y la robótica son dos campos de la tecnología y la ciencia que se presentan como avances que permiten construir soluciones muy avanzadas a diferentes operaciones o procedimientos.
Los sistemas que emplean la IA son creados para funcionar sobre la base de algoritmos que, gracias al aprendizaje sostenido en el tiempo, pueden aprender a desarrollar capacidades que se asemejan a la inteligencia del humano.
En función de esto, podemos considerar los siguientes campos:
- Visión artificial: esto les permite a las máquinas y ordenadores acceder a información a partir de imágenes, videos y otras entradas visuales. Gracias a este procesamiento, pueden tomar decisiones o ejecutar tareas, tal y como lo haría un humano que ve algo. El funcionamiento de esta es muy similar a la forma en la que la mente humana procesa imágenes: se fija el aparato de visión en un estímulo visual, se registra esa información en la memoria, se la procesa y se interpreta lo visto.
- Reconocimiento de patrones: permite que se pueda clasificar la información que ingresa al centro de procesamiento de esa máquina en función de diferentes ejes o estructuras. Así, al clasificar estos elementos, es posible ordenarlos, extraer rasgos en común, diferencias, qué problema se reitera frente a qué variables y un sinfín de otras actividades que implican un procesamiento más abstracto.
Finalmente, con el nombre de machine learning se conoce a la disciplina con la cual, gracias a la instauración y aplicación de algoritmos, les permite a los robots y otras máquinas aprender a reconocer patrones y a elaborar hipótesis en función de ellos.
Gracias a esto, las máquinas que aprenden de estos patrones, pueden comenzar a automatizar sus tareas, a ejecutarlas sin necesidad de una instrucción constante y a mejorar, con el paso del tiempo, en esta ejecución.
Así, se involucra aquí un segundo concepto, el de deep learning, conocido como aprendizaje profundo. Tras una gran cantidad de datos e información acumulados en ese dispositivo, la máquina puede aprender a disponer de ellos con autonomía.
Ambos procesos son muy útiles para múltiples tareas como, por ejemplo, la detección de rostros en aplicaciones gracias al registro de datos biométricos. También, son útiles para un análisis de imágenes de alta calidad, para leer textos, para poder detectar spam o virus en ciertos archivos, o permite, incluso, optimizar la asistencia virtual en la vida diaria de las personas.
Perspectivas futuras de la robótica.
El futuro de la robótica promete avances impresionantes. Se espera que la integración con la inteligencia artificial dé como resultado robots aún más inteligentes y autónomos, capaces de realizar tareas complejas sin intervención humana constante. Los investigadores están explorando nuevos materiales y procesos de fabricación que permitirán la producción de robots más ligeros y eficientes energéticamente. Además, el uso de la robótica en el cuidado de la salud y la sostenibilidad ambiental ofrece un potencial significativo para mejorar la calidad de vida de las personas y proteger el entorno natural.
Citar este artículo
Fernández, A. M. (29 de mayo de 2023). Definición de robótica. Rasgos, ejemplos y usos. Definicion.com. https://definicion.com/robotica/
