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Avances tecnológicos en Robots

Avances Robots
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Robots

El término “robot” no se define fácilmente, pero su etimología es razonablemente simple de rastrear. No es una palabra muy antigua, ya que se ha implementado en el idioma inglés hace bastante tiempo. Se remonta a principios del siglo XX, cuando el dramaturgo polaco Karel Capek presentó un vistazo único y algo profético en el futuro con su obra revolucionaria, “Los robots universales de Rossum“. Capek eligió la palabra “robot” basado en su origen eslavo de la Iglesia Vieja, “Rabota”, que básicamente se traduce en “esclavitud”.

Antes de convertirse en un escritor de ficción establecido, Karel Capek trabajó como periodista. Y aunque “Rossum’s Universal Robots” era una obra de ficción especulativa, sirve como un preludio adecuado a la realidad de nuestra tecnología cada vez más automatizada. Al igual que la serie más reciente de películas “Terminator”, R.U.R. representa a los robots como futuros señores que van a la guerra con los seres humanos. La obra enfatiza que los robots fueron creados para servir a la gente, pero poco a poco adoptar muchas de sus características y, finalmente, tratar de superarlos. En la medida de imitar la semejanza y la capacidad humana (un subconjunto de biorobotics, que es un campo en el cual la vida es imitada a través de la tecnología) esta historia refleja en gran parte cómo los robots se desarrollarían durante el próximo siglo.

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Estas tecnologías se utilizan para desarrollar máquinas que pueden sustituir a los seres humanos y reproducir las acciones humanas. … Hoy en día, la robótica es un campo en rápido crecimiento, ya que los avances tecnológicos continúan; la investigación, el diseño y la construcción de nuevos robots sirven para varios propósitos prácticos, ya sea en el ámbito doméstico, comercial o militar.

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Robots modernos y avances tecnológicos

En el curso de la revolución industrial, la tecnología desarrolló una relación bastante intranquila con el trabajo. El término “ludita” a menudo se utiliza para referirse a alguien que desconfía o se opone a la tecnología, y se deriva de la palabra para los trabajadores textiles ingleses que se rebelaron contra la innovación industrial que los dejó obsoletos durante el siglo XIX. Este fue un reconocimiento temprano del potencial de la tecnología para interrumpir, y tal vez en última instancia, disminuir la mano de obra humana.

Pero la sociedad humana prospera en la eficiencia, y la automatización se implementa donde el trabajo humano se vuelve demasiado costoso e ineficiente para justificar. La tecnología ha sido un noble servidor de la gente en muchos aspectos a lo largo de los años. Y aunque está inspirado por la naturaleza, en última instancia, busca mejorarla. Por lo tanto, los robots que hemos diseñado a nuestra semejanza superarán muchas de nuestras propias limitaciones humanas (como ya son muchas). A medida que esta evolución se desarrolla, la idea del robot probablemente se volverá muy abstracta, lo que plantea la cuestión de lo que actualmente define a los robots como seres físicos. Las siguientes cinco cualidades esenciales caracterizan a los robots como los conocemos hoy en día:

Inteligencia

La inteligencia humana se deriva de la elaborada e interconectada red de neuronas dentro del cerebro humano. Estas neuronas forman conexiones eléctricas entre sí, pero no está claro cómo exactamente ellos colectivamente cultivan la actividad cerebral como pensamientos y razonamiento. Sin embargo, las innovaciones en los campos de la computación y la minería de datos permiten el desarrollo de sistemas artificialmente inteligentes que reflejan la capacidad intelectual humana.

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Robot con inteligencia artificial : Un robot conocido como Kismet (desarrollado en el Massachusetts Institute of Technology) descentraliza su computación separándolo en diferentes niveles de procesamiento. Los niveles más altos de computación se ocupan de procesos complicados y técnicamente avanzados, mientras que los recursos más bajos se asignan a la actividad tediosa y repetitiva. Kismet trabaja de forma muy similar al sistema nervioso humano, que consiste en funcionalidad tanto voluntaria como involuntaria. La inteligencia artificial es una tecnología muy controvertida, incluyendo cómo se aplica su terminología, así como la naturaleza subjetiva de la IA y si puede constituir o no una forma de conciencia.

Sentido

La tecnología que potencia el sentido del robot ha fomentado nuestra capacidad de comunicarse electrónicamente durante muchos años. Los mecanismos de comunicación electrónica, como micrófonos y cámaras, ayudan a transmitir datos sensoriales a las computadoras dentro de sistemas nerviosos simulados. El sentido es útil si no es fundamental para la interacción de los robots con los entornos vivos y naturales.

El sistema sensorial humano se descompone en visión, audición, tacto, olfato y gusto, todos los cuales han sido o están siendo implementados en la tecnología robótica de alguna manera. La visión y la audición se simulan transmitiendo medios a bases de datos que comparan la información con las definiciones y especificaciones existentes. Cuando un sonido es escuchado por un robot, por ejemplo, el sonido se transmite a una base de datos (o “léxico”) donde se compara entre ondas de sonido similares.

Destreza

La destreza se refiere a la funcionalidad de extremidades, apéndices y extremidades, así como el rango general de habilidad motriz y capacidad física de un cuerpo. En la robótica, la destreza se maximiza donde hay un equilibrio entre el hardware sofisticado y la programación de alto nivel que incorpora la capacidad de detección ambiental. Muchas organizaciones diferentes están logrando hitos significativos en la destreza robótica y la interactividad física.

El Departamento de Defensa de Estados Unidos es anfitrión de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), que patrocina una gran innovación en el desarrollo de extremidades protésicas. Esta tecnología proporciona mucha información sobre el futuro de la destreza robótica, pero no todos los robots imitan la forma física humana (los que lo hacen son a menudo denominados “androides”, cuyo origen etimológico griego básicamente se traduce como “semejanza al hombre”) . Organizaciones como Boston Dynamics exploran una variedad de configuraciones tanto bípedas como cuadrúpedas (con su famoso robot BigDog perteneciendo a esta última categoría), expandiéndose en la idea de destreza extrínseca en los mecanismos de agarre.

Poder

Los robots requieren una fuente de energía, y hay muchos factores que entran en decidir qué forma de poder proporciona la mayor libertad y capacidad para un cuerpo robótico. Hay muchas maneras diferentes de generar, transmitir y almacenar energía. Los generadores, las baterías y las pilas de combustible dan energía que se almacena localmente pero también temporal, mientras que a ata una fuente de energía limita naturalmente y la libertad del dispositivo y la gama de funciones.

Una excepción muy notable sería un simple sistema de caminata bipedal basado en una máquina que se basa sólo en la gravedad para impulsar su ciclo de caminata (desarrollado en el Instituto Nagoya de Tecnología de Japón). Aunque esto no puede calificarse como un robot autónomo (sin reticencias), podría conducir a innovaciones sobre cómo la potencia del robot podría potencialmente ser optimizada, o incluso generada.

Independencia

La inteligencia, el sentido, la destreza y el poder convergen para permitir la independencia, lo que a su vez podría conducir teóricamente a una individualización casi personificada de los cuerpos robóticos. Desde su origen dentro de una obra de ficción especulativa, la palabra “robot” se ha referido casi universalmente a maquinaria artificialmente inteligente con cierto grado de humanidad a su diseño y concepto (por muy distante que sea). Esto automáticamente imbuye a los robots con un sentido de personalidad. También plantea muchas preguntas potenciales sobre si una máquina puede realmente realmente “despertar” y volverse consciente, y por extensión tratada como un sujeto individual (o persona) .

Avances tecnológicos en la robótica

La ciencia de la robótica y la automatización ha recorrido un largo camino desde las leyes de Asimov, sobre todo en lo que se refiere a abarcar una gama de dispositivos mucho más amplia de lo que Asimov jamás imaginó. Ahora los robots toman formas que van desde armas industriales, aviones teledirigidos militares o el “Big Dog” de Boston Dynamics, hasta robots de ADN y proteínas diseñados para ayudar en la cirugía y las aplicaciones médicas.

Aquí hay siete avances en la industria de la robótica para vigilar en 2019:

Crecimiento de la industria

Sin embargo, son los robots más grandes los que están recibiendo un gran impulso últimamente, con una serie de sensores innovadores que prometen “sentidos” mucho más granulares para una gama de robots de tamaño macro, lo que a su vez mejorará enormemente su utilidad. El mercado de la robótica está ciertamente preparado para el crecimiento, con un mercado de 103.100 millones de dólares en 2018, y que alcanzará más del doble con 214.400 millones de dólares en 2021, según la Corporación Internacional de Datos, una firma de inteligencia de mercado. Curiosamente, gran parte de ese crecimiento explosivo está destinado a ser impulsado por robots no industriales, como los robots de asistencia personal, los robots de servicio al cliente, los vehículos autónomos y los vehículos aéreos no tripulados (UAV).

Pieles táctiles

Un requisito vital en muchas de estas aplicaciones es la detección de la presión, por una amplia gama de razones, y aquí es probable que las recientes innovaciones en sensores de presión transformen este sector. Un equipo de Corea del Sur ha adoptado un enfoque inusual, y está utilizando la luz para medir la presión. Los investigadores construyeron un conjunto de túneles fotónicos con túneles microscópicos incrustados en polidimetilsiloxano, un tipo común de silicona. Al medir el flujo de luz, se pueden detectar variaciones muy pequeñas en la presión aplicada. La combinación de silicona y luz mitiga muchas de las desventajas tradicionales de los sensores piezoresistivos, como la interferencia electromagnética de fuentes de alimentación y altavoces cercanos, así como la susceptibilidad a la corrosión. Además, la silicona no es tóxica y podría ser del tamaño adecuado para la aplicación – los investigadores prevén que la tecnología podría ser envuelta alrededor de robots para crear una “piel” táctil.

Sensores flexibles

Un trabajo sensorial igualmente útil ha sido revelado por un equipo de ingenieros de la Universidad de Delaware, quienes han creado recubrimientos compuestos de nanotubos de carbono flexibles en una amplia gama de fibras, incluyendo algodón, nylon y lana. Además de ser extremadamente flexibles, los recubrimientos también pueden medir un rango increíblemente amplio de presión, desde la presión de la punta de los dedos hasta las aplicaciones industriales. La técnica crea un recubrimiento de nanocomposite conductor de electricidad similar a un nervio en materiales de fibra por deposición electroforética (EPD) de nanotubos de carbono funcionalizados de polietileneimina. Aunque es una técnica completamente diferente a la de la silicona, el resultado final – una capa flexible sensible a la presión que puede adaptarse a casi cualquier forma – tiene una utilidad considerable en la esfera de la robótica.

Cobots

Por supuesto, el mercado para más robots industriales es significativo, especialmente porque los avances tanto en la IA como en la automatización están creando nuevas posibilidades día a día. Las aplicaciones que son altamente repetitivas o particularmente arduas son particularmente adecuadas para los robots, razón por la cual muchas de las primeras aplicaciones de robots se encontraban en la línea de montaje, y en el pick and place. Los robots colaborativos han abierto este último mercado de forma significativa, con opciones flexibles como el sistema de Universal Robots. La ventaja de los cobots es que a menudo pueden encajar directamente en los procesos de producción sin cambios costosos, y su capacidad para permitir la interacción directa con un humano dentro de un espacio de trabajo colaborativo definido significa que se puede mejorar la consistencia en el proceso.

Minería automatizada

La industria minera tiene un interés obvio en la automatización en la medida de lo posible, permitiendo una operación lo más cercana posible a las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Tanto la inteligente línea de productos de Komatsu como los vertederos autónomos Cat Minestar de Caterpillar ya están a la venta, y son una línea clara en la arena que indica la dirección del viaje. Ambos ofrecen varios niveles de automatización completa, desde el reequipamiento de equipos existentes controlados por el operador con receptores GPS y antena, sensores de inclinación, unidades de medición inerciales (IMU) y sistemas lidar, hasta sistemas totalmente automatizados. A medida que se sustituyan los equipos existentes, los niveles generales en toda la industria seguirán aumentando.

Bots de servicio

Por supuesto, a medida que la industria de la robótica cobra impulso, se garantiza la aparición de nuevos modelos de negocio. Uno de los aspectos a tener en cuenta es el de la robótica como servicio (RaaS), que aborda el reto de mantener e integrar amplias implementaciones de robots con múltiples bases de datos verticales de la industria. Los beneficios son considerables, ya que se minimizan los costes iniciales (la instalación y la experiencia operativa forman parte del servicio), mientras que las economías de escala en la mejora de los conjuntos de capacidades también ofrecen un beneficio significativo a las empresas que no quieren gestionar sus despliegues de forma totalmente interna. Esto es particularmente atractivo para las empresas que necesitan soporte durante el escalado, así como para los modelos basados en la nube.

Robótica de nubes

Otro modelo del mundo de las TI, y cada vez más del mundo de los consumidores, es la tecnología de la nube, que se puede aplicar de forma elegante al elemento de computación de la robótica. Mediante el uso de recursos informáticos descentralizados, las empresas no sólo pueden reducir costes, sino también compartir y procesar la información de forma mucho más eficiente. Mediante el uso de la IA y las herramientas de aprendizaje en la nube, la capacidad y el rendimiento se pueden escalar de acuerdo con los requisitos, maximizando la eficacia y aumentando también la capacidad máxima hasta niveles que no se pueden alcanzar ni siquiera en los grandes sistemas empresariales.