Mis prácticas de robótica

En este blog te queremos acercarte al mundo de la robótica, mostrándote todas las aplicaciones que existen en la actualidad. Cuando pensamos en el concepto de robótica y su definición, es inevitable pensar en algún tipo de robot de los que aparecen en las películas de robots con forma humana o los que se utilizan en las líneas de producción, con brazos robóticos trabajando en alguna fábrica.

Sin embargo podemos sorprendernos con los avances actuales en robótica, ya que se están acelerando hasta tal punto que la ciencia ficción está comenzando a convertirse en un hecho científico.

Fundamentos de la robótica

Aunque la definición de robot puede cambiar, normalmente se admite que un robot es una máquina capaz de efectuar tareas por sí sola (esto es, sin un operador humano) basándose en un conjunto de instrucciones proporcionadas por una computadora. En ocasiones, un humano todavía está implicado, ya sea operando un robot o inspeccionando lo que hace, pero incluso en estos casos, la misma programación de nivel básico se aplica de una forma o bien otra y la acción totalmente autónoma de la máquina se vuelve poco a poco más común.

El término robot proviene de la palabra checa ‘robota’, que literalmente se traduce como algo similar a “trabajo forzoso”. La palabra real se empleó por vez primera en la obra de ciencia ficción de 1920 RUR (Rossum’s Universal Roberts) del escritor checo Karel Čapek en la que hace referencia a humanoides artificiales.

Hasta ahora (y cuando menos de momento), esta definición de robot ha servido como una descripción bastante justa para las máquinas preprogramadas que utilizamos para automatizar trabajos que son repetitivos, peligrosos, costosos (para el trabajo humano) o bien una combinación de los 3. No obstante, conforme la tecnología y los desarrollos en los campos de la inteligencia de las máquinas, el procesamiento de datos y la ciencia de los materiales continúan avanzando de forma rápida, esta definición textual de robot puede necesitar ser revisada conforme las máquinas que creamos efectúan cada vez más tareas independientemente de los humanos.

El término robótica se refiere a la rama de la tecnología, la investigación y el desarrollo que se ocupa del diseño, la construcción y el funcionamiento de robots. Como campo, la robótica abarca múltiples disciplinas desde la ingeniería mecánica y eléctrica hasta la informática y los datos. Prácticamente, la robótica es la extensión física de máquinas programadas controladas por computadora o entidades artificiales que operan con una mínima participación humana. Esto, lógicamente, puede tomar muchas formas diferentes, desde un brazo robótico que recoge artículos en un almacén hasta un robot humanoide que intenta navegar por el espacio 3D en el planeta real.

Cuando se ve en el contexto de los desarrollos actuales en inteligencia artificial , donde la IA puede ser considerada como el ‘cerebro’ responsable del procesamiento de la información, la robótica se preocupa por las interacciones físicas con el planeta exterior, recolectando información mediante entradas sensoriales y traduciendo esta información en salidas físicas en el ambiente circundante.

Robots que utilizan inteligencia artificial

Un error común es confundir a los robots con inteligencia artificial. Aunque es verdad que los robots pueden contener inteligencia artificial (más o menos), realmente son campos totalmente separados.

De exactamente la misma manera, la presencia de IA no es un requisito previo para construir un robot. Muchas aplicaciones de la robótica se centran en máquinas que prosiguen comandos programados por computadora para completar una labor y no necesariamente utilizan inteligencia o bien autonomía.

Quizás ciertos mejores ejemplos de este tipo de robots son aquellos que han sido diseñados para efectuar labores enormemente especializadas y repetitivas en líneas de producción o bien en entornos de almacén. En estos casos (hasta hace poco, al menos), no se requería la necesidad de ningún tipo de inteligencia automatizada. Los robots individuales eran, por poner un ejemplo, responsables de instalar un asiento en el chasis de un vehículo precisamente de la misma forma preprogramada una y otra vez.

No obstante, los robots pueden agregar inteligencia artificial en el diseño general de la máquina y es acá cada vez más donde se centra gran parte del esfuerzo.

Cuando la IA se integra con la robótica, existe un mayor nivel de autonomía con el robot, que ahora es capaz de analizar y evaluar de manera efectiva el mejor curso de acción dados los datos proporcionados desde el mundo exterior, ya sea comunicados desde una fuente de terceros o compendiados del las propias máquinas que utilizan sensores.

El emparejamiento de la inteligencia artificial con la robótica avanzada es, en último término, la base de muchos desarrollos actuales que ocurren en los dos campos, con la aplicación de tecnologías como la visión por computadora y el procesamiento del lenguaje natural que dejan grandes avances en todo, desde automóviles autónomos hasta androides similares a los humanos.

De qué manera funcionan los robots

Cuando hablamos de la robótica actual, las labores que realizan los robots casi siempre son el resultado de una serie de interacciones entre las entradas compendiadas de los sensores, las salidas entregadas por los motores y actuadores, y algún tipo de dispositivo computacional que se hace cargo de procesar, analizar, y actuar sobre toda la información recogida del ambiente externo.

Los robots son esencialmente máquinas diseñadas para efectuar una labor. A menudo (mas no siempre y en todo momento) esto se hace a través de programación.

Hay tres componentes principales tratándose de hacer que un robot realice una labor de forma exitosa, ya sea aspirar la sala de estar o conducir un automóvil de forma segura de A a B: sensores, sitemas de control y efectores y actuadores lineales

Aunque a primer aspecto no semejan demasiado bastante difíciles, a nivel individual cada una de estas áreas son realmente desafiantes para que una máquina las realice y más todavía si el robot tiene que realizar la labor de forma autónoma y sin intervención del ser humano.

Podemos confiar en la ética de los robots

Cuando se lleva cualquier máquina inteligente o autónoma al ámbito físico, la cuestión de la ética se vuelve primordial. Del mismo modo que con el desarrollo de la inteligencia artificial general que vería a la IA en el mismo nivel de inteligencia cognitiva que los humanos, la prioridad en el desarrollo de la robótica avanzada es garantizar que los robots estén diseñados y programados con valores que estén alineados con los nuestros.

El escritor de ciencia ficción Isaac Asimov entendió los riesgos potenciales de combinar la inteligencia artificial con la robótica cuando presentó las ‘Tres leyes de la robótica’ falsas en su cuento corto de mil novecientos cuarenta y dos ‘contorneo’ que establece una trinidad de principios rectores que  pensaba que deberían informar la programación moral. de robots y máquinas inteligentes.

Las cuatro leyes de la robótica de Isaac Asimov

Las leyes de la robótica son consideraciones éticas que van a ser impulsadas por los robots en un futuro muy próximo. Las Leyes que redacto Asimov fueron el primer conjunto de pautas que exploraron activamente este tema y han actuado como una base para pensadores y estudiosos desde el instante en que fueron propuestos por vez primera.

  • Un robot no puede dañar a la humanidad o, por inacción, permitir que la humanidad sufra daños.
  • Un robot no puede dañar a un ser humano o bien, por inacción, dejar que un humano padezca daños.
  • Un robot debe obedecer las órdenes que le den los seres humanos, excepto cuando tales órdenes entren en conflicto con la Primera Ley.
  • Un robot debe proteger su existencia siempre que dicha protección no entre en enfrentamiento con la Primera o Segunda Ley.

Tipos de robots más utilizados

Si bien el primordial factor unificador de la robótica es que se refiere a la presencia física autónoma de un programa informático capaz de actuar de forma independiente en el planeta real, la gama de formas en que se manifiesta esta meta es impresionantemente diversa.

Desde robots médicos que ayudan cada vez más (y eventualmente quizá hacen) procedimientos quirúrgicos complejos, hasta drones militares aerotransportados, automóviles automáticos basados en carreteras e inclusive el impulso para crear máquinas afines a los humanos, la pluralidad de robots aumenta día tras día.

Androides y robots humanoides

Definidos simplemente como robots que se ven y actúan como humanos, los robots son la proyección antropomórfica de nosotros mismos y son los que más de forma frecuente se asocian con el robot “típico”. En este momento, se está invirtiendo mucho trabajo y financiación en el desarrollo de robots, lo que incluye hacer que los robots se muevan y parezcan humanos. Cuando se trata de movimiento humanoide, Boston Dynamics está liderando el camino. Su robot Atlas, por ejemplo, ahora puede realizar una demostración realista y algo aterradora de movimientos similares a los humanos en el mundo real.

Al mismo tiempo, los investigadores han conseguido un progreso significativo en la creación de robots reconocibles que se parecen a los humanos. Por ejemplo, el robot Sophia de Hanson Robotics tiene un aspecto notablemente humano. La esperanza es que esto asista a crear relaciones positivas y significativas entre humanos y robots.

Un inconveniente esencial tratándose de crear robots humanoides es quitar las peculiaridades meridianamente no humanas. El término ‘valle inquietante’ se utiliza para describir el fenómeno de una copia artificial o representación digital de un ser humano que sencillamente no parece totalmente correcto. También se han producido avances en este frente. Tomemos a Saya , por servirnos de un ejemplo, un proyecto digital de los artistas japoneses de CG Teruyuki y Yuka Ishikawa que hace un trabajo bastante contundente para superar el val inquietante.

No obstante, queda una enorme pregunta: ¿qué tan difícil va a ser trasladar este realismo al mundo real, y si alguna vez lo logramos, proseguiremos notando diferencias?

Como ocurre con la mayoría de los inconvenientes de ingeniería, los avances tecnológicos hacen probable que veamos un progreso significativo en el área de la robótica humanoide en los próximos años. Cuando los obstáculos tradicionales se superen gradualmente, es posible que podamos acercarnos mucho más a los androides al estilo Westworld y Ex- Machina de lo que creemos posible hoy.

Robots cuadrúpedos inspirados en animales y robots perros

Aunque nuestro valor predeterminado es meditar en robots humanoides, habitualmente, algunos de los desarrollos más avanzados en el campo de la robótica se refieren a robots inspirados en animales. Los robots de 4 patas han experimentado algunos de los mayores avances en el campo de la investigación robótica, en tanto que ofrecen una estabilidad y flexibilidad superiores en muchos roles donde 4 patas> dos patas.

Una vez más, empresas como Boston Dynamics están liderando el camino y con un progreso prácticamente increíble en la movilidad y la destreza de robots como SpotMini, no es difícil ver por qué razón.

Vehículos autónomos no tripulados

Otro tipo de robot que recibe mucha atención de la prensa últimamente es el vehículo autónomo, asimismo conocido como vehículos autónomos. Desde la perspectiva de la robótica, los requisitos son parcialmente sencillos: un automóvil autónomo debe tener en consideración las direcciones (virar a la izquierda, la derecha, proseguir recto) y la velocidad (más veloz, más lento, detenerse). La complicación se encuentra en la cantidad constante de datos de entrada sensorial necesarios para monitorear cada posible cambio y peligro potencial que rodea al vehículo. Esto incluye monitoreo de carriles, peatones, otros automóviles, clima y señales de tránsito.

Para lidiar con la gran dificultad de navegar en un ambiente siempre y en toda circunstancia alterable, los automóviles autónomos utilizan complejos algoritmos de visión por computadora para cerciorarse de que están completamente ‘al tanto’ de lo que ocurre en el planeta que los rodea.

Los autos autónomos ya no son cosa de ciencia ficción y con las primordiales compañías automotrices desarrollando la tecnología para su implementación mientras que charlamos, probablemente vea vehículos poco a poco más autónomos en la carretera durante los próximos años.

Robots de combate asesinos

Ciertos géneros de robots más comunes en el empleo militar hoy día incluyen los que se emplean para quitar bombas y drones de reconocimiento aéreo. En los dos casos, los operadores humanos mantienen un papel central en su operación. Sin embargo, es probable que esto cambie con el tiempo, particularmente dada la cantidad de fondos proporcionados por los gobiernos para investigar aplicaciones militares de tecnologías y robótica nuevas y en desarrollo.

En robótica, el próximo paso en el campo de la integración robótica militar son las conocidas como Armas Autónomas Mortales que, como su nombre sugiere, están destinadas a operar por sí mismas y, por último, a actuar de forma independiente de un operador humano. Esto significa que la última palabra sobre si se emprende alguna acción la hará el robot, en lugar de un humano.

De la misma manera que con otras muchas áreas en el desarrollo de la inteligencia artificial y la robótica avanzada, existen importantes problemas éticos en torno a la aplicación responsable de máquinas autónomas en este género de funciones. Desde las consideraciones morales más extensas de los robots armados hasta las preocupaciones en torno a la supervisión y las salvaguardias, hay muchas preguntas alarmantes que deben plantearse sobre los desarrollos en esta área.

Las amenazas potenciales de los robots armados han llevado a pioneros y líderes en robótica y también inteligencia artificial, así como a políticos de cuando menos diecinueve países diferentes, a solicitar una prohibición urgente del desarrollo y uso de robots asesinos .

Robots de almacén

A diferencia de los humanos, los robots son predecibles y no se fatigan. Pueden realizar tareas repetitivas preprogramadas de manera considerablemente más fiable que , lo que los convierte en un complemento natural para las industrias que requieren esta clase de mano de obra. Esta es una buena noticia para los fabricantes de robots y las compañías que desean que las labores se realicen de forma eficaz y rentable y una mala nueva para los trabajadores.

Las líneas de producción de vehículos se han asociado durante bastante tiempo con flotas de brazos robóticos que trabajan en secuencia para hacer tareas específicas durante la línea de montaje. En muchas instalaciones de producción de automóviles en la actualidad, el papel del trabajador orgánico (humanos) se ha reducido ciertamente a tareas de mantenimiento, aseguramiento de la calidad y supervisión general, puesto que  trabajadores robóticos impresionantemente sofisticados y enormemente especializados instalan, sueldan y pintan infatigablemente a un ritmo y grado de consistencia que los humanos sencillamente no pueden igualar.

Con más de tres millones de robots industriales en factorías en todo el mundo (un número que seguramente se disparará en los próximos años), los productos van a ser cada vez más económicos de producir, guardar y manipular a medida que los robots de fabricación y distribución se vuelvan más avanzados y comunes.

Robots científicos y médicos

En el campo de la medicina, la asistencia robótica con tareas complejas de precisión como la cirugía existe desde hace unos años. Uno de los ejemplos más conocidos de esto es el sistema quirúrgico da Vinci que ha ayudado con más de 6 millones de operaciones en todo el mundo desde principios de la década de 2000.

Aunque lejos de ser autónoma, la generación actual de sistemas de cirugía asistida por robot ha transformado la cirugía. Empleando manipuladores controlados a distancia para reducir en buena medida los inconvenientes tradicionales de los procedimientos mínimamente invasivos, los sistemas de cirugía asistida por robot mejoran la capacidad de efectuar tareas difíciles y de gran precisión.

Una vez más, a medida que la tecnología en el campo de la IA se desarrolle conjuntamente con un depósito de datos médicos en incesante crecimiento, es probable que veamos un nivel cada vez mayor de autonomía en los robots médicos. No solo en cirugía, sino quizás aun en otros papeles en centros de salud y laboratorios médicos.

Probablemente uno de los ejemplos más obvios de un entorno peligroso es el espacio, que se está transformando rápidamente en uno de los campos de pruebas más ambiciosos para los asistentes robóticos. Un gran ejemplo de desarrollos en la industria espacial es el Valkyrie de la NASA , un robot humanoide bípedo diseñado para operar en las inexorables e implacables condiciones del espacio. En contraste a los sistemas robóticos preprogramados o bien manipulados de forma remota, Valkyrie incorpora inteligencia artificial para trabajar junto o independientemente de los humanos que asimismo participan en futuras misiones espaciales.

ROBOTS Y EL FUTURO DEL TRABAJO

La capacidad de movimiento es lo que finalmente da a los robots su poder e inclusive desde los primeros días de la robótica, fue este rasgo simple el que hizo que la perspectiva de máquinas poco a poco más inteligentes y capaces fuera una amenaza muy real para los trabajos humanos. Naturalmente, la ansiedad por el aumento de la automatización y el desplazamiento de trabajadores no es nueva. Desde la revolución industrial del siglo XIX, han existido temores similares frente a los avances en tecnología que reducen drásticamente las necesidades de mano de obra.

Aún está por verse si el nivel actual de miedo y ansiedad en torno a la pérdida de puestos de trabajo para los trabajadores robot es válido, sin embargo, aunque no podemos decir con certeza qué significativamente el incremento de la robótica sacudirá el entorno laboral actual, es totalmente inevitable que de esta forma sea. Si la economía marcha, es prácticamente seguro que todos los trabajos que se pueden mecanizar lo serán. Es poco probable que muchas industrias no se vean perjudicadas por los desarrollos robóticos a medida que las máquinas poco a poco más inteligentes comienzan a aceptar el papel de todo, desde camiones, autobuses y taxistas, hasta mensajeros, personal de almacén e incluso trabajadores de comida rápida.

La auténtica pregunta es si en vez de los viejos brotarán nuevos trabajos para satisfacer necesidades que no desaparecieron en la era precedente a los robots.

Es prácticamente seguro que encontraremos la respuesta a esta pregunta dentro de la próxima década.