Robot

Un robot se define como una entidad hecha por el hombre con un cuerpo (anatomía) y una conexión de retroalimentación inteligente entre el sentido y la acción directa no bajo del control humano. Sin embargo, se ha avanzado mucho en el campo de los robots con inteligencia alámbrica.

Las acciones de este tipo de robots son generalmente llevadas a cabo por motores o actuadores que mueven extremidades o impulsan al robot. Así mismo, el término robot ha sido utilizado como un término general que define a una máquina mecánica o autómata, que imita a un animal, ya sea real o imaginario, pero se ha venido aplicado a muchas máquinas que reemplazan directamente a un humano o animal en el trabajo o el juego. Esta definición podría implicar que un robot es una forma de biomimetismo.

Leyendas

La idea de gente artificial viene desde al menos tan atrás como la leyenda de Cadmo, quien sembró dientes de dragón que se convertían en soldados, y el mito de Pigmalión, cuya estatua de Galatea cobró vida. En la mitología clásica, el deformado dios de los herreros (Vulcano) creó sirvientes mecánicos, que iban desde inteligentes, hechos a mano en oro, hasta mesas utilitarias de tres patas que se podían mover por sí mismas. Una leyenda hebrea cuenta acerca del Golem, una estatua animada por la magia cabalística. En el lejano norte de Canadá y en las leyendas de los Inuit se habla del Tupilaq (o Tupilak), el cual puede ser creado por un mago para cazar y asesinar a un enemigo; sin embargo, usar un Tupilaq para esto puede ser una espada de dos filos, ya que la víctima puede detener el ataque del Tupilaq y reprogramarlo con magia para que busque y destruya a su creador.

Cuando la obra de Capek "R.U.R." introdujo el concepto de la fabricación en línea ejecutada por robots quienes trataban de construir más robots, el tema tomaba un tono económico y filosófico, diseminado más tarde por la película Metrópolis, y las populares Blade Runner (1982), Terminator (1984) o The Matrix (1999).

Historia

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Robot fabricado por Toyota.

La palabra "robot" viene del vocablo checo robota, "trabajo", especialmente los llamados "trabajadores alquilados" que vivieron en el Imperio Austrohúngaro hasta 1848.

El término fue utilizado por primera vez por Karel Čapek en su obra teatral R.U.R. (Rossum's Universal Robots) (escrita en colaboración con su hermano Josef en 1920; interpretada por primera vez en 1921; interpretada en Nueva York en 1922; la edición en inglés fue publicada en 1923). Aunque los robots de Čapek eran humanos artificiales orgánicos, la palabra robot es casi siempre utilizada para referirse a humanos mecánicos. El término androide puede referirse a cualquiera de estos, mientras que un cyborg ("organismo cibernético" u "hombre biónico") puede ser una criatura que es la combinación de partes orgánicas y mecánicas.

En el principio del siglo XVIII, Jacques de Vaucanson creó un androide que tocaba la flauta, así como un pato mecánico que continuamente comía y defecaba. En uno de los cuentos de Hoffmann de 1817, El Coco, presenta una mujer que parecía una muñeca mecánica, y en la obra de Edward S. Ellis de 1865 El Hombre de Vapor de las Praderas se expresa la fascinación americana por la industrialización.

Hacia 1942, Isaac Asimov da una versión más humanizada a través de su conocida serie de relatos, en los que introduce por primera vez el término robótica con el sentido de disciplina científica encargada de construir y programar robots. Además, este autor plantea que las acciones que desarrolla un robot deben ser dirigidas por una serie de reglas morales, llamadas las Tres leyes de la robótica, posteriormente ampliadas a cuatro tras la introducción de la Ley Cero.

Por otra parte, desde la generalización del uso de la tecnología en procesos de producción con la Revolución Industrial se intentó la construcción de dispositivos automáticos que ayudasen o sustituyesen al hombre. Entre ellos destacaron los Jaquemarts, muñecos de dos o más posiciones que golpean campanas accionados por mecanismos de relojería china y japonesa.

Robots equipados con una sola rueda fueron utilizados para llevar a cabo investigaciones sobre conducta, navegación y planeo de ruta. Cuando estuvieron listos para intentar nuevamente con los robots caminantes, comenzaron con pequeños hexápodos y otros tipos de robots de múltiples patas. Estos robots imitaban insectos y artrópodos en funciones y forma. Como se ha hecho notar anteriormente, la tendencia se dirige hacia ese tipo de cuerpos que ofrecen gran flexibilidad y han probado adaptabilidad a cualquier ambiente.

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Aibo de Sony. En una exposición de Caixa Galicia en Ponferrada

Con más de 4 piernas, estos robots son estáticamente estables lo que hace que el trabajar con ellos sea más sencillo. Sólo recientemente se han hecho progresos hacia los robots con locomoción bípeda.

En el sentido común de un autómata, el mayor robot en el mundo tendría que ser el Maeslantkering, una barrera para tormentas del Plan Delta en los Países Bajos construida en los años 1990, la cual se cierra automáticamente cuando es necesario. Sin embargo, esta estructura no satisface los requerimientos de movilidad o generalidad.

En 2002 Honda y Sony, comenzaron a vender comercialmente robots humanoides como “mascotas”. Los robots con forma de perro o de serpiente se encuentran, sin embargo, en una fase de producción muy amplia, el ejemplo más notorio ha sido Aibo de Sony.

La robótica en la actualidad

Los robots son usados hoy en día para llevar a cabo tareas sucias, peligrosas, difíciles, repetitivas o embotadas para los humanos. Esto usualmente toma la forma de un robot industrial usado en las líneas de producción. Otras aplicaciones incluyen la limpieza de residuos tóxicos, exploración espacial, minería, búsqueda y rescate de personas y localización de minas terrestres. La manufactura continúa siendo el principal mercado donde los robots son utilizados. En particular, robots articulados (similares en capacidad de movimiento a un brazo humano) son los más usados comúnmente. Las aplicaciones incluyen soldado, pintado y carga de maquinaria. La Industria automotriz ha tomado gran ventaja de esta nueva tecnología donde los robots han sido programados para reemplazar el trabajo de los humanos en muchas tareas repetitivas. Existe una gran esperanza, especialmente en Japón, de que el cuidado del hogar para la población de edad avanzada pueda ser llevado a cabo por robots.

Recientemente, se ha logrado un gran avance en los robots dedicados a la medicina, con dos compañías en particular, Computer Motion e Intuitive Surgical, que han recibido la aprobación regulatoria en América del Norte, Europa y Asia para que sus robots sean utilizados en procedimientos de cirugía invasiva mínima. Desde la compra de Computer Motion (creador del robot Zeus) por Intuitive Surgical, se han desarrollado ya dos modelos de robot daVinci por esta última. En la actualidad, existen más de 800 robots quirúrgicos daVinci en el mundo, con aplicaciones en Urología, Ginecología, Cirugía general, Cirugía Pediátrica, Cirugía Torácica, Cirugía Cardíaca y ORL. La automatización de laboratorios también es un área en crecimiento. Aquí, los robots son utilizados para transportar muestras biológicas o químicas entre instrumentos tales como incubadoras, manejadores de líquidos y lectores. Otros lugares donde los robots están reemplazando a los humanos son la exploración del fondo oceánico y exploración espacial. Para esas tareas, robots de tipo artrópodo son generalmente utilizados. Mark W. Tilden del Laboratorio Nacional de los Álamos se especializa en robots económicos de piernas dobladas pero no empalmadas, mientras que otros buscan crear la réplica de las piernas totalmente empalmadas de los cangrejos.

Robots alados experimentales y otros ejemplos que explotan el biomimetismo también están en fases previas. Se espera que los así llamados nanomotores y cables inteligentes simplifiquen drásticamente el poder de locomoción, mientras que la estabilización en vuelo parece haber sido mejorada substancialmente por giroscopios extremadamente pequeños. Un impulsor muy significante de este tipo de trabajo es el desarrollar equipos de espionaje militar.

Expo 2005, Nagakute (Aichi)

También, la popularidad de series de televisión como Robot Wars y Battlebots, de batallas estilo sumo entre robots, el éxito de las Bomba Inteligente y UCAVs en los conflictos armados, los comedores de pasto “gastrobots” en Florida, y la creación de un robot comedor de lingotes en Inglaterra, sugieren que el miedo a las formas de vida artificial haciendo daño, o la competencia con la vida salvaje, no es una ilusión.

Dean Kamen, fundador de FIRST y de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME), ha creado una Competencia Robótica multinacional que reúne a profesionales y jóvenes para resolver un problema de diseño de ingeniería de una manera competitiva. En 2003 contó a más de 20.000 estudiantes en más de 800 equipos en 24 competencias. Los equipos vienen de Canadá, Brasil, Reino Unido y Estados Unidos. A diferencia de las competencias de los robots de lucha sumo, que tienen lugar regularmente en algunos lugares, o las competencias de “Battlebots“ transmitidas por televisión, estas competencias incluyen la creación de un robot.

Los robots parecen estar abaratándose y empequeñeciéndose en tamaño, todo relacionado con la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para controlarlos. También, muchos robots son diseñados en simuladores mucho antes de que sean construidos e interactúen con ambientes físicos reales. Un buen ejemplo de esto es el equipo Spiritual Machine,​ un equipo de 5 robots totalmente desarrollado en un ambiente virtual con el fin de jugar al fútbol en la liga mundial de la F.I.R.A.​

Arquitectura de los robots

Existen diferentes tipos y clases de robots, entre ellos con forma humana, de animales, de plantas o incluso de elementos arquitectónicos pero todos se diferencian por sus capacidades y se clasifican en 4 formas:

1. Androides: robots con forma humana. Imitan el comportamiento de las personas, su utilidad en la actualidad es de solo experimentación. La principal limitante de este modelo es la implementación del equilibrio a la hora del desplazamiento, pues es bípedo.
2. Móviles: se desplazan mediante una plataforma rodante (ruedas); estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro.
3. Zoomórficos: es un sistema de locomoción imitando a los animales. La aplicación de estos robots sirve, sobre todo, para el estudio de volcanes y exploración espacial.
4. Poliarticulados: mueven sus extremidades con pocos grados de libertad. Su utilidad es principalmente industrial, para desplazar elementos que requieren cuidados.

Ética de robots en la era actual

La preocupación de que los robots puedan desplazar o competir con los humanos es muy común. En su serie Yo, Robot, Isaac Asimov creó las Tres leyes de la robótica (que más tarde fueron cuatro) en un intento literario por controlar la competencia entre robots y humanos. Las leyes o reglas que pudieran o debieran ser aplicadas a los robots u otros “entes autónomos” en cooperación o competencia con humanos si algún día se logra alcanzar la tecnología suficiente como para hacerlos inteligentes y conscientes de si mismos, han estimulado las investigaciones macroeconómicas de este tipo de competencia, notablemente construido por Alessandro Acquisti basándose en un trabajo anterior de John von Neumann.

Actualmente, no es posible aplicar las leyes de Asimov, dado que los robots no tienen capacidad para comprender su significado, evaluar las situaciones de riesgo tanto para los humanos como para ellos mismos o resolver los conflictos que se podrían dar entre estas leyes.

Entender y aplicar lo anteriormente expuesto requeriría verdadera inteligencia y consciencia del medio circundante, así como de sí mismo, por parte del robot, algo que a pesar de los grandes avances tecnológicos de la era moderna no se ha llegado.

Ética de robots aplicada a las personas encargadas de su diseño y funcionamiento.

Por tanto, al hablar de ¨Ética de robots¨ en la era actual, indudablemente estamos hablando de etica aplicada a las personas que diseñan y construyen robots. Esta etica implicaría, entre otras cosas:

Evaluación de las funciones del robot y su posible repercusión en el personal que lo manipula, es decir, los factores de riesgo que debería enfrentar un personal técnico frente a las funciones o eventuales fallas que podría presentar un robot a lo largo de su vida útil. Dicha evaluación podría incluir un plan de contingencia frente a imprevistos. (Ej. diseño de un sistema de apagado automatico en caso de que un robot diseñado para transportar cargas pesadas se salga de su ruta normal de operaciones por cualquier motivo).

De modo que ¨Ética de robots¨ implicaría la aplicación de normas eticas y morales en el diseño de un robot industrial o de otro tipo, de manera que la seguridad del personal técnico y usuarios finales quede totalmente garantizada, así como la calidad de las funciones y servicios para los cuales está diseñado.

El impacto de los robots en el plano laboral

Muchas grandes empresas, como Intel, Sony, General Motors, Dell, han implementado en sus líneas de producción unidades roboticas para desempeñar tareas que por lo general hubiesen desempeñado trabajadores de carne y hueso en épocas anteriores.

Esto ha causado una agilización en los procesos realizados, así como un mayor ahorro de recursos, al disponer de máquinas que pueden desempeñar las funciones de cierta cantidad de empleados a un costo relativamente menor y con un grado mayor de eficiencia, mejorando notablemente el rendimiento general y las ganancias de la empresa, así como la calidad de los productos ofrecidos.

Pero, por otro lado, ha suscitado inquietudes entre diversos grupos por su impacto en la tasa de empleos disponibles, así como su repercusión directa en las personas desplazadas. Dicha controversia ha abarcado el aspecto de la seguridad, llamando la atecion de casos como el ocurrido en Jackson, Míchigan, el 21 de julio de 1984 donde un robot aplastó a un trabajador contra una barra de protección en la que aparentemente fue la primera muerte relacionada con un robot en los EE.UU.

Debido a esto se ha llamado la atención sobre la etica en el diseño y construcción de los robots, así como la necesidad de contar con lineamientos claros de seguridad que garanticen una correcta interacción entre humanos y máquinas.

Estándares

En vista de la versatilidad de los diseños actuales, la gran gama de usos dados en la solución de necesidades industriales, científicas, académicas y domésticas, es muy difícil definir un estándar concreto de diseño y construcción de robots.

Más bien, la estandarización en este campo intenta crear reglas y normas de construcción y diseño que puedan cumplir con normas claras de seguridad y de calidad que permitan al robot cumplir a cabalidad el papel para el cual fue creado.

Proyectos

• Proyecto Autómata Abierto. El propósito de este proyecto es desarrollar software modular y componentes electrónicos, desde los cuales sea posible ensamblar un robot móvil basado en una computadora personal que pueda ser utilizado en ambientes de casas u oficinas. Todo el código fuente es distribuido bajos los términos de la Licencia Pública General (GNU).
• ASIMO. Proyecto de robot humanoides de Honda.

Robots de Servicio

Son todos aquellos robots que sirven a los seres humanos, en alguna actividad ya sea peligrosa o repetitiva, algunas veces son teleoperados es decir se controlan a distancia o pueden ser autónomos (tiene un cerebro propio). Se encuentran varias categorías:

• Desminado humanitario
• Aplicaciones médicas
• Robótica Educativa
• Vigilancia
• Industriales
• Humanoides
• Búsqueda y rescate

El robot diseñado por Leonardo da Vinci

Modelo del robot de Leonardo da Vinci con mecanismos internos.

Fue diseñado cuando Leonardo da Vinci era joven, en su estancia en Milán y para recreo en fiestas de la alta alcurnia. Leonardo Da Vinci, que había estudiado la anatomía humana, creyó poder representar de forma mecánica el cuerpo humano, disponiendo un conjunto de poleas y cuerdas que harían de esqueleto y músculos y que se moverían de forma autómata.

Véase también

• Androide
• Autómata
• Beam
• Cibernética
• Domobot
• Inteligencia Artificial
• Lego Mindstorms
• Nanotecnología
• Redes Neurales (Informática)
• Robocup, competencias de robots
• Robótica
• Robótica Educativa
• Rodney Brooks, MIT AI Lab
• Sistema inteligente
• El Valle Inexplicable

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Robots.
• Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre robot.
• Reportaje en vídeo: robot alacrane, del programa tesis de canal sur 2 Andalucía
• Asociación de Robótica y Domótica de España (A.R.D.E.)
• Robótica WebEducativa.net
• Máquinas que piensan: Robots y circuitos con microcontroladores, por Francisco Carabaza Piñeiro
• Concurso de robots Cybertech, de la la Universidad Politécnica de Madrid.
• International Federation of Robotics (Federación Internacional de Robótica, en inglés)
• Robots Argentina, página didáctica sin fines de lucro