Tendencias futuras

TENDENCIAS FUTURAS 

Robots del futuro: suaves y flexibles

Nuevas investigaciones se orientan a la creación de robots que sean más parecidos a animales, al menos en lo concerniente a su flexibilidad. Esto los haría mas útiles en áreas que van desde la medicina a la exploración espacial.

Los bordes afilados no constituyen ningún problema en las estructuras de un robot dedicado, por ejemplo, a la fabricación de automóviles. Sin embargo, en otros entornos, dichas aristas son inaceptables. Barry Trimmer, codirector del programa de biomimética de la Universidad de Tufts sostiene que “muchas máquinas incorporan material flexibles en sus juntas, y son muy rápidos, fuertes y robustos, pero no existe una tecnología actual que pueda alcanzar el rendimiento de un animal moviéndose en la naturaleza” . Una de las principales diferencias entre robots y animales es justamente el material del que están hechos.

Aplicando las técnicas que estos científicos están desarrollando, los robots serian capaces de escalar superficies texturadas, deslizarse colgados de un cable, o reptar en espacios estrechos. Los robots dotados de cuerpos flexibles podrían efectuar trabajos peligrosos de una manera más segura y eficiente. Seria viable, por ejemplo, su empleo en el espacio para acceder a sitios de las estaciones espaciales que son inaccesibles para los astronautas. También es posible utilizarlos en sitios altamente peligrosos, como reactores nucleares o en la detección de minas terrestres.

Proyectos en marcha

• 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).
• 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 problemas de diseño de ingeniería de manera competitiva. En 2003, el torneo contó con más de 20.000 estudiantes en más de 800 equipos en 24 competiciones. Los equipos vienen de Canadá, Brasil, Reino Unido y Estados Unidos. A diferencia de las competiciones de los robots de lucha sumo que se celebran regularmente en algunos lugares o las peleas de ficción de “Battlebots“ transmitidas por televisión, estos torneos incluyen la construcción de un robot.

ventajas y desventajas

VENTAJAS

Hay varias ventajas de la robótica para los seres humanos. Que pueden realizar tareas con mayor precisión y las posibilidades de error se minimiza en gran medida. Que pueden hacer trabajos de rutina con el más cercano precisión, velocidad y eficiencia. Los robots pueden ser controlados por los seres humanos y computadoras. Pueden llevar a cabo una serie de instrucciones, sin fallas. El error de la naturaleza libre de los robots es valioso para muchas industrias, como aeronaves y unidades de la máquina de montaje. Profesiones que son peligrosas y perjudiciales para los seres humanos, como la exposición a sustancias químicas y la exposición central nuclear puede ser mecanizado y los robots se pueden utilizar en lugar. La industria pesada, el trabajo que sea perjudicial para la fortaleza física de los seres humanos también pueden ser mecanizados con robots. Los robots pueden realizar una tarea, de 10 de los seres humanos en un momento en la misma cantidad de tiempo.

DESVENTAJAS

Aunque si es muy cierto que la robótica puede crear más empleos, también puede quitarlos. Y actualmente se puede observar que el desempleo por la sustitución humana por robots ha sido mayor que el empleo que esta ha creado. Otra de las desventajas más grandes es que algún día los robots pueden incluso ser mayores en cantidad que la raza humana. Esto se debe a que actualmente se trabaja en proyectos de Inteligencia Artificial en los cuales logran hacer que un robot pensante cree y mejore cada vez a su propia creación que es otro robot. Por esto mismo, se piensa que si algún día se llega a desarrollar lo suficiente esa inteligencia artificial, pueda crear miles y millones de robots, capaces de mejorarse entre sí. Por supuesto esto solo es una suposición que aun no está por venir, sin embargo si es un posible riesgo que el ser humano debe de evitarse. 

Impacto en la sociedad

Usos médicos

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.

 Laboratorios

Los robots están encontrando un gran número de aplicaciones en los laboratorios. Llevan acabo con efectividad tareas repetitivas como la colocación de tubos de pruebas dentro de los instrumentos de medición. En ésta etapa de su desarrollo los robots son utilizados para realizar procedimientos manuales automatizados. Un típico sistema de preparación de muestras consiste de un robot y una estación de laboratorio, la cual contiene balanzas, dispensarios, centrifugados, racks de tubos de pruebas, etc.

 Espacio

En Marzo de 1982 el transbordador Columbia fue el primero en utilizar este tipo de robots, aunque el ser humano participa en la realización del control de lazo cerrado.

Algunas investigaciones están encaminadas al diseño, construcción y control de vehículos autónomos, los cuales llevarán a bordo complejos laboratorios y cámaras muy sofisticadas para la exploración de otros planetas.

En Noviembre de 1970 los Rusos consiguieron el alunizaje del Lunokhod 1, el cual poseía cámaras de televisión, sensores y un pequeño laboratorio, era controlado remotamente desde la tierra.

En Julio de 1976, los Norteamericanos aterrizaron en Marte el Viking 1, llevaba abordo un brazo robotizado, el cual recogía muestras de piedra, tierra y otros elementos las cuales eran analizados en el laboratorio que fue acondicionado en el interior del robot. Por supuesto también contaba con un equipo muy sofisticado de cámaras de vídeo.

 Educación

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 cienciascomputacionales. 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.

Evolucion

FECHA	DESARROLLO
SigloXVIII.	A mediados del J. de Vaucanson construyó varias muñecas mecánicas de tamaño humano que ejecutaban piezas de música
1801	J. Jaquard invento su telar, que era una máquina programable para la urdimbre
1805	H. Maillardet construyó una muñeca mecánica capaz de hacer dibujos.
1946	El inventor americano G.C Devol desarrolló un dispositivo controlador que
	podía registrar señales eléctricas por medio magnéticos y reproducirlas para
	accionar un máquina mecánica. La patente estadounidense se emitió en 1952.
1951	Trabajo de desarrollo con teleoperadores (manipuladores de control remoto)
	para manejar materiales radiactivos. Patente de Estados Unidos emitidas para Goertz (1954) y Bergsland (1958).
1952	Una máquina prototipo de control numérico fue objetivode demostración en el Instituto Tecnológico de Massachusetts después de varios años de desarrollo.
	Un lenguaje de programación de piezas denominado APT (Automatically
	Programmed Tooling) se desarrolló posteriormente y se publicó en 1961.
1954	El inventor británico C. W. Kenward solicitó su patente para diseño de robot.
	Patente británica emitida en 1957.
1954	G.C. Devol desarrolla diseños para Transferencia de artículos programada.
	Patente emitida en Estados Unidos para el diseño en 1961.
1959	Se introdujo el primer robot comercial por Planet Corporation. estaba controlado por interruptores de fin de carrera.
1960	Se introdujo el primer robot ‘Unimate’’, basada en la transferencia de artic.
	programada de Devol. Utilizan los principios de control numérico para el
	control de manipulador y era un robot de transmisión hidráulica.
1961	Un robot Unimate se instaló en la Ford Motors Company para atender una
	máquina de fundición de troquel.
1966	Trallfa, una firma noruega, construyó e instaló un robot de pintura por pulverización.

FECHA	DESARROLLO
1968	Un robot móvil llamado ‘Shakey’’ se desarrollo en SRI (standford Research
	Institute), estaba provisto de una diversidad de sensores así como una cámara de visión y sensores táctiles y podía desplazarse por el suelo.
1971	El ‘Standford Arm’’, un pequeño brazo de robot de accionamiento eléctrico, se desarrolló en la Standford University.
1973	Se desarrolló en SRI el primer lenguaje de programación de robots del tipo de computadora para la investigación con la denominación WAVE. Fue
	seguido por el lenguaje AL en 1974. Los dos lenguajes se desarrollaron
	posteriormente en el lenguaje VAL comercial para Unimation por Víctor Scheinman y Bruce Simano.
1974	ASEA introdujo el robot Irb6 de accionamiento completamente eléctrico.
1974	Kawasaki, bajo licencia de Unimation, instaló un robot para soldadura por arco para estructuras de motocicletas.
1974	Cincinnati Milacron introdujo el robot T3 con control por computadora.
1975	El robot ‘Sigma’’ de Olivetti se utilizó en operaciones de montaje, una de las
	primitivas aplicaciones de la robótica al montaje.
1976	Un dispositivo de Remopte Center Compliance (RCC) para la inserción de
	piezas en la línea de montaje se desarrolló en los laboratorios Charles Stark
	Draper Labs en estados Unidos.
1978	El robot T3 de Cincinnati Milacron se adaptó y programó para realizar operaciones de taladro y circulación de materiales en componentes de aviones, bajo el patrocinio de Air Force ICAM (Integrated Computer- Aided Manufacturing).
1978	Se introdujo el robot PUMA (Programmable Universal Machine for Assambly) para tareas de montaje por Unimation, basándose en diseños obtenidos en un estudio de la General Motors.
1979	Desarrollo del robot tipo SCARA (Selective Compliance Arm for Robotic
	Assambly) en la Universidad de Yamanashi en Japónpara montaje. Varios robots SCARA comerciales se introdujeron hacia 1981.
1980	Un sistemarobótico de captación de recipientes fue objeto de demostración en la Universidad de Rhode Island. Con el empleo de visión de máquina
	el sistema era capaz de captar piezas en orientaciones aleatorias y posiciones
	fuera de un recipiente.

FECHA	DESARROLLO
1981	Se desarrolló en la Universidad de Carnegie- Mellon un robot de impulsión
	directa. Utilizaba motores eléctricos situados en las articulaciones del manipula dor sin las transmisiones mecánicas habituales empleadas en la mayoría de los robots.
1982	IBM introdujo el robot RS-1 para montaje, basado en varios años de desarro
	llo interno. Se trata de un robot de estructura de caja que utiliza un brazo
	constituido por tres dispositivos de deslizamiento ortogonales. El lenguaje del robot AML, desarrollado por IBM, se introdujo también para programar
	el robot SR-1.
1983	Informe emitido por la investigación en Westinghouse Corp. bajo el patrocinio de National Science Foundation sobre un sistema de montaje
	programable adaptable (APAS), un proyectopiloto para una línea de montaje automatizada flexible con el empleo de robots.
1984	Robots 8. La operación típica de estos sistemas permitía que se desarrollaran
	programas de robots utilizando gráficos interactivos en una computadora
	personal y luego se cargaban en el robot.