¿Qué son los robots? Rastrear la evolución y el futuro de la robótica

¿Qué son los robots?

Todos conocemos el término “robot” y lo utilizamos en nuestras conversaciones cotidianas. ¿Pero sabemos realmente qué significa? Tomémonos un momento para profundizar en la definición de “robot”. ¿Es tan sencillo como parece o supone un desafío para nuestra comprensión?

Figura 1: Imagen generada por IA de un robot humanoide. (Fuente de la imagen: Aswin Babu)

En esencia, un robot es una máquina programable capaz de detectar, procesar información y realizar tareas de forma autónoma o con algún nivel de guía humana. A diferencia de las herramientas tradicionales, los robots pueden adaptarse a su entorno y a menudo realizan trabajos repetitivos o peligrosos, lo que nos deja tiempo para realizar tareas más creativas. Existe la idea errónea de que los robots siempre tienen apariencia humana (Figura 1), pero no siempre es así. Más adelante profundizaremos en los robots humanoides, donde este concepto se hace realidad.

Una rápida mirada al pasado: la historia de la robótica

Si analizamos la etimología de la palabra “robot”, esta se originó en la obra de teatro checa de 1921 “Los robots universales de Rossum” (de la palabra checa “robota” que significa “trabajo forzado”) de Karel Čapek. Sin embargo, al autor de ciencia ficción Isaac Asimov se le atribuye la invención del término derivado “robótico”. Apareció en la historia de ciencia ficción "Círculo vicioso" (1942) de Isaac Asimov. "Circulo vicioso" también contenía las famosas tres leyes de la robótica de Asimov (Figura 2). Al igual que otras tecnologías innovadoras, la robótica también se inspiró en la ficción, convirtiendo conceptos imaginativos en realidad.

Figura 2: Ilustración de las tres leyes de la robótica (Fuente de la imagen: Dreamstime.com)

Algunos de los avances en robótica

Al pasar de la ficción a la realidad, durante la revolución industrial vimos los primeros pasos reales hacia los autómatas, dispositivos mecánicos diseñados para simplificar tareas repetitivas. El concepto de autómatas se remonta a mitos antiguos, como la historia griega de Talos, que presentaba un autómata de bronce gigante. El pato de Vaucanson (Figura 3) era un autómata impresionante: el pájaro mecánico se alejaba en busca de alimento, recogía y luego tragaba semillas. Era imposible distinguirlo de un pájaro real.

Figura 3: Interior del pato de Vaucanson (autómata). (Fuente de la imagen: Scientific American, volumen 80, número 3, enero de 1899)

El verdadero avance en la robótica se produjo en 1954 cuando George Devol creó Unimate (Figura 4), el primer robot programable. Cambió la industria manufacturera para siempre, particularmente, la industria automotriz.

Figura 4: Unimate sirviendo café a una persona, 1967. (Fuente de la imagen: Wikipedia)

¿Recuerda ASIMO de principios de la década de 2000 (Figura 5)? El robot humanoide de Honda nos acercó un paso más a los sueños de ciencia ficción. Además, no creo que podamos olvidar al primer ciudadano robot del mundo, Sophia. Arabia Saudita le otorgó la ciudadanía en 2017, lo que marca un hito en el campo de la robótica. Con su avanzado sistema hidráulico y 28 grados de libertad, Atlas de Boston Dynamics muestra una movilidad notable y demuestra el potencial de los robots para ayudar en entornos peligrosos.

Figura 5: ASIMO jugando al fútbol con Barack Obama. (Fuente de la imagen: Jim Watson/getty images)

Otra creación destacada de Boston Dynamics es Spot (Figura 6), un robot cuadrúpedo construido para ser versátil y adaptable. Hoy, con la IA y el aprendizaje automático, los robots pueden navegar por entornos complejos, tomar decisiones e incluso aprender de la experiencia.

Figura 6: Boston Dynamics Spot en acción. (Fuente de la imagen: Boston Dynamics)

Diferentes tipos de robots que construimos y usamos

Los robots no son solo gigantes industriales o conceptos futuristas: son herramientas que pueden cobrar vida en nuestros talleres. A continuación, se muestra un resumen rápido de los principales tipos de robots.

1.Robots industriales: Son los caballos de batalla de las fábricas y se encargan de tareas como soldar, pintar y ensamblar. Los robots colaborativos, o “cobots”, trabajan de forma segura junto a las personas, lo que hace que la fabricación sea más flexible y segura. Estos vienen en varios tamaños y capacidades, pero principalmente pertenecen a la categoría de brazos robóticos (Figura 7). Para obtener una versión en miniatura del mecanismo de brazo robótico que puede comprar hoy, revise el kit de robot AGILUS KR 6 R900-2 de KUKA.

Figura 7: Brazo robótico industrial ensamblando un bloque de cilindros. (Fuente de la imagen: Kuka Robotics)

2. Robots de servicio: Desde aspirar nuestras casas hasta ayudar a los cirujanos, los robots de servicio hacen la vida más fácil y eficiente. En el ámbito de la atención médica, incluso están ayudando a los médicos a realizar cirugías precisas. El sistema quirúrgico robótico Da Vinci puede considerarse pionero en el campo de las cirugías robóticas telemanipuladas (Figura 8).

Figura 8: Equipo de cirugía robótica telemanipulado. (Fuente de la imagen: MADvertise/Shutterstock)

3.Robots móviles: ¡Estos robots pueden moverse! Piense en drones, exploradores y robots autónomos con ruedas o patas que exploran entornos difíciles: desde almacenes hasta el planeta Marte. Estos robots están conquistando la tierra, el agua y el aire. Pueden funcionar en varios modos, como teleoperación manual, teleoperación vigilada (en la que pueden evitar obstáculos, pero están bajo control humano) o modo de navegación puramente autónomo.

Los robots móviles autónomos (AMR) (Figura 9) pueden moverse por sí solos utilizando algoritmos avanzados como localización y mapeo simultáneos (SLAM) o técnicas de navegación basadas en mapas. Pueden detectar obstáculos, encontrar el camino más corto usando un mapa y navegar alrededor de obstáculos para moverse del punto A al punto B, todo sin intervención humana. Incluso pueden llevar brazos robóticos u otras herramientas para manipular el mundo que les rodea. Consulte este blog sobre robots móviles autónomos o este video para obtener más información.

Figura 9: Robot móvil multipiso Hermes de SLAMTEC. (Fuente de la imagen: Slamtec)

4.Robots humanoides: Los humanoides son robots que se parecen a los humanos. Tienen la ventaja de manipular mejor el mundo que los rodea, ya que los humanos diseñamos todo para que se pudiera acceder a él desde un factor de forma humana. Los robots humanoides, como Atlas de Boston Dynamics, Asimo de Honda y Sophia, no solo son geniales de ver, sino que están desafiando los límites de la movilidad y la interacción. Si bien los humanoides aún están evolucionando, las aplicaciones potenciales son enormes, especialmente en campos como el cuidado de personas, la educación y la automatización de las tareas domésticas.

5.Robots sociales (Figura 10):Estos robots están diseñados para interactuar con nosotros a nivel emocional. Son compañeros de personas mayores, tutores de niños e incluso ayudantes de atención al cliente. Es increíble cómo combinan la IA con el comportamiento humano. Algunos de los robots sociales también podrían entrar en la categoría de humanoides, pero no necesariamente.

Figura 10: El robot social Jibo interactúa con un niño. (Fuente de la imagen: devicedaily.com)

Además de estas categorizaciones más amplias, existen robots de enjambre, robots blandos, exoesqueletos  y prótesis robóticas, por nombrar algunos otros sistemas robóticos. Los robots de enjambre son robots en miniatura que trabajan juntos en grandes grupos, imitando el comportamiento de insectos sociales como las hormigas o las abejas para realizar tareas complejas. Los robots blandos están hechos de materiales flexibles, lo que les permite navegar por espacios reducidos e interactuar de forma segura con los humanos. Los exoesqueletos son trajes robóticos portátiles que mejoran la fuerza y la movilidad humana, a menudo utilizados en entornos industriales y de rehabilitación. Las prótesis robóticas son miembros artificiales avanzados que restauran la funcionalidad a los amputados, proporcionándoles una mejor calidad de vida.

¿Cómo la robótica está cambiando nuestro mundo?

Los robots ya han tenido un impacto enorme en nuestras vidas. En el sector manufacturero, han agilizado los procesos y hecho que los lugares de trabajo sean más seguros. En el ámbito de la atención médica, ayudan en todo, desde cirugías hasta rehabilitación. La agricultura es otro ámbito en el que la robótica está ganando terreno, automatizando tareas como plantar, cosechar y monitorear cultivos para ayudar a alimentar al mundo.

No olvidemos el papel que desempeñan para salvar vidas en entornos peligrosos. Los robots se encargan de desactivar bombas, explorar fosas marinas profundas e incluso gestionar materiales nucleares.

Desafíos que enfrentamos en la robótica

Por supuesto, no todo es color de rosa. Aún nos enfrentamos a algunos grandes desafíos:

• Movilidad y destreza: Lograr que los robots se muevan como los humanos o se desplacen por terrenos difíciles no es fácil. Los ingenieros trabajan constantemente para mejorar su equilibrio, flexibilidad y control. Sí, todavía tenemos desafíos para permitir que los robots atraviesen todos los terrenos diferentes que un humano puede atravesar, como nieve, charcos, montañas y escaleras. Sin embargo, si miramos atrás en la historia, incluso caminar sobre dos pies era un desafío para los robots. Sin embargo, ahora tenemos robots como ‘Atlas’ que pueden hacer parkour (Figura 11) y volteretas hacia atrás. Así que estamos llegando a ese punto, y es solo cuestión de tiempo antes de que veamos un robot que pueda desplazarse por todos los terrenos, además de manera autónoma.

Figura 11: Robot Atlas de Boston Dynamics haciendo parkour. (Fuente de la imagen: Boston Dynamics)

Percepción y toma de decisiones rápida: Los robots necesitan procesar datos sensoriales y tomar decisiones en fracciones de segundo. Los vehículos autónomos son un claro ejemplo: necesitan detectar obstáculos y predecir sus movimientos con precisión. Es un problema difícil, pero estamos avanzando en él. Los avances en redes 5G y de baja latencia han abierto nuevas posibilidades para el procesamiento remoto, permitiendo a los robots descargar cálculos complejos a hardware más potente que ellos mismos no pueden transportar.

Consideraciones éticas: A medida que los robots se vuelven más comunes, debemos pensar en el panorama general. ¿Cómo abordamos la pérdida de empleo, las preocupaciones sobre la privacidad y el uso ético de la IA? En la singularidad postecnológica (Figura 12), donde las máquinas superan la inteligencia humana, aún existen algunas ambigüedades sobre qué esperar. Por un lado, está el temor de un Armagedón de la IA, donde máquinas superinteligentes incontrolables podrían plantear riesgos existenciales para la humanidad. Por otro lado, existe la esperanza de que la IA pueda convertirse en un compañero benigno que ayude a resolver problemas críticos como la crisis climática. El futuro sigue siendo incierto y mucho depende de cómo desarrollemos y regulemos estas tecnologías avanzadas.

Figura 12: Representación de dos posibles escenarios de singularidad postecnológica. (Fuente de la imagen: Generada por IA)

¿Qué es lo próximo para la robótica?

El futuro parece emocionante. Nos dirigimos hacia un mundo donde los robots serán nuestros socios en todo. Desde ayudar en el lugar de trabajo y explorar territorios desconocidos hasta brindar entretenimiento y compañía, las posibilidades son infinitas.

• IA más inteligente: El aprendizaje automático está desbloqueando nuevas capacidades. Los robots del futuro manejarán tareas más complejas e incluso resolverán problemas de forma creativa. ¡Imagínese un robot que aprende y mejora cada vez que trabaja con usted!
• Colaboración humano-robot: En el taller del futuro, robots y humanos trabajarán codo a codo, cada uno aprovechando sus fortalezas. Los cobots (robots colaborativos) se encargarán de tareas repetitivas o riesgosas, lo que nos permitirá centrarnos en la parte creativa y estratégica.
• Exploración espacial: Los robots ya están explorando Marte y esto es solo el comienzo. Algún día los robots podrían ayudar a construir estructuras en otros planetas. ¿Que tan genial es eso?

Reflexiones finales: ¿Por qué construimos robots?

Los robots son más que simples máquinas, son un testimonio del ingenio y la creatividad humana. Ya sea que recién esté comenzando o ampliando los límites de lo posible, la robótica ofrece infinitas oportunidades para aprender, innovar y marcar la diferencia. Así pues, sigamos construyendo, experimentando y soñando mientras somos responsables de las implicaciones futuras de estos desarrollos. Las posibilidades son ilimitadas y, con suerte, lo mejor está por venir.

Más información:

• Robot: Sigue usando esa palabra, pero no significa lo que cree | Hackaday
• El curioso origen de la palabra "robot" – Bibliografía interesante
• Robot | Definición, historia, usos, tipos y datos | Britannica
• El Armagedón de la IA y las tres leyes de la robótica
• La cronología definitiva de la tecnología de inteligencia artificial · AIPRM
• Singularidad tecnológica - Wikipedia