INTRODUCCIÓN A ROBÓTICA
La robótica es una ciencia que apareció en los años 60, y es actualmente un concepto de dominio público y de gran interés para la comunidad educativa. En sus inicios, esta ciencia era solo cosa de expertos, ingenieros y técnicos, ya que aún no se tenían muchos conocimientos sobre el tema ni la tecnología necesaria para aprovechar sus posibilidades.
Hoy en día los avances de la tecnología en campos como la informática, electrónica y mecánica, hacen posible que la robótica esté al alcance de todos. Existen incluso kits orientados exclusivamente a niños que permiten crear robots con características similares a las que tendría uno creado en un laboratorio tecnológico, pero de una forma más fácil y sencilla, y con aplicaciones en la educación.
La sociedad actual se encuentra inmersa en una “Revolución Tecnológica”, producto de la invención del transistor semiconductor en 1951 (fecha en la que salió al mercado). Este acontecimiento ha provocado cambios trascendentales y radicales en los ámbitos sociales, económicos, y políticos del orbe mundial.
La Robótica, a pesar de ser una ciencia relativamente nueva, está demostrando ser un importante motor para el avance tecnológico en casi todas las áreas (industria de manufactura, ciencia, medicina, industria espacial, etc.), y esto le genera grandes expectativas para un tiempo no muy lejano.
FUNDAMENTOS DE ROBÓTICA
Al escuchar las palabras “Robótica” o “Robot”, lo primero que se viene a la mente es algún aparato electrónico con partes mecánicas y con tecnología informática, con una apariencia rústica, extraña y quizás graciosa. Muchas películas y juguetes hacen uso de esta noción, y muestra un concepto futurista. En otros ámbitos más simples, un robot se visualiza como una prótesis o una herramienta de trabajo, y para los menos soñadores, hasta como una refrigeradora.
Con el paso de los años, la robótica ha evolucionado y se ha incorporado en muchos campos de la ciencia, demostrando mucho potencial en nuevas aplicaciones. Es también parte importante de la vida diaria, tan común que muy pocos se dan cuenta de que los rodea y que todos empiezan a depender de ella. Es tanta la costumbre, que a muchos les costaría identificar a todos los robots con los que tiene contacto frecuente.
¿QUÉ ES UN ROBOT Y QUÉ NO LO ES?
Una de las definiciones más aceptadas considera a los robots como dispositivos mecánicos capaces de realizar tareas que podrían ser desempeñadas o no por seres humanos. Bajo esta definición, por ejemplo, está claro que las máquinas que intervienen en una cadena de ensamblaje de carros son robots. Como se puede apreciar, la inteligencia no es requisito para que una máquina o dispositivo sea clasificado como robot. Pero en esta definición, también son robots las máquinas de siglos pasados construidas con madera o hierro, al igual que las máquinas inteligentes que surgieron en Japón, Estados Unidos y Europa a inicio de los 90's.
A estos últimos se les conceden capacidades perceptivas (vista, oído y tacto, principalmente) reducidas en comparación con la capacidad de percepción de los seres vivos, pero son capaces de interactuar con su entorno.
¿Una batidora, es un robot?
La batidora, un electrodoméstico, realiza una función que podría desempeñar un ser humano. Como ellas, se pueden encontrar a la venta “robots de cocina” cuya única capacidad es triturar alimento. Pues bien: por definición la batidora es un robot, aún cuando no sea más que una herramienta eléctrica. Sin embargo, en sociedades muy desarrolladas la batidora no se considera ya un robot, porque al compararla con los robots humanoides se convierte en algo muy simple. Se trata entonces de un problema de clasificación de contraste social. En el año 1985 nadie ponía en duda que una batidora fuera un robot de cocina, pero ahora resulta irónico decir que tanto una batidora como un humanoide son robots.
¿Un carro es un robot?
Un carro no es capaz de ir de San Salvador a Santa Ana sin conductor. ¿Será entonces un robot? Según el diccionario, un carro es una máquina, y aunque no sea capaz de realizar tal viaje por sí mismo, gracias a su sistema informático, electrónico y mecánico, sí es considerado como robot.
¿Qué dice la sociedad que es un robot?
Habitualmente se debate sobre qué máquina es un robot y qué máquina no lo es, pues como se mencionó anteriormente, la clasificación depende del contraste existente entre las máquinas debido al avance de la tecnología. Es complicado llegar a un acuerdo cuando el tema es tratado por el público general, por lo que cada persona es libre de aceptar la definición que más le convenza.
HISTORIA DE LA ROBÓTICA
Etimología
La palabra robot surgió de la exitosa obra Rossum’s Universal Robots, escrita por Karel Capek en 1920.
Cuando la obra se tradujo al inglés, la palabra checa robota, que significa trabajos forzados y era entendida tradicionalmente como un tiempo de trabajo que un siervo otorgaba a su señor, fue traducida al inglés como robot. Por su lado, la palabra robótica, usada para describir a la ciencia de estudio de los robots, fue acuñada por el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov, del cual se hablará más adelante.
Los primeros autómatas.
En el siglo IV antes de Cristo, el matemático griego Arquitas de Tarento construyó un ave mecánica que funcionaba con vapor y la llamó "La paloma".
El ingeniero Herón de Alejandría (10-70 d. C.) creó numerosos dispositivos automáticos que los usuarios podían modificar, y describió máquinas accionadas por presión de aire, vapor y agua.
Su Song, un estudioso chino, erigió una torre de reloj en 1088 con figuras mecánicas que daban las campanadas de las horas.
Hace cientos de años, los hombres creaban autómatas como pasatiempo, algunas veces con el fin de resolver algún problema o facilitar una labor cotidiana. Los materiales que se utilizaban eran fáciles de conseguir, como la madera, cobre, metales en general, y cualquier otro material moldeable.
A estos primeros autómatas se les reconocía como artefactos o simplemente máquinas. Al Jazarií (1136–1206), un inventor e ingeniero mecánico musulmán, diseñó y construyó una serie de máquinas automatizadas, y en 1206, los primeros robots humanoides programables. Con forma de músicos sobre un bote, tenían un mecanismo con un tambor programable por medio de clavijas que chocaban con palancas que accionaban instrumentos de percusión. De esta forma, podían cambiarse los ritmos y patrones que tocaba el tamborilero al mover las clavijas.
Ver Enlace Al Jazari el robotista de la edad media
Antes del siglo I a.C., se describieron más de 100 máquinas y autómatas, incluyendo un artefacto con fuego, un órgano de viento, una máquina operada mediante una moneda y una máquina de vapor. Sin embargo, la robótica inició una nueva etapa desde la industria textil del siglo XVIII, cuando Joseph Jacquard inventó en 1801 una máquina textil programable mediante tarjetas perforada.
En 1805, Henri Maillardert construyó una muñeca mecánica que se valía de una serie de levas cambiables (o programables) para escribir y dibujar. Estos inventos mecánicos son reflejo del ingenio y la creatividad del humano, y fueron la base que permitió seguir desarrollando máquinas cada vez más complejas y destinadas a realizar diferentes labores.
Hubo otras invenciones mecánicas durante la revolución industrial, muchas de las cuales estaban dirigidas al sector de la producción textil. El descubrimiento de la electricidad y del electromagnetismo permitió una primera explosión en la evolución de estos artilugios. Sin embargo, la robótica moderna empezó con la creación del transistor en 1947.
Desarrollo cronológico.
A continuación, se presenta un cronograma de los avances de la robótica desde sus inicios.
1206 Primer robot humanoide programable: Barco músicos robotizados, AlJazari. 1800 Juguetes mecánicos japoneses que sirven té, disparan flechas y pintan. Juguetes Karakuri Hisashige, Tanaka.
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.
1930 Se exhibe un robot humanoide en la World's Fairs entre los años 1939 y 1940, Elektro Westinghouse Electric Corporation.
1946 El inventor americano G.C Devol desarrolló un dispositivo podía registrar señales eléctricas por medios magnéticos y reproducirlas para accionar una máquina mecánica. También en ese año aparecen las primeras computadoras: J. Presper Eckert y John Maulchy construyeron el ENAC en la Universidad de Pensilvania y la primera máquina digital de propósito general se desarrolla en el MIT.
1951 Trabajo de desarrollo con teleoperadores (manipuladores de control remoto) para manejar materiales radiactivos.
1952 Una máquina prototipo de control numérico fue objetivo de demostración en el Instituto Tecnológico de Massachusetts después de varios años de desarrollo. Un lenguaje de programación de piezas denominado APT (Automatilly Programmed Tooling) se desarrolló posteriormente y se publicó en 1961.
1954 Devol diseña el primer robot programable y acuña el término "autómata universal", que posteriormente recorta a Unimation. Así llamaría Engleberger a la primera compañía de robótica.
1956 Primer robot comercial, de la compañía Unimation fundada por George Devol y Joseph Engelberger.
1961 Se instala el primer robot industrial Unimate, George Devol. 1964 Se abren laboratorios de investigación en inteligencia artificial en el MIT, el SRI (Stanford Research Institute) y en la universidad de Edimburgo. Poco después los japoneses que anteriormente importaban su tecnología robótica, se sitúan como pioneros del mercado.
1968 Un robot móvil llamado ‘Shakey’’ se desarrolló 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.
1973 Se desarrolló el primer lenguaje de programación de robots, denominado WAVE. Fue seguido por el lenguaje AL en 1974.
1978 El robot T3 de Cincinnati Milacron se adaptó y programó para realizar operaciones de taladro y circulación de materiales en componentes de aviones. Se introdujo el robot PUMA (Programmable Universal Machine for Assambly) para tareas de montaje por Unimation. Con 6 grados de libertad, T3 fue introducido en 197414. A este le siguió el PUMA.
1979 Desarrollo del robot tipo SCARA (Selective Compliance Arm for Robotic Assambly) en la Universidad de Yamanashi en Japón para montaje.
1980 Un sistema robótico de captación de recipientes, con visión de máquina, fue objeto de demostración en la Universidad de Rhode Island.
1981 Se desarrolló en la Universidad de Carnegie- Mellon un robot de impulsión directa. Utilizaba motores eléctricos situados en las articulaciones del manipulador sin las transmisiones mecánicas habituales empleadas en la mayoría de los robots.
1984 SONY presenta un pequeño humanoide en la “Robodex 2000”. Mientras los EEUU miran a sus robots en Marte, Japón mira a sus robots a la cara. Cada uno en su terreno es el rey de la robótica.
2000 Robot Humanoide capaz de desplazarse de forma bípeda e interactuar con las personas: ASIMO, Honda Motor Co. Ltd.
2003 Robot humanoide de SONY, Qrio, se convierte en el primer humanoide comercial completamente autónomo capaz de correr. HONDA sería el primero en caminar, pero SONY el primero en correr. La carrera está abierta y otras empresas anuncian su propósito de unirse. Desde entonces, el abaratamiento y la facilidad para conseguir materiales para la construcción de robots ha hecho posible un crecimiento exponencial en la creación de los mismos. Empresas, universidades, estudiantes, aficionados y cualquier otra persona es capaz hoy en día de introducirse a este mundo. Ver avances sorprendentes como el robo Nao de Aldebaran Robotics (2004) o Big Dog de Boston Dynamics, se ha convertido en una realidad más frecuente que nunca.
ACTIVIDAD “HISTORIA DE LA ROBÓTICA”
- Defina con sus propias palabras ROBOT
- Para ti, ¿qué es un robot? y ¿qué no es un robot?
- ¿Qué es autómata? Realizar un dibujo.
- Realice una línea del tiempo de la historia del robot. Debe conterner:
- Fecha
- Inventor
- Evento o suceso
- Dibujo
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