Un robot es una máquina —especialmente una programable por computadora— capaz de realizar una serie compleja de acciones de forma automática. [2] Un robot puede ser guiado por un dispositivo de control externo, o el control puede estar integrado en su interior. Los robots pueden construirse para evocar la forma humana , pero la mayoría de los robots son máquinas que realizan tareas, diseñadas con énfasis en la funcionalidad absoluta, más que en la estética expresiva.
Los robots pueden ser autónomos o semiautónomos y van desde humanoides como el Paso Avanzado en Movilidad Innovadora ( ASIMO ) de Honda y el Robot de Juego de Ping Pong TOSY ( TOPIO ) de TOSY hasta robots industriales , robots operativos médicos , robots de asistencia a pacientes, perros robots de terapia, robots de enjambre programados colectivamente , drones UAV como General Atomics MQ-1 Predator e incluso nano robots microscópicos . Al imitar una apariencia realista o automatizar movimientos, un robot puede transmitir una sensación de inteligencia o pensamiento propio. Se espera que en el futuro proliferen los dispositivos autónomos , con la robótica doméstica y el coche autónomo como algunos de los principales impulsores. [3]
La rama de la tecnología que se ocupa del diseño, construcción, operación y aplicación de robots, [4] así como de sistemas informáticos para su control, retroalimentación sensorial y procesamiento de información es la robótica . Estas tecnologías se ocupan de máquinas automatizadas que pueden reemplazar a los humanos en entornos o procesos de fabricación peligrosos , o parecerse a los humanos en apariencia, comportamiento o cognición. Muchos de los robots actuales están inspirados en la naturaleza contribuyendo al campo de la robótica bioinspirada . Estos robots también han creado una rama más nueva de la robótica: la robótica blanda .
Desde la época de la civilización antigua , ha habido muchos relatos de dispositivos automatizados configurables por el usuario e incluso autómatas que se asemejan a humanos y otros animales, como animatrónicos , diseñados principalmente como entretenimiento. A medida que las técnicas mecánicas se desarrollaron durante la era industrial , aparecieron aplicaciones más prácticas, como máquinas automatizadas, control remoto y control remoto inalámbrico .
El término proviene de una raíz eslava, robot- , con significados asociados al trabajo. La palabra "robot" se utilizó por primera vez para denotar un humanoide ficticio en una obra de teatro en checo de 1920, RUR ( Rossumovi Univerzální Roboti - Rossum's Universal Robots ) de Karel Čapek , aunque fue el hermano de Karel, Josef Čapek , quien fue el verdadero inventor de la palabra. [5] [6] [7] La electrónica evolucionó hasta convertirse en la fuerza impulsora del desarrollo con la llegada de los primeros robots electrónicos autónomos creados por William Gray Walter en Bristol, Inglaterra, en 1948, así como las máquinas herramienta de control numérico por computadora (CNC) en finales de la década de 1940 por John T. Parsons y Frank L. Stulen .
El primer robot moderno, digital y programable , fue inventado por George Devol en 1954 y dio origen a su importante empresa de robótica, Unimation . El primer Unimate se vendió a General Motors en 1961, donde levantaba piezas de metal caliente de máquinas de fundición a presión en la planta Inland Fisher Guide en la sección West Trenton de Ewing Township, Nueva Jersey . [8]
Los robots han reemplazado a los humanos [9] en la realización de tareas repetitivas y peligrosas que los humanos prefieren no hacer, o no pueden hacer debido a limitaciones de tamaño, o que tienen lugar en entornos extremos como el espacio exterior o el fondo del mar. Existe preocupación por el uso cada vez mayor de robots y su papel en la sociedad. Se culpa a los robots del creciente desempleo tecnológico , ya que reemplazan a los trabajadores en un número cada vez mayor de funciones. [10] El uso de robots en el combate militar plantea preocupaciones éticas. Las posibilidades de autonomía de los robots y sus posibles repercusiones se han abordado en la ficción y pueden ser una preocupación realista en el futuro.
La palabra robot puede referirse tanto a robots físicos como a agentes de software virtuales , pero a estos últimos se les suele denominar bots . [11] No hay consenso sobre qué máquinas califican como robots, pero existe un acuerdo general entre los expertos y el público en que los robots tienden a poseer algunas o todas las siguientes habilidades y funciones: aceptar programación electrónica, procesar datos o percepciones físicas electrónicamente . , operar de forma autónoma hasta cierto punto, moverse, operar partes físicas de sí mismo o procesos físicos, sentir y manipular su entorno y exhibir un comportamiento inteligente, especialmente un comportamiento que imita a los humanos u otros animales. [12] [13] Relacionado con el concepto de robot está el campo de la biología sintética , que estudia entidades cuya naturaleza es más comparable a los seres vivos que a las máquinas.
La idea de los autómatas se origina en las mitologías de muchas culturas de todo el mundo. Ingenieros e inventores de civilizaciones antiguas, incluida la antigua China , [14] la antigua Grecia y el Egipto ptolemaico , [15] intentaron construir máquinas autónomas, algunas de las cuales se asemejaban a animales y humanos. Las primeras descripciones de autómatas incluyen las palomas artificiales de Arquitas , [16] los pájaros artificiales de Mozi y Lu Ban , [17] un autómata "parlante" de Héroe de Alejandría , un autómata de lavabo de Filón de Bizancio y un autómata humano descrito en la mentira zi . [14]
Muchas mitologías antiguas y la mayoría de las religiones modernas incluyen personas artificiales, como los sirvientes mecánicos construidos por el dios griego Hefesto [18] ( Vulcano para los romanos), los golems de arcilla de la leyenda judía y los gigantes de arcilla de la leyenda nórdica, y Galatea , la Estatua mítica de Pigmalión que cobró vida. Desde alrededor del año 400 a. C., los mitos de Creta incluyen a Talos , un hombre de bronce que protegía la isla de los piratas.
En la antigua Grecia, el ingeniero griego Ctesibius (c. 270 a. C.) "aplicó sus conocimientos de neumática e hidráulica para producir el primer órgano y relojes de agua con figuras en movimiento". [19] : 2 [20] En el siglo IV a. C., el matemático griego Arquitas de Tarento postuló un pájaro mecánico accionado por vapor al que llamó "La Paloma". Héroe de Alejandría (10-70 d.C.) , matemático e inventor griego, creó numerosos dispositivos automatizados configurables por el usuario y describió máquinas impulsadas por presión de aire, vapor y agua. [21]
El Lokapannatti del siglo XI cuenta cómo las reliquias de Buda fueron protegidas por robots mecánicos (bhuta vahana yanta), del reino de Roma visaya (Roma); hasta que fueron desarmados por el rey Ashoka . [22]
En la antigua China, el texto del siglo III del Lie Zi describe un relato de autómatas humanoides, que involucra un encuentro mucho anterior entre el emperador chino, el rey Mu de Zhou , y un ingeniero mecánico conocido como Yan Shi, un "artífice". Yan Shi presentó con orgullo al rey una figura de tamaño natural con forma humana de su "obra" mecánica hecha de cuero, madera y órganos artificiales. [14] También hay relatos de autómatas voladores en Han Fei Zi y otros textos, que atribuyen al filósofo mohista Mozi del siglo V a.C. y a su contemporáneo Lu Ban la invención de pájaros artificiales de madera ( ma yuan ) que podían volar con éxito. [17]
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En 1066, el inventor chino Su Song construyó un reloj de agua en forma de torre que presentaba figuras mecánicas que daban las horas. [23] [24] [25] Su mecanismo tenía una caja de ritmos programable con clavijas ( levas ) que chocaban con pequeñas palancas que accionaban instrumentos de percusión. Se podría hacer que el baterista toque diferentes ritmos y diferentes patrones de batería moviendo las clavijas a diferentes ubicaciones. [25]
Samarangana Sutradhara , untratado sánscrito de Bhoja (siglo XI), incluye un capítulo sobre la construcción de dispositivos mecánicos ( autómatas ), incluidas abejas y pájaros mecánicos, fuentes con formas humanas y animales, y muñecos masculinos y femeninos que rellenaban lámparas de aceite, bailaban , tocó instrumentos y recreó escenas de la mitología hindú. [26] [27] [28]
El científico musulmán del siglo XIII Ismail al-Jazari creó varios dispositivos automatizados. Construyó pavos reales móviles automatizados impulsados por energía hidroeléctrica. [29] También inventó las primeras puertas automáticas conocidas, que funcionaban con energía hidroeléctrica, [30] creó puertas automáticas como parte de uno de sus elaborados relojes de agua . [31] Uno de los autómatas humanoides de al-Jazari era una camarera que podía servir agua, té o bebidas. La bebida se almacenaba en un depósito con un depósito desde donde la bebida gotea a un cubo y, después de siete minutos, a una taza, tras lo cual la camarera aparece por una puerta automática sirviendo la bebida. [32] Al-Jazari inventó un lavado de manos automático que incorpora un mecanismo de descarga que ahora se utiliza en los inodoros modernos . Presenta un autómata humanoide femenino de pie junto a un recipiente lleno de agua. Cuando el usuario tira de la palanca, el agua se drena y el autómata hembra rellena el lavabo. [19]
Mark E. Rosheim resume los avances en robótica realizados por los ingenieros musulmanes, especialmente al-Jazari, de la siguiente manera:
A diferencia de los diseños griegos, estos ejemplos árabes revelan un interés, no sólo por la ilusión dramática, sino también por la manipulación del entorno para el confort humano. Así, la mayor contribución que hicieron los árabes, además de preservar, difundir y aprovechar la obra de los griegos, fue el concepto de aplicación práctica. Éste era el elemento clave que faltaba en la ciencia robótica griega. [19] : 9
En el siglo XIV, la coronación de Ricardo II de Inglaterra contó con un ángel autómata. [34]
En la Italia del Renacimiento , Leonardo da Vinci (1452-1519) esbozó planos para un robot humanoide alrededor de 1495. Los cuadernos de notas de Da Vinci, redescubiertos en la década de 1950, contenían dibujos detallados de un caballero mecánico ahora conocido como el robot de Leonardo , capaz de sentarse, agitar su brazos y mueve la cabeza y la mandíbula. [35] El diseño probablemente se basó en una investigación anatómica registrada en su Hombre de Vitruvio . No se sabe si intentó construirlo. Según la Encyclopædia Britannica , Leonardo da Vinci pudo haber sido influenciado por los autómatas clásicos de al-Jazari. [29]
En Japón, se construyeron complejos autómatas animales y humanos entre los siglos XVII y XIX, y muchos de ellos se describen en el Karakuri zui ( Maquinaria ilustrada , 1796) del siglo XVIII. Uno de esos autómatas fue el karakuri ningyō , una marioneta mecanizada . [36] Existían diferentes variaciones de los karakuri: los Butai karakuri , que se usaban en el teatro, los Zashiki karakuri , que eran pequeños y usados en los hogares, y los Dashi karakuri que se usaban en festivales religiosos, donde los títeres se usaban para actuar. recreaciones de mitos y leyendas tradicionales .
En Francia, entre 1738 y 1739, Jacques de Vaucanson expuso varios autómatas de tamaño natural: un flautista, un flautista y un pato. El pato mecánico podía batir las alas, estirar el cuello y tragar la comida de la mano del expositor, y daba la ilusión de digerir la comida excretando materia almacenada en un compartimento oculto. [37] Unos 30 años después, en Suiza, el relojero Pierre Jaquet-Droz fabricó varias figuras mecánicas complejas que podían escribir y tocar música. Varios de estos dispositivos todavía existen y funcionan. [38]
Los vehículos operados remotamente se demostraron a finales del siglo XIX en forma de varios tipos de torpedos controlados remotamente . A principios de la década de 1870, John Ericsson ( neumático ), John Louis Lay (guiado por cable eléctrico) y Victor von Scheliha (guiado por cable eléctrico) utilizaron torpedos controlados remotamente . [39]
El torpedo Brennan , inventado por Louis Brennan en 1877, estaba propulsado por dos hélices contrarrotativas que giraban tirando rápidamente de cables de los tambores enrollados dentro del torpedo . La diferencia de velocidad en los cables conectados a la estación costera permitió guiar el torpedo hacia su objetivo, convirtiéndolo en "el primer misil guiado práctico del mundo ". [40] En 1897, el inventor británico Ernest Wilson recibió una patente para un torpedo controlado remotamente por ondas (radio) "hertzianas" [41] [42] y en 1898 Nikola Tesla demostró públicamente un torpedo controlado de forma inalámbrica que esperaba vender. a la Marina de los EE.UU. [43] [44]
En 1903, el ingeniero español Leonardo Torres Quevedo demostró en la Academia de Ciencias de París un sistema de radiocontrol llamado " Telekino " , [45] que quería utilizar para controlar un dirigible de su propio diseño. Obtuvo algunas patentes en otros países. [46] A diferencia de los mecanismos anteriores, que realizaban acciones del tipo 'on/off', Torres desarrolló un sistema para controlar cualquier dispositivo mecánico o eléctrico con diferentes estados de funcionamiento. [47] El transmisor era capaz de enviar una familia de diferentes palabras en clave mediante una señal telegráfica binaria al receptor, que era capaz de configurar un estado de funcionamiento diferente en el dispositivo utilizado, dependiendo de la palabra en clave. En concreto, pudo hacer hasta 19 acciones diferentes. [48] [49]
Archibald Low , conocido como el "padre de los sistemas de guía por radio" por su trabajo pionero sobre cohetes y aviones guiados durante la Primera Guerra Mundial . En 1917, hizo una demostración de un avión teledirigido al Royal Flying Corps y ese mismo año construyó el primer cohete guiado por cable.
En 1928, uno de los primeros robots humanoides, Eric , se exhibió en la exposición anual de la Model Engineers Society de Londres, donde pronunció un discurso. Inventado por WH Richards, la estructura del robot consistía en un cuerpo de armadura de aluminio con once electroimanes y un motor alimentado por una fuente de energía de doce voltios. El robot podría mover las manos y la cabeza y podría controlarse mediante control remoto o control por voz. [50] Tanto Eric como su "hermano" George recorrieron el mundo. [51]
Westinghouse Electric Corporation construyó Televox en 1926; Era un recorte de cartón conectado a varios dispositivos que los usuarios podían encender y apagar. En 1939, el robot humanoide conocido como Elektro debutó en la Feria Mundial de Nueva York de 1939 . [52] [53] Siete pies de altura (2,1 m) y un peso de 265 libras (120,2 kg), podía caminar mediante comandos de voz, hablar alrededor de 700 palabras (usando un tocadiscos de 78 rpm ), fumar cigarrillos, inflar globos, y mueve la cabeza y los brazos. La carrocería constaba de un engranaje de acero, una leva y un esqueleto de motor cubiertos por una piel de aluminio. En 1928, el biólogo Makoto Nishimura diseñó y construyó el primer robot japonés, Gakutensoku .
La bomba voladora alemana V-1 estaba equipada con sistemas de guía automática y control de alcance, volando en un rumbo predeterminado (que podía incluir un giro de 90 grados) y entrando en inmersión terminal después de una distancia predeterminada. Se informó que era un "robot" en descripciones contemporáneas [54]
Los primeros robots electrónicos autónomos con comportamiento complejo fueron creados por William Gray Walter del Instituto Neurológico Burden de Bristol , Inglaterra, en 1948 y 1949. Quería demostrar que conexiones ricas entre un pequeño número de células cerebrales podían dar lugar a comportamientos muy complejos . Básicamente, el secreto de cómo funcionaba el cerebro residía en cómo estaba conectado. Sus primeros robots, llamados Elmer y Elsie , se construyeron entre 1948 y 1949 y a menudo se los describía como tortugas debido a su forma y su lento ritmo de movimiento. Los robots tortuga de tres ruedas eran capaces de realizar fototaxis , mediante la cual podían encontrar el camino a una estación de recarga cuando se quedaban sin batería.
Walter destacó la importancia de utilizar electrónica puramente analógica para simular procesos cerebrales en una época en la que sus contemporáneos, como Alan Turing y John von Neumann, estaban adoptando una visión de los procesos mentales en términos de computación digital . Su trabajo inspiró a generaciones posteriores de investigadores en robótica como Rodney Brooks , Hans Moravec y Mark Tilden . Se pueden encontrar encarnaciones modernas de las tortugas de Walter en forma de robótica BEAM . [55]
El primer robot programable y operado digitalmente fue inventado por George Devol en 1954 y finalmente se llamó Unimate . En última instancia, esto sentó las bases de la industria robótica moderna. [56] Devol vendió el primer Unimate a General Motors en 1960, y se instaló en 1961 en una planta en Trenton, Nueva Jersey, para levantar piezas calientes de metal de una máquina de fundición a presión y apilarlas. [57] La patente de Devol para el primer brazo robótico programable operado digitalmente representa la base de la industria robótica moderna. [58]
El primer robot paletizador fue introducido en 1963 por la empresa Fuji Yusoki Kogyo. [59] En 1973, KUKA Robotics en Alemania patentó un robot con seis ejes accionados electromecánicamente [60] [61] [62] , y Victor Scheinman inventó el brazo de manipulación universal programable en 1976, y el diseño se vendió a Unimación .
Los robots comerciales e industriales se utilizan ahora de forma generalizada y realizan trabajos de forma más económica o con mayor precisión y fiabilidad que los humanos. También se emplean para trabajos que son demasiado sucios, peligrosos o aburridos para ser adecuados para los humanos. Los robots se utilizan ampliamente en la fabricación, montaje y embalaje, transporte, exploración terrestre y espacial, cirugía, armamento, investigación de laboratorio y producción en masa de bienes industriales y de consumo. [63]
Han surgido diversas técnicas para desarrollar la ciencia de la robótica y los robots. Un método es la robótica evolutiva , en la que se someten a pruebas varios robots diferentes. Los que funcionan mejor se utilizan como modelo para crear una "generación" posterior de robots. Otro método es la robótica del desarrollo , que rastrea los cambios y el desarrollo dentro de un solo robot en las áreas de resolución de problemas y otras funciones. Recientemente se presentó otro nuevo tipo de robot que actúa como teléfono inteligente y robot y se llama RoboHon. [64]
A medida que los robots se vuelven más avanzados, eventualmente puede haber un sistema operativo de computadora estándar diseñado principalmente para robots. Robot Operating System (ROS) es un conjunto de programas de código abierto que se están desarrollando en la Universidad de Stanford , el Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad Técnica de Munich , Alemania, entre otros. ROS proporciona formas de programar la navegación y las extremidades de un robot independientemente del hardware específico involucrado. También proporciona comandos de alto nivel para elementos como el reconocimiento de imágenes e incluso la apertura de puertas. Cuando ROS se inicia en la computadora de un robot, obtendrá datos sobre atributos como la longitud y el movimiento de las extremidades de los robots. Transmitiría estos datos a algoritmos de nivel superior. Microsoft también está desarrollando un sistema "Windows para robots" con su Robotics Developer Studio, que está disponible desde 2007. [65]
Japón espera tener una comercialización a gran escala de robots de servicios para 2025. Gran parte de la investigación tecnológica en Japón está dirigida por agencias gubernamentales japonesas, en particular el Ministerio de Comercio. [66]
Muchas aplicaciones futuras de la robótica parecen obvias para la gente, aunque están mucho más allá de las capacidades de los robots disponibles en el momento de la predicción. [67] [68] Ya en 1982, la gente confiaba en que algún día los robots podrían: [69] 1. Limpiar piezas quitando restos de moldeo 2. Pintar automóviles con aerosol sin presencia humana en absoluto 3. Empacar cosas en cajas, por ejemplo, orientarlas y colocar caramelos de chocolate en cajas de dulces 4. Hacer mazos de cables eléctricos 5. Cargar camiones con cajas: un problema de embalaje 6. Manejar productos blandos, como prendas y zapatos 7. Esquilar ovejas 8. prótesis 9. Cocinar comida rápida y trabajar en otros industrias de servicios 10. Robot doméstico.
En general, estas predicciones son demasiado optimistas en cuanto a la escala de tiempo.
En 2008, Caterpillar Inc. desarrolló un camión volquete que puede conducirse solo sin ningún operador humano. [70] Muchos analistas creen que los camiones autónomos pueden llegar a revolucionar la logística. [71] En 2014, Caterpillar tenía un camión volquete autónomo que se espera que cambie en gran medida el proceso de minería. En 2015, estos camiones Caterpillar fueron utilizados activamente en operaciones mineras en Australia por la empresa minera Rio Tinto Coal Australia . [72] [73] [74] [75] Algunos analistas creen que en las próximas décadas, la mayoría de los camiones serán autónomos. [76]
Un "robot lector" alfabetizado llamado Marge tiene inteligencia que proviene del software. Puede leer periódicos, encontrar y corregir palabras mal escritas, aprender sobre bancos como Barclays y comprender que algunos restaurantes son mejores lugares para comer que otros. [77]
Baxter es un nuevo robot introducido en 2012 que aprende guiado. Un trabajador podría enseñarle a Baxter cómo realizar una tarea moviendo sus manos en el movimiento deseado y haciendo que Baxter las memorice. Hay diales, botones y controles adicionales disponibles en el brazo de Baxter para mayor precisión y funciones. Cualquier trabajador normal podría programar Baxter y solo lleva unos minutos, a diferencia de los robots industriales habituales que requieren programas y codificación extensos para su uso. Esto significa que Baxter no necesita programación para funcionar. No se necesitan ingenieros de software. Esto también significa que se puede enseñar a Baxter a realizar múltiples tareas más complicadas. Sawyer se añadió en 2015 para tareas más pequeñas y precisas. [78]
Se han desarrollado prototipos de robots de cocina que podrían programarse para la preparación autónoma, dinámica y ajustable de comidas discretas. [79] [80]
La palabra robot fue presentada al público por el escritor checo de entreguerras Karel Čapek en su obra RUR (Rossum's Universal Robots) , publicada en 1920. [6] La obra comienza en una fábrica que utiliza un sustituto químico del protoplasma para fabricar seres vivos, simplificados. personas llamadas robots. La obra no se centra en detalle en la tecnología detrás de la creación de estos seres vivos, pero en su apariencia prefiguran ideas modernas de androides , criaturas que pueden confundirse con humanos. Estos trabajadores producidos en masa son descritos como eficientes pero sin emociones, incapaces de pensar de manera original e indiferentes a la autoconservación. La cuestión es si los robots están siendo explotados y las consecuencias de la dependencia humana del trabajo mercantilizado (especialmente después de que una serie de robots especialmente formulados adquieran conciencia de sí mismos e inciten a robots de todo el mundo a levantarse contra los humanos).
El propio Karel Čapek no acuñó la palabra. Escribió una breve carta en referencia a una etimología del Oxford English Dictionary en la que nombraba a su hermano, el pintor y escritor Josef Čapek , como su verdadero creador. [6]
En un artículo publicado en 1933 en la revista checa Lidové noviny , explicó que originalmente quería llamar a las criaturas laboři ("trabajadores", del latín trabajo ). Sin embargo, no le gustó la palabra y pidió consejo a su hermano Josef, quien le sugirió "roboti". La palabra robota significa literalmente " corvée ", "trabajo de servidumbre" y en sentido figurado "trabajo pesado" o "trabajo duro" en checo y también (más en general) "trabajo", "trabajo" en muchas lenguas eslavas (por ejemplo: búlgaro , ruso , serbio , eslovaco , polaco , macedonio , ucraniano , checo arcaico y también robot en húngaro ). Tradicionalmente, la robota ( robot húngaro ) era el período de trabajo que un siervo ( corvée ) tenía que dedicar a su señor, normalmente 6 meses al año. El origen de la palabra es el antiguo eslavo eclesiástico rabota "servidumbre" ("trabajo" en búlgaro, macedonio y ruso contemporáneo), que a su vez proviene de la raíz protoindoeuropea *orbh- . Robot está relacionado con la raíz alemana Arbeit (trabajo). [81] [82]
La pronunciación inglesa de la palabra ha evolucionado relativamente rápido desde su introducción. En los Estados Unidos, desde finales de la década de 1930 hasta principios de la de 1940, la segunda sílaba se pronunciaba con una "O" larga como "bote de remos". [ necesita IPA ] [83] [ se necesita una mejor fuente ] A finales de la década de 1950 y principios de la de 1960, algunos lo pronunciaban con una "U" corta como "fila-pero" [ necesita IPA ] mientras que otros usaban una "O" más suave como " comprado en fila." [ necesita IPA ] [84] En la década de 1970, su pronunciación actual "row-bot" [ necesita IPA ] se había vuelto predominante.
La palabra robótica , utilizada para describir este campo de estudio, [4] fue acuñada por el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov . Asimov creó las " Tres leyes de la robótica ", que son un tema recurrente en sus libros. Desde entonces, muchos otros los han utilizado para definir las leyes utilizadas en la ficción. (Las tres leyes son pura ficción, y ninguna tecnología creada hasta ahora tiene la capacidad de comprenderlas o seguirlas, y de hecho, la mayoría de los robots sirven para fines militares, que van bastante en contra de la primera ley y, a menudo, de la tercera ley. "La gente piensa en la ley de Asimov leyes, pero fueron creadas para señalar cómo un simple sistema ético no funciona. Si lees las historias cortas, cada una trata sobre un fracaso y son totalmente imprácticas", dijo la Dra. Joanna Bryson de la Universidad de Bath [85] )
Los robots móviles [86] tienen la capacidad de moverse en su entorno y no están fijos en una ubicación física. Un ejemplo de robot móvil de uso común en la actualidad es el vehículo de guiado automático o vehículo de guiado automático (AGV). Un AGV es un robot móvil que sigue marcadores o cables en el suelo, o utiliza visión o láser. [87] Los AGV se analizan más adelante en este artículo.
Los robots móviles también se encuentran en entornos industriales, militares y de seguridad. [88] También aparecen como productos de consumo, para entretenimiento o para realizar determinadas tareas como aspirar. Los robots móviles son el foco de gran parte de la investigación actual y casi todas las universidades importantes tienen uno o más laboratorios que se centran en la investigación de robots móviles. [89]
Los robots móviles se utilizan normalmente en entornos estrictamente controlados, como en líneas de montaje , porque tienen dificultades para responder a interferencias inesperadas. Debido a esto, la mayoría de los humanos rara vez se encuentran con robots. Sin embargo, los robots domésticos para limpieza y mantenimiento son cada vez más comunes dentro y alrededor de los hogares de los países desarrollados. Los robots también se pueden encontrar en aplicaciones militares . [90]
Los robots industriales suelen constar de un brazo articulado (manipulador multiarticulado) y un efector final que está unido a una superficie fija. Uno de los tipos más comunes de efector final es un conjunto de pinza .
La Organización Internacional de Normalización da una definición de robot industrial manipulador en la norma ISO 8373 :
"un manipulador multipropósito, reprogramable, controlado automáticamente y programable en tres o más ejes, que puede ser fijo o móvil para su uso en aplicaciones de automatización industrial". [91]
Esta definición es utilizada por la Federación Internacional de Robótica , la Red Europea de Investigación en Robótica (EURON) y muchos comités de estándares nacionales. [92]
Lo más común es que los robots industriales sean brazos robóticos fijos y manipuladores que se utilizan principalmente para la producción y distribución de bienes. El término "robot de servicio" está menos definido. La Federación Internacional de Robótica ha propuesto una definición provisional: "Un robot de servicio es un robot que opera de forma semi o totalmente autónoma para realizar servicios útiles para el bienestar de los seres humanos y los equipos, excluidas las operaciones de fabricación". [93]
Los robots se utilizan como asistentes educativos para los profesores. A partir de los años 80 se empezaron a utilizar en las escuelas robots como las tortugas , que se programaban mediante el lenguaje Logo . [94] [95]
Existen kits de robots como Lego Mindstorms , BIOLOID , OLLO de ROBOTIS o BotBrain Educational Robots que pueden ayudar a los niños a aprender sobre matemáticas, física, programación y electrónica. La robótica también se ha introducido en la vida de los estudiantes de primaria y secundaria en forma de concursos de robots con la empresa FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology). La organización es la base para las competencias FIRST Robotics Competition , FIRST Tech Challenge , FIRST Lego League Challenge y FIRST Lego League Explore .
También ha habido robots como el ordenador didáctico Leachim (1974). [96] Leachim fue un ejemplo temprano de síntesis de voz utilizando el método de síntesis Diphone . 2-XL (1976) fue un juego/juguete didáctico con forma de robot basado en la ramificación entre pistas audibles en un reproductor de cintas de 8 pistas , ambos inventados por Michael J. Freeman . [97] Más tarde, las 8 pistas se actualizaron a casetes de cinta y luego a digital.
Los robots modulares son una nueva generación de robots que están diseñados para aumentar el uso de robots modularizando su arquitectura. [98] La funcionalidad y eficacia de un robot modular es más fácil de aumentar en comparación con los robots convencionales. Estos robots se componen de un único tipo de módulo idéntico, de varios tipos diferentes de módulo idéntico o de módulos de forma similar, que varían en tamaño. Su estructura arquitectónica permite hiperredundancia para robots modulares, ya que pueden diseñarse con más de 8 grados de libertad (DOF). Crear la programación, la cinemática inversa y la dinámica de los robots modulares es más complejo que con los robots tradicionales. Los robots modulares pueden estar compuestos por módulos en forma de L, módulos cúbicos y módulos en forma de U y H. La tecnología ANAT, una de las primeras tecnologías robóticas modulares patentada por Robotics Design Inc., permite la creación de robots modulares a partir de módulos en forma de U y H que se conectan en una cadena y se utilizan para formar sistemas de robots modulares heterogéneos y homogéneos. Estos "robots ANAT" se pueden diseñar con "n" DOF ya que cada módulo es un sistema robótico motorizado completo que se pliega con respecto a los módulos conectados antes y después de él en su cadena, y por lo tanto un solo módulo permite un grado de libertad. Cuantos más módulos estén conectados entre sí, más grados de libertad tendrá. Los módulos en forma de L también se pueden diseñar en una cadena y deben volverse cada vez más pequeños a medida que aumenta el tamaño de la cadena, ya que las cargas útiles unidas al extremo de la cadena ejercen una mayor presión sobre los módulos que están más lejos de la base. Los módulos ANAT en forma de H no sufren este problema, ya que su diseño permite que un robot modular distribuya la presión y los impactos de manera uniforme entre otros módulos conectados y, por lo tanto, la capacidad de carga útil no disminuye a medida que aumenta la longitud del brazo. Los robots modulares se pueden reconfigurar manualmente o automáticamente para formar un robot diferente, que puede realizar diferentes aplicaciones. Debido a que los robots modulares del mismo tipo de arquitectura se componen de módulos que componen diferentes robots modulares, un robot con brazo de serpiente puede combinarse con otro para formar un robot de brazo doble o cuádruple, o puede dividirse en varios robots móviles, y los robots móviles pueden dividirse. en varios más pequeños, o combinarlos con otros en uno más grande o diferente. Esto permite que un único robot modular tenga la capacidad de especializarse completamente en una sola tarea, así como la capacidad de especializarse para realizar múltiples tareas diferentes.
La tecnología robótica modular se está aplicando actualmente en transporte híbrido, [99] automatización industrial, [100] limpieza de conductos [101] y manipulación. Numerosos centros de investigación y universidades también han estudiado esta tecnología y han desarrollado prototipos.
Un robot colaborativo o cobot es un robot que puede interactuar de forma segura y eficaz con trabajadores humanos mientras realiza tareas industriales sencillas. Sin embargo, los efectores finales y otras condiciones ambientales pueden crear peligros y, como tales, se deben realizar evaluaciones de riesgos antes de utilizar cualquier aplicación de control de movimiento industrial. [102]
Los robots colaborativos más utilizados en la industria actual son fabricados por Universal Robots en Dinamarca. [103]
Rethink Robotics , fundada por Rodney Brooks , anteriormente en iRobot , presentó Baxter en septiembre de 2012; como un robot industrial diseñado para interactuar de forma segura con trabajadores humanos vecinos y ser programable para realizar tareas simples. [104] Los Baxter se detienen si detectan a un humano en el camino de sus brazos robóticos y tienen interruptores de apagado prominentes. Destinados a la venta a pequeñas empresas, se promocionan como el análogo robótico de la computadora personal. [105] En mayo de 2014 [actualizar], 190 empresas en los EE. UU. han comprado Baxters y se están utilizando comercialmente en el Reino Unido. [10]
Aproximadamente la mitad de todos los robots del mundo se encuentran en Asia, el 32% en Europa, el 16% en América del Norte, el 1% en Australasia y el 1% en África. [108] El 40% de todos los robots del mundo se encuentran en Japón, [109] lo que convierte a Japón en el país con el mayor número de robots.
A medida que los robots se han vuelto más avanzados y sofisticados, los expertos y académicos han explorado cada vez más las cuestiones de qué ética podría regir el comportamiento de los robots, [111] [112] y si los robots podrían reclamar algún tipo de derechos sociales, culturales, éticos o legales. derechos. [113] Un equipo científico ha dicho que era posible que existiera un cerebro de robot para 2019. [114] Otros predicen avances en la inteligencia de los robots para 2050. [115] Los avances recientes han hecho que el comportamiento robótico sea más sofisticado. [116] El impacto social de los robots inteligentes es el tema de un documental de 2010 llamado Plug & Pray . [117]
Vernor Vinge ha sugerido que puede llegar un momento en que las computadoras y los robots sean más inteligentes que los humanos. A esto lo llama " la Singularidad ". [118] Sugiere que puede ser algo o posiblemente muy peligroso para los humanos. [119] Esto es discutido por una filosofía llamada Singularitarismo .
En 2009, expertos asistieron a una conferencia organizada por la Asociación para el Avance de la Inteligencia Artificial (AAAI) para discutir si las computadoras y los robots podrían adquirir autonomía y en qué medida estas habilidades podrían representar una amenaza o peligro. Señalaron que algunos robots han adquirido diversas formas de semiautonomía, incluida la capacidad de encontrar fuentes de energía por sí solos y la posibilidad de elegir de forma independiente objetivos para atacar con armas. También señalaron que algunos virus informáticos pueden evadir la eliminación y han logrado "inteligencia de cucaracha". Señalaron que la autoconciencia tal como se describe en la ciencia ficción es probablemente poco probable, pero que existen otros peligros y dificultades potenciales. [118] Varias fuentes de medios y grupos científicos han notado tendencias separadas en diferentes áreas que en conjunto podrían resultar en mayores funcionalidades y autonomía robótica, y que plantean algunas preocupaciones inherentes. [120] [121] [122]
Algunos expertos y académicos han cuestionado el uso de robots para el combate militar, especialmente cuando a dichos robots se les asigna cierto grado de funciones autónomas. [123] También existen preocupaciones sobre la tecnología que podría permitir que algunos robots armados sean controlados principalmente por otros robots. [124] La Marina de los EE. UU. ha financiado un informe que indica que, a medida que los robots militares se vuelven más complejos, debería prestarse mayor atención a las implicaciones de su capacidad para tomar decisiones autónomas. [125] [126] Un investigador afirma que los robots autónomos podrían ser más humanos, ya que podrían tomar decisiones de manera más efectiva. Sin embargo, otros expertos lo cuestionan. [127]
Un robot en particular, el EATR , ha generado preocupación pública [128] sobre su fuente de combustible, ya que puede reabastecerse continuamente utilizando sustancias orgánicas. [129] Aunque el motor del EATR está diseñado para funcionar con biomasa y vegetación [130] seleccionada específicamente por sus sensores, que puede encontrar en los campos de batalla u otros entornos locales, el proyecto ha declarado que también se puede utilizar grasa de pollo. [131]
Manuel De Landa ha señalado que los "misiles inteligentes" y las bombas autónomas dotadas de percepción artificial pueden considerarse robots, ya que toman algunas de sus decisiones de forma autónoma. Él cree que esto representa una tendencia importante y peligrosa en la que los humanos están entregando decisiones importantes a las máquinas. [132]
Durante siglos, la gente ha predicho que las máquinas dejarían obsoletos a los trabajadores y aumentarían el desempleo , aunque normalmente se piensa que las causas del desempleo se deben a la política social. [133] [134] [135]
Un ejemplo reciente de sustitución humana es el de la empresa de tecnología taiwanesa Foxconn , que, en julio de 2011, anunció un plan de tres años para sustituir a los trabajadores por más robots. Actualmente, la empresa utiliza diez mil robots, pero aumentará su número a un millón en un período de tres años. [136]
Los abogados han especulado que una mayor prevalencia de robots en el lugar de trabajo podría llevar a la necesidad de mejorar las leyes de despido. [137]
Kevin J. Delaney dijo: "Los robots están ocupando puestos de trabajo humanos. Pero Bill Gates cree que los gobiernos deberían gravar el uso que hacen las empresas de ellos, como una forma de frenar, al menos temporalmente, la propagación de la automatización y financiar otros tipos de empleo". [138] El impuesto a los robots también ayudaría a pagar un salario digno garantizado a los trabajadores desplazados.
El Informe sobre el desarrollo mundial 2019 del Banco Mundial presenta evidencia que muestra que, si bien la automatización desplaza a los trabajadores, la innovación tecnológica crea, en conjunto, más industrias y empleos nuevos. [139]
En la actualidad, existen dos tipos principales de robots, según su uso: robots autónomos de propósito general y robots dedicados.
Los robots se pueden clasificar según su propósito específico . Un robot puede estar diseñado para realizar una tarea particular extremadamente bien o una serie de tareas peor. Todos los robots, por su naturaleza, pueden reprogramarse para comportarse de manera diferente, pero algunos están limitados por su forma física. Por ejemplo, un brazo robótico de fábrica puede realizar trabajos como cortar, soldar, pegar o actuar como una atracción de feria, mientras que un robot de recogida y colocación solo puede poblar placas de circuito impreso.
Los robots autónomos de uso general pueden realizar una variedad de funciones de forma independiente. Los robots autónomos de uso general normalmente pueden navegar de forma independiente en espacios conocidos, gestionar sus propias necesidades de recarga, interactuar con puertas electrónicas y ascensores y realizar otras tareas básicas. Al igual que las computadoras, los robots de uso general pueden vincularse con redes, software y accesorios que aumentan su utilidad. Pueden reconocer personas u objetos, hablar, brindar compañía, monitorear la calidad ambiental, responder a alarmas, recoger suministros y realizar otras tareas útiles. Los robots de uso general pueden realizar una variedad de funciones simultáneamente o pueden asumir diferentes roles en diferentes momentos del día. Algunos de estos robots intentan imitar a los seres humanos e incluso pueden parecerse a personas en apariencia; este tipo de robot se llama robot humanoide. Los robots humanoides todavía se encuentran en una etapa muy limitada, ya que ningún robot humanoide puede, hasta el momento, navegar por una habitación en la que nunca ha estado. [140] Por lo tanto, los robots humanoides están realmente bastante limitados, a pesar de sus comportamientos inteligentes en su entornos conocidos.
Durante las últimas tres décadas, las fábricas de automóviles han pasado a estar dominadas por robots. Una fábrica típica contiene cientos de robots industriales que trabajan en líneas de producción totalmente automatizadas, con un robot por cada diez trabajadores humanos. En una línea de producción automatizada, el chasis de un vehículo sobre una cinta transportadora se suelda , se pega , se pinta y finalmente se ensambla en una secuencia de estaciones robóticas.
Los robots industriales también se utilizan ampliamente para paletizar y empaquetar productos manufacturados, por ejemplo para tomar rápidamente cartones de bebidas del final de una cinta transportadora y colocarlos en cajas, o para cargar y descargar centros de mecanizado.
Las placas de circuito impreso (PCB) producidas en masa se fabrican casi exclusivamente mediante robots de recogida y colocación, generalmente con manipuladores SCARA , que retiran pequeños componentes electrónicos de tiras o bandejas y los colocan en las PCB con gran precisión. [141] Estos robots pueden colocar cientos de miles de componentes por hora, superando con creces a un ser humano en velocidad, precisión y confiabilidad. [142]
Los robots móviles, que siguen marcadores o cables en el suelo, o utilizan visión [87] o láseres, se utilizan para transportar mercancías alrededor de grandes instalaciones, como almacenes, puertos de contenedores u hospitales. [143]
Limitado a tareas que podían definirse con precisión y debían realizarse de la misma manera cada vez. Se requirió muy poca retroalimentación o inteligencia, y los robots solo necesitaban los exteroceptores (sensores) más básicos. Las limitaciones de estos AGV son que sus trayectorias no se modifican fácilmente y no pueden modificarlas si hay obstáculos que las bloquean. Si un AGV se avería, puede detener toda la operación.
Desarrollado para implementar triangulación desde balizas o rejillas de códigos de barras para escanear en el suelo o el techo. En la mayoría de las fábricas, los sistemas de triangulación tienden a requerir un mantenimiento de moderado a alto, como la limpieza diaria de todas las balizas o códigos de barras. Además, si una plataforma alta o un vehículo grande bloquea las balizas o se daña un código de barras, los AGV pueden perderse. A menudo, estos AGV están diseñados para utilizarse en entornos libres de humanos.
Como SmartLoader, [144] SpeciMinder, [145] ADAM, [146] Tug [147] Eskorta, [148] y MT 400 con Motivity [149] están diseñados para espacios de trabajo amigables para las personas. Navegan reconociendo características naturales. Los escáneres 3D u otros medios de detección del entorno en dos o tres dimensiones ayudan a eliminar errores acumulativos en los cálculos a estima de la posición actual del AGV. Algunos AGV pueden crear mapas de su entorno utilizando láseres de escaneo con localización y mapeo simultáneos (SLAM) y usar esos mapas para navegar en tiempo real con otros algoritmos de planificación de rutas y evitación de obstáculos. Son capaces de operar en entornos complejos y realizar tareas no repetitivas ni secuenciales, como transportar fotomáscaras en un laboratorio de semiconductores, muestras en hospitales y mercancías en almacenes. Para áreas dinámicas, como almacenes llenos de paletas, los AGV requieren estrategias adicionales que utilizan sensores tridimensionales como cámaras de tiempo de vuelo o estereovisión .
Hay muchos trabajos que los humanos preferirían dejar a los robots. El trabajo puede ser aburrido, como la limpieza doméstica o marcar líneas en un campo deportivo , o peligroso, como explorar el interior de un volcán . [150] Otros trabajos son físicamente inaccesibles, como explorar otro planeta , [151] limpiar el interior de una tubería larga o realizar una cirugía laparoscópica . [152]
Casi todas las sondas espaciales no tripuladas jamás lanzadas eran robots. [153] [154] Algunos se lanzaron en la década de 1960 con capacidades muy limitadas, pero su capacidad para volar y aterrizar (en el caso de Luna 9 ) es una indicación de su condición de robot. Esto incluye las sondas Voyager y las sondas Galileo, entre otras.
Los robots teleoperados , o telerobots, son dispositivos operados remotamente a distancia por un operador humano en lugar de seguir una secuencia predeterminada de movimientos, pero que tienen un comportamiento semiautónomo. Se utilizan cuando un humano no puede estar presente en el sitio para realizar un trabajo porque es peligroso, está lejos o es inaccesible. El robot puede estar en otra habitación o en otro país, o puede estar en una escala muy diferente a la del operador. Por ejemplo, un robot de cirugía laparoscópica permite al cirujano trabajar dentro de un paciente humano en una escala relativamente pequeña en comparación con la cirugía abierta, lo que acorta significativamente el tiempo de recuperación. [152] También se pueden utilizar para evitar la exposición de los trabajadores a espacios estrechos y peligrosos, como en la limpieza de conductos . Al desactivar una bomba, el operador envía un pequeño robot para desactivarla. Varios autores han estado utilizando un dispositivo llamado Longpen para firmar libros de forma remota. [155] Los aviones robóticos teleoperados, como el vehículo aéreo no tripulado Predator , son cada vez más utilizados por los militares. Estos drones sin piloto pueden buscar terreno y disparar contra objetivos. [156] [157] El ejército estadounidense está utilizando cientos de robots como el Packbot de iRobot y el Foster-Miller TALON en Irak y Afganistán para desactivar bombas en las carreteras o dispositivos explosivos improvisados (IED) en una actividad conocida como artillería explosiva . eliminación (EOD). [158]
Se utilizan robots para automatizar la recolección de fruta en los huertos a un costo menor que el de los recolectores humanos.
Los robots domésticos son robots sencillos dedicados a una única tarea de trabajo en el hogar. Se utilizan en trabajos simples pero a menudo desagradables, como aspirar , lavar pisos y cortar el césped . Un ejemplo de robot doméstico es un Roomba .
Los robots militares incluyen el robot SWORDS que se utiliza actualmente en combate terrestre. Puede usar una variedad de armas y existe cierta discusión sobre darle cierto grado de autonomía en situaciones de campo de batalla. [159] [160] [161]
Los vehículos aéreos de combate no tripulados (UCAV), que son una forma mejorada de UAV , pueden realizar una amplia variedad de misiones, incluido el combate. Se están diseñando UCAV como el BAE Systems Mantis , que tendrían la capacidad de volar por sí mismos, elegir su propio rumbo y objetivo y tomar la mayoría de las decisiones por sí mismos. [162] El BAE Taranis es un UCAV construido por Gran Bretaña que puede volar a través de continentes sin piloto y tiene nuevos medios para evitar la detección. [163] Se espera que las pruebas de vuelo comiencen en 2011. [164]
La AAAI ha estudiado este tema en profundidad [111] y su presidente ha encargado un estudio para analizar esta cuestión. [165]
Algunos han sugerido la necesidad de crear una " IA amigable ", lo que significa que los avances que ya se están produciendo en la IA también deberían incluir un esfuerzo para hacer que la IA sea intrínsecamente amigable y humana. [166] Según se informa, ya existen varias medidas de este tipo, y países con muchos robots como Japón y Corea del Sur [167] han comenzado a aprobar regulaciones que exigen que los robots estén equipados con sistemas de seguridad y posiblemente conjuntos de "leyes" similares a las Tres Leyes de Asimov. de Robótica . [168] [169] En 2009, el Comité de Política de la Industria de Robots del gobierno japonés emitió un informe oficial. [170] Los funcionarios e investigadores chinos han publicado un informe que sugiere un conjunto de reglas éticas y un conjunto de nuevas pautas legales denominadas "Estudios legales de robots". [171] Se ha expresado cierta preocupación sobre la posible aparición de robots que digan aparentes falsedades. [172]
Los robots mineros están diseñados para resolver una serie de problemas que enfrenta actualmente la industria minera, incluida la escasez de habilidades, la mejora de la productividad debido a la disminución de las leyes del mineral y el logro de objetivos ambientales. Debido a la naturaleza peligrosa de la minería, en particular la minería subterránea , la prevalencia de robots autónomos, semiautónomos y teleoperados ha aumentado considerablemente en los últimos tiempos. Varios fabricantes de vehículos proporcionan trenes, camiones y cargadores autónomos que cargan material, lo transportan desde la mina hasta su destino y lo descargan sin necesidad de intervención humana. Una de las corporaciones mineras más grandes del mundo, Rio Tinto , ha ampliado recientemente su flota de camiones autónomos hasta convertirla en la más grande del mundo, compuesta por 150 camiones Komatsu autónomos , que operan en Australia Occidental . [173] De manera similar, BHP ha anunciado la expansión de su flota de perforadoras autónomas a las 21 perforadoras autónomas Atlas Copco más grandes del mundo . [174]
Las máquinas perforadoras, de tajo largo y romperocas ahora también están disponibles como robots autónomos. [175] El sistema de control de equipos Atlas Copco puede ejecutar de forma autónoma un plan de perforación en un equipo de perforación , moviendo el equipo a su posición mediante GPS, configurando el equipo de perforación y perforando hasta profundidades específicas. [176] De manera similar, el sistema Transmin Rocklogic puede planificar automáticamente una ruta para colocar un rompe rocas en un destino seleccionado. [177] Estos sistemas mejoran enormemente la seguridad y eficiencia de las operaciones mineras.
Los robots en el sector sanitario tienen dos funciones principales. Aquellos que ayudan a un individuo, como quien padece una enfermedad como la esclerosis múltiple, y aquellos que ayudan en los sistemas generales, como farmacias y hospitales.
Los robots utilizados en la automatización del hogar se han desarrollado con el tiempo desde simples asistentes robóticos básicos, como el Handy 1 , [178] hasta robots semiautónomos, como FRIEND, que pueden ayudar a las personas mayores y discapacitadas con tareas comunes.
La población está envejeciendo en muchos países, especialmente en Japón, lo que significa que hay un número cada vez mayor de personas mayores a las que cuidar, pero relativamente menos jóvenes que cuidarlas. [179] [180] Los humanos son los mejores cuidadores, pero cuando no están disponibles, se están introduciendo gradualmente robots. [181]
FRIEND es un robot semiautónomo diseñado para ayudar a personas discapacitadas y mayores en sus actividades de la vida diaria, como preparar y servir una comida. FRIEND hace posible que los pacientes parapléjicos , con enfermedades musculares o parálisis graves (debido a accidentes cerebrovasculares, etc.) realicen tareas sin la ayuda de otras personas, como terapeutas o personal de enfermería .
Script Pro fabrica un robot diseñado para ayudar a las farmacias a surtir recetas que consisten en sólidos orales o medicamentos en forma de píldora. [182] [ se necesita mejor fuente ] El farmacéutico o técnico de farmacia ingresa la información de la prescripción en su sistema de información. El sistema, al determinar si el medicamento está o no en el robot, enviará la información al robot para su llenado. El robot dispone de 3 viales de diferentes tamaños para llenar determinados por el tamaño de la pastilla. El técnico, usuario o farmacéutico del robot determina el tamaño necesario del vial en función de la tableta cuando el robot está abastecido. Una vez que se llena el vial, se lleva a una cinta transportadora que lo entrega a un soporte que hace girar el vial y coloca la etiqueta del paciente. Luego se coloca en otro transportador que entrega el vial de medicación del paciente a una ranura etiquetada con el nombre del paciente en una lectura LED. Luego, el farmacéutico o técnico verifica el contenido del vial para asegurarse de que sea el medicamento correcto para el paciente correcto y luego sella los viales y los envía al frente para que los recojan.
Robot RX de McKesson es otro producto robótico sanitario que ayuda a las farmacias a dispensar miles de medicamentos diariamente con pocos o ningún error. [183] El robot puede tener tres metros de ancho y diez metros de largo y puede contener cientos de tipos diferentes de medicamentos y miles de dosis. La farmacia ahorra muchos recursos, como personal que de otro modo no estaría disponible en una industria con recursos escasos. Utiliza un cabezal electromecánico acoplado con un sistema neumático para capturar cada dosis y entregarla a su lugar de almacenamiento o dispensación. La cabeza se mueve a lo largo de un solo eje mientras gira 180 grados para extraer los medicamentos. Durante este proceso, utiliza tecnología de códigos de barras para verificar que está extrayendo el medicamento correcto. Luego entrega el medicamento a un contenedor específico para el paciente en una cinta transportadora. Una vez que el contenedor se llena con todos los medicamentos que un paciente en particular necesita y que el robot almacena, el contenedor se libera y se devuelve en la cinta transportadora a un técnico que espera cargarlo en un carro para entregarlo al piso.
Si bien hoy en día la mayoría de los robots se instalan en fábricas u hogares, realizando trabajos o tareas que salvan vidas, se están desarrollando muchos tipos nuevos de robots en laboratorios de todo el mundo. Gran parte de la investigación en robótica no se centra en tareas industriales específicas, sino en investigaciones sobre nuevos tipos de robots, formas alternativas de pensar o diseñar robots y nuevas formas de fabricarlos. Se espera que estos nuevos tipos de robots puedan resolver problemas del mundo real cuando finalmente se realicen. [ cita necesaria ]
Una forma de diseñar robots es basarlos en animales. BionicKangaroo fue diseñado y desarrollado estudiando y aplicando la fisiología y los métodos de locomoción de un canguro.
La nanorobótica es el campo tecnológico emergente de la creación de máquinas o robots cuyos componentes están en la escala microscópica de un nanómetro (10 −9 metros) o cerca de ella. También conocidos como "nanobots" o "nanites", estarían construidos a partir de máquinas moleculares . Hasta ahora, los investigadores sólo han producido piezas de estos complejos sistemas, como rodamientos, sensores y motores moleculares sintéticos , pero también se han creado robots funcionales, como los participantes en el concurso Nanobot Robocup. [184] Los investigadores también esperan poder crear robots completos tan pequeños como virus o bacterias, que podrían realizar tareas a pequeña escala. Las posibles aplicaciones incluyen microcirugía (a nivel de células individuales ), niebla de servicios públicos , [185] fabricación, armamento y limpieza. [186] Algunas personas han sugerido que si hubiera nanobots que pudieran reproducirse, la Tierra se convertiría en una " sustancia viscosa gris ", mientras que otros argumentan que este resultado hipotético no tiene sentido. [187] [188]
Algunos investigadores han investigado la posibilidad de crear robots que puedan alterar su forma física para adaptarse a una tarea particular, [189] como el ficticio T-1000 . Sin embargo, los robots reales no son tan sofisticados y en su mayoría consisten en un pequeño número de unidades en forma de cubo, que pueden moverse en relación con sus vecinos. Se han diseñado algoritmos en caso de que dichos robots se conviertan en realidad. [190]
En julio de 2020, los científicos informaron sobre el desarrollo de un robot químico móvil y demostraron que puede ayudar en búsquedas experimentales. Según los científicos, su estrategia era automatizar al investigador en lugar de los instrumentos, liberando tiempo para que los investigadores humanos pensaran creativamente, y pudieron identificar mezclas de fotocatalizadores para la producción de hidrógeno a partir de agua que eran seis veces más activas que las formulaciones iniciales. El robot modular puede operar instrumentos de laboratorio, trabajar casi las 24 horas del día y tomar decisiones de forma autónoma sobre sus próximas acciones en función de los resultados experimentales. [191] [192]
Los robots con cuerpos de silicona y actuadores flexibles ( músculos de aire , polímeros electroactivos y ferrofluidos ) se ven y se sienten diferentes de los robots con esqueletos rígidos y pueden tener comportamientos diferentes. [193] Los robots blandos, flexibles (y a veces incluso blandos) a menudo están diseñados para imitar la biomecánica de los animales y otras cosas que se encuentran en la naturaleza, lo que está dando lugar a nuevas aplicaciones en medicina, cuidados, búsqueda y rescate, manipulación y fabricación de alimentos. y exploración científica. [194] [195]
Inspirándose en colonias de insectos como hormigas y abejas , los investigadores están modelando el comportamiento de enjambres de miles de pequeños robots que juntos realizan una tarea útil, como encontrar algo escondido, limpiar o espiar. Cada robot es bastante simple, pero el comportamiento emergente del enjambre es más complejo. Todo el conjunto de robots puede considerarse como un único sistema distribuido, de la misma manera que una colonia de hormigas puede considerarse un superorganismo que exhibe inteligencia de enjambre . Los enjambres más grandes creados hasta ahora incluyen el enjambre iRobot, el proyecto SRI/MobileRobots CentiBots [196] y el enjambre del Proyecto Microrobótico de código abierto, que se están utilizando para investigar comportamientos colectivos. [197] [198] Los enjambres también son más resistentes al fracaso. Mientras que un robot grande puede fallar y arruinar una misión, un enjambre puede continuar incluso si fallan varios robots. Esto podría hacerlos atractivos para misiones de exploración espacial, donde el fracaso suele ser extremadamente costoso. [199]
La robótica también tiene aplicación en el diseño de interfaces de realidad virtual . Los robots especializados se utilizan ampliamente en la comunidad de investigación háptica . Estos robots, llamados "interfaces hápticas", permiten la interacción táctil del usuario con entornos reales y virtuales. Las fuerzas robóticas permiten simular las propiedades mecánicas de objetos "virtuales", que los usuarios pueden experimentar a través de su sentido del tacto . [200]
Los artistas contemporáneos utilizan robots para crear obras que incluyen la automatización mecánica. Hay muchas ramas del arte robótico, una de las cuales es el arte de instalación robótica , un tipo de arte de instalación que está programado para responder a las interacciones del espectador, por medio de computadoras, sensores y actuadores. Por lo tanto, el comportamiento futuro de tales instalaciones puede verse alterado por la aportación del artista o del participante, lo que diferencia estas obras de arte de otros tipos de arte cinético .
Le Grand Palais de París organizó una exposición "Artistas y robots", que presenta obras de arte creadas por más de cuarenta artistas con la ayuda de robots en 2018. [201]
Los personajes robóticos, androides (hombres/mujeres artificiales) o ginoides (mujeres artificiales) y cyborgs (también " hombres/mujeres biónicos ", o humanos con importantes mejoras mecánicas) se han convertido en un elemento básico de la ciencia ficción.
La primera referencia en la literatura occidental a los sirvientes mecánicos aparece en la Ilíada de Homero . En el Libro XVIII, Hefesto , dios del fuego, crea una nueva armadura para el héroe Aquiles, asistido por robots. [202] Según la traducción de Rieu , "las sirvientas doradas se apresuraron a ayudar a su amo. Parecían mujeres reales y no sólo podían hablar y usar sus extremidades, sino que estaban dotadas de inteligencia y entrenadas en el trabajo manual por los dioses inmortales". Las palabras "robot" o "android" no se utilizan para describirlos, pero, sin embargo, son dispositivos mecánicos de apariencia humana. "El primer uso de la palabra Robot fue en la obra de teatro RUR (Rossum's Universal Robots) de Karel Čapek (escrita en 1920)". El escritor Karel Čapek nació en Checoslovaquia (República Checa).
Posiblemente el autor más prolífico del siglo XX fue Isaac Asimov (1920-1992) [203] , que publicó más de quinientos libros. [204] Asimov es probablemente mejor recordado por sus historias de ciencia ficción y especialmente aquellas sobre robots, donde colocó a los robots y su interacción con la sociedad en el centro de muchas de sus obras. [205] [206] Asimov consideró cuidadosamente el problema del conjunto ideal de instrucciones que se podrían dar a los robots para reducir el riesgo para los humanos, y llegó a sus Tres Leyes de la Robótica : un robot no puede dañar a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño; un robot debe obedecer órdenes que le den los seres humanos, excepto cuando dichas órdenes entren en conflicto con la Primera Ley; y un robot debe proteger su propia existencia siempre que dicha protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley. [207] Estos fueron introducidos en su cuento de 1942 "Runaround", aunque presagiados en algunas historias anteriores. Más tarde, Asimov añadió la Ley Cero: "Un robot no puede dañar a la humanidad o, por inacción, permitir que la humanidad sufra daño"; el resto de las leyes se modifican secuencialmente para reconocer esto.
Según el Oxford English Dictionary, el primer pasaje del cuento de Asimov "¡ Mentiroso! " (1941) que menciona la Primera Ley es el uso más antiguo registrado de la palabra robótica . Inicialmente, Asimov no era consciente de esto; supuso que la palabra ya existía por analogía con mecánica, hidráulica y otros términos similares que denotan ramas del conocimiento aplicado. [208]
Los robots se utilizan en varios eventos competitivos. Las competiciones de combate de robots se han popularizado mediante programas de televisión como Robot Wars y BattleBots , que presentan en su mayoría 'robots' controlados de forma remota que compiten entre sí directamente usando diversas armas; también hay ligas de combate de robots amateur activas a nivel mundial fuera de los eventos televisados. También se celebran a nivel internacional eventos de micromouse , en los que robots autónomos compiten para resolver laberintos u otras carreras de obstáculos.
Las competencias de robots también se utilizan a menudo en entornos educativos para presentar el concepto de robótica a los niños, como la FIRST Robotics Competition en los EE. UU.
Los robots aparecen en muchas películas. La mayoría de los robots del cine son ficticios. Dos de los más famosos son R2-D2 y C-3PO de la franquicia Star Wars .
El concepto de robots sexuales humanoides ha llamado la atención del público y suscitado un debate sobre sus supuestos beneficios y efectos potenciales en la sociedad. Quienes se oponen argumentan que la introducción de tales dispositivos sería socialmente perjudicial y degradante para las mujeres y los niños, [209] mientras que los defensores citan sus posibles beneficios terapéuticos, particularmente para ayudar a las personas con demencia o depresión . [210]
Los temores y preocupaciones sobre los robots se han expresado repetidamente en una amplia gama de libros y películas. Un tema común es el desarrollo de una raza superior de robots conscientes y altamente inteligentes, motivados para apoderarse de la raza humana o destruirla. Frankenstein (1818), a menudo llamada la primera novela de ciencia ficción, se ha convertido en sinónimo del tema de un robot o androide que avanza más allá de su creador.
Otros trabajos con temas similares incluyen The Mechanical Man , The Terminator , Runaway , RoboCop , los Replicators en Stargate , los Cylons en Battlestar Galactica , los Cybermen y Daleks en Doctor Who , The Matrix , Enthiran y I, Robot . Algunos robots ficticios están programados para matar y destruir; otros obtienen inteligencia y habilidades sobrehumanas al actualizar su propio software y hardware. Ejemplos de medios populares donde el robot se vuelve malvado son 2001: Odisea en el espacio , Planeta Rojo y Enthiran .
El juego de 2017 Horizon Zero Dawn explora temas de la robótica en la guerra, la ética de los robots y el problema del control de la IA , así como el impacto positivo o negativo que dichas tecnologías podrían tener en el medio ambiente.
Otro tema común es la reacción, a veces llamada el " valle inquietante ", de inquietud e incluso repulsión ante la visión de robots que imitan demasiado a los humanos. [110]
Más recientemente, las representaciones ficticias de robots con inteligencia artificial en películas como AI Artificial Intelligence y Ex Machina y la adaptación televisiva de 2016 de Westworld han despertado la simpatía de la audiencia por los propios robots.
En 1961, General Motors puso el primer brazo Unimate en una línea de montaje en la planta de la empresa en Ewing Township, Nueva Jersey, un suburbio de Trenton.
El dispositivo se utilizaba para levantar y apilar piezas de metal fundido a presión extraídas en caliente de sus moldes.
... la fecha del diseño y posible construcción de este robot fue 1495 ... A partir de la década de 1950, los investigadores de la Universidad de California comenzaron a reflexionar sobre la importancia de algunas de las marcas de da Vinci en lo que parecían ser técnicas. dibujos... Ahora se sabe que el robot de da Vinci habría tenido la apariencia exterior de un caballero germánico.
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace ){{cite web}}: Mantenimiento CS1: URL no apta ( enlace )La primera versión del sistema Handy 1 consistía en un brazo robótico Cyber 310 con cinco grados de libertad más una pinza.
... posiblemente el más prolífico
Autores más prolíficos asimov.
