Robot

Un robot es una máquina, especialmente una programable por una computadora, capaz de llevar a cabo una serie compleja de acciones automáticamente. Un robot puede ser guiado por un dispositivo de control externo, o el control puede estar integrado. 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, en lugar de la estética expresiva.

Los robots pueden ser autónomos o semiautónomos y van desde humanoides como el paso avanzado en movilidad innovadora de Honda (ASIMO) y el robot de juego de ping pong TOSY de TOSY (TOPIO) hasta robots industriales, robots de operaciones médicas, robots de asistencia al paciente, robots de terapia canina, en conjunto. robots de enjambre programados, drones UAV como General Atomics MQ-1 Predator e incluso nano robots microscópicos. Al imitar una apariencia real o automatizar movimientos, un robot puede transmitir una sensación de inteligencia o pensamiento propio. Se espera que las cosas autónomas proliferen en el futuro, con la robótica doméstica y el automóvil autónomo como algunos de los principales impulsores.

La rama de la tecnología que se ocupa del diseño, construcción, operación y aplicación de robots, 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 ocupar el lugar de 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 y contribuyen al campo de la robótica bioinspirada. Estos robots también han creado una nueva rama 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 los 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 con el trabajo. La palabra 'robot' se usó por primera vez para denotar un humanoide ficticio en una obra de teatro en checo RUR (Rossumovi Univerzální Roboti - Rossum's Universal Robots) de 1920 de Karel Čapek, aunque fue el hermano de Karel, Josef Čapek, quien fue el verdadero inventor de la palabra. La electrónica evolucionó hasta convertirse en la fuerza motriz del desarrollo con la llegada de los primeros robots autónomos electrónicos creados por William Gray Walter en Bristol, Inglaterra en 1948, así como las máquinas herramienta de control numérico computarizado (CNC) a fines de la década de 1940 por John T. Parsons y Frank L. Stulen.

El primer robot programable y digital moderno fue inventado por George Devol en 1954 y dio lugar a su empresa de robótica fundamental, Unimation. El primer Unimate se vendió a General Motors en 1961, donde levantó piezas de metal caliente de las máquinas de fundición a presión en la planta de guía de Inland Fisher en la sección de West Trenton de Ewing Township, Nueva Jersey.

Los robots han reemplazado a los humanos en la realización de tareas repetitivas y peligrosas que los humanos prefieren no hacer, o no pueden hacer debido a las limitaciones de tamaño, o que tienen lugar en entornos extremos, como el espacio exterior o el fondo del mar. Hay preocupaciones sobre el uso creciente de robots y su papel en la sociedad. Se culpa a los robots por el aumento del desempleo tecnológico a medida que reemplazan a los trabajadores en un número cada vez mayor de funciones. El uso de robots en el combate militar plantea preocupaciones éticas. Las posibilidades de la autonomía de los robots y las posibles repercusiones se han abordado en la ficción y pueden ser una preocupación realista en el futuro.

Resumen

La palabra robot puede referirse tanto a robots físicos como a agentes de software virtuales, pero a estos últimos se les suele denominar bots. 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. Muy relacionado con el concepto de robot.es el campo de la Biología Sintética, que estudia entidades cuya naturaleza es más asimilable a seres que a máquinas.

Historia

La idea de los autómatas se origina en las mitologías de muchas culturas alrededor del mundo. Ingenieros e inventores de civilizaciones antiguas, incluidas la antigua China, la antigua Grecia y el Egipto ptolemaico, intentaron construir máquinas automáticas, algunas parecidas a animales y humanos. Las primeras descripciones de autómatas incluyen las palomas artificiales de Arquitas, las aves artificiales de Mozi y Lu Ban, un autómata "parlante" de Hero of Alexandria, un autómata de lavabo de Filón de Bizancio y un autómata humano descrito en Lie Zi.

Primeros comienzos

Muchas mitologías antiguas y la mayoría de las religiones modernas incluyen personas artificiales, como los sirvientes mecánicos construidos por el dios griego Hefesto (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 Ctesibio (c. 270 a. C.) "aplicó conocimientos de neumática e hidráulica para producir el primer órgano y relojes de agua con figuras en movimiento". En el siglo IV a. C., el matemático griego Arquitas de Tarento postuló un pájaro mecánico operado a vapor al que llamó "La Paloma". Héroe de Alejandría (10–70 d. C.), un matemático e inventor griego, creó numerosos dispositivos automatizados configurables por el usuario y describió máquinas impulsadas por presión de aire, vapor y agua.

El Lokapannatti del siglo XI cuenta cómo las reliquias de Buda eran protegidas por robots mecánicos (bhuta vahana yanta), del reino de Roma visaya (Roma); hasta que fueron desarmados por el rey Ashoka.

En la antigua China, el texto de Lie Zi del siglo III 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. También hay relatos de autómatas voladores en Han Fei Zi y otros textos, que atribuyen al filósofo mohista del siglo V a. C. Mozi y a su contemporáneo Lu Ban la invención de pájaros artificiales de madera (ma yuan) que podían volar con éxito.

En 1066, el inventor chino Su Song construyó un reloj de agua en forma de torre que presentaba figuras mecánicas que daban las horas. Su mecanismo tenía una caja de ritmos programable con clavijas (levas) que chocaban con pequeñas palancas que operaban instrumentos de percusión. Se puede hacer que el baterista toque diferentes ritmos y diferentes patrones de batería moviendo las clavijas a diferentes lugares.

Samarangana Sutradhara, un tratado en sánscrito de Bhoja (siglo XI), incluye un capítulo sobre la construcción de artilugios mecánicos (autómatas), que incluyen abejas y pájaros mecánicos, fuentes con forma de humanos y animales, y muñecos masculinos y femeninos que recargan lámparas de aceite, bailan, tocaban instrumentos y recreaban escenas de la mitología hindú.

El científico musulmán del siglo XIII Ismail al-Jazari creó varios dispositivos automatizados. Construyó pavos reales móviles automatizados impulsados ​​por energía hidroeléctrica. También inventó las primeras puertas automáticas conocidas, que funcionaban con energía hidroeléctrica, creó puertas automáticas como parte de uno de sus elaborados relojes de agua. Uno de los autómatas humanoides de al-Jazari era una camarera que podía servir agua, té o bebidas. La bebida se almacenó en un tanque con un depósito desde donde la bebida gotea en un cubo y, después de siete minutos, en una taza, después de lo cual la camarera aparece por una puerta automática sirviendo la bebida.Al-Jazari inventó un autómata de lavado de manos que incorpora un mecanismo de descarga que ahora se usa en los inodoros modernos. Presenta a 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 la mujer autómata vuelve a llenar el recipiente.

Mark E. Rosheim resume los avances en robótica realizados por ingenieros musulmanes, especialmente al-Jazari, de la siguiente manera:

A diferencia de los diseños griegos, estos ejemplos árabes revelan un interés, no solo en la ilusión dramática, sino también en la manipulación del entorno para la comodidad humana. Así, la mayor aportación de los árabes, además de preservar, difundir y construir sobre la obra de los griegos, fue el concepto de aplicación práctica. Este era el elemento clave que faltaba en la ciencia robótica griega.

En la Italia del Renacimiento, Leonardo da Vinci (1452-1519) dibujó planos para un robot humanoide alrededor de 1495. Los cuadernos 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 mover la cabeza y la mandíbula. El diseño probablemente se basó en investigaciones anatómicas registradas en su Hombre de Vitruvio. No se sabe si intentó construirlo. Según la Encyclopædia Britannica, Leonardo da Vinci puede haber sido influenciado por los autómatas clásicos de al-Jazari.

En Japón, se construyeron autómatas humanos y animales complejos entre los siglos XVII y XIX, y muchos se describen en el Karakuri zui del siglo XVIII (Ilustrated Machinery, 1796). Uno de esos autómatas fue el karakuri ningyō, un títere mecanizado. Existían diferentes variaciones de los karakuri: los Butai karakuri, que se usaban en el teatro, los Zashiki karakuri, que eran pequeños y se usaban en los hogares, y los Dashi karakuri, que se usaban en festivales religiosos, donde los títeres se usaban para realizar recreaciones de tradiciones mitos y leyendas.

En Francia, entre 1738 y 1739, Jacques de Vaucanson exhibió varios autómatas de tamaño natural: un flautista, un gaitero y un pato. El pato mecánico podía aletear, estirar el cuello y tragar comida de la mano del expositor, y daba la ilusión de digerir su comida excretando materia almacenada en un compartimento oculto.

Sistemas controlados a distancia

Los vehículos operados a distancia se demostraron a fines del siglo XIX en forma de varios tipos de torpedos controlados a distancia. 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) lanzaron torpedos controlados a distancia.

El torpedo Brennan, inventado por Louis Brennan en 1877, estaba propulsado por dos hélices que giraban en sentido contrario que giraban tirando rápidamente de los cables de los tambores enrollados dentro del torpedo. La velocidad diferencial en los cables conectados a la estación costera permitió que el torpedo fuera guiado a su objetivo, convirtiéndolo en "el primer misil guiado práctico del mundo". En 1897, al inventor británico Ernest Wilson se le otorgó una patente para un torpedo controlado remotamente por ondas de radio "hertzianas" y en 1898 Nikola Tesla demostró públicamente un torpedo controlado de forma inalámbrica que esperaba vender a la Marina de los EE. UU.

En 1903, el ingeniero español Leonardo Torres y Quevedo demostró un sistema de control de radio llamado " Telekino ", que quería utilizar para controlar una aeronave de su propio diseño. A diferencia de los sistemas anteriores, que realizaban acciones del tipo 'on/off', el dispositivo de Torres era capaz de memorizar las señales recibidas para ejecutar las operaciones por sí solo y podía ejecutar hasta 19 órdenes diferentes.

Archibald Low, conocido como el "padre de los sistemas de guía por radio" por su trabajo pionero en cohetes y aviones guiados durante la Primera Guerra Mundial. En 1917, hizo una demostración de un avión controlado a distancia al Royal Flying Corps y en el mismo año construyó el primer cohete guiado por cable.

Origen del término 'robot'

'Robot' se aplicó por primera vez como término para autómatas artificiales en la obra RUR de 1920 del escritor checo Karel Čapek. Sin embargo, Josef Čapek fue nombrado por su hermano Karel como el verdadero inventor del término robot. La palabra 'robot' en sí misma no era nueva, habiendo sido en el idioma eslavo como robota (trabajo forzado), un término aplicado a los campesinos obligados al servicio obligatorio bajo el sistema feudal (ver: Robot Patente). La historia ficticia de Čapek postulaba la creación tecnológica de cuerpos humanos artificiales sin alma, y ​​el viejo tema de la clase robota feudal encajaba con elocuencia en la imaginación de una nueva clase de trabajadores artificiales manufacturados.

La pronunciación en inglés de la palabra ha evolucionado relativamente rápido desde su introducción. En los EE. UU., a finales de los años 30 y principios de los 40, la segunda sílaba se pronunciaba con una "O" larga como "bote de remos". A finales de los años 50 y principios de los 60, algunos lo pronunciaban con una "U" corta como "fila-pero", mientras que otros usaban una "O" más suave como "fila-comprado". En los años 70, su pronunciación actual "row-bot" se había vuelto predominante.

Primeros robots

En 1928, uno de los primeros robots humanoides, Eric, se exhibió en la exposición anual de Model Engineers Society en Londres, donde pronunció un discurso. Inventado por WH Richards, la estructura del robot consistía en una armadura de aluminio con once electroimanes y un motor alimentado por una fuente de alimentación de doce voltios. El robot podría mover las manos y la cabeza y podría controlarse mediante control remoto o control de voz. Tanto Eric como su "hermano" George recorrieron el mundo.

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. Siete pies de altura (2,1 m) y un peso de 265 libras (120,2 kg), podía caminar con un comando de voz, hablar unas 700 palabras (usando un tocadiscos de 78 rpm), fumar cigarrillos, inflar globos y mover la cabeza y los brazos.. El cuerpo consistía en un esqueleto de engranaje, leva y motor de acero cubierto por una piel de aluminio. En 1928, el biólogo Makoto Nishimura diseñó y construyó el primer robot de Japón, Gakutensoku.

Robots autónomos modernos

Los primeros robots autónomos electrónicos con comportamiento complejo fueron creados por William Gray Walter del Instituto Neurológico Burden en Bristol, Inglaterra, en 1948 y 1949. Quería demostrar que las ricas conexiones entre un pequeño número de células cerebrales podían dar lugar a comportamientos muy complejos: esencialmente que 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 fototaxis, por lo que podían encontrar el camino a una estación de recarga cuando se quedaban sin batería.

Walter enfatizó la importancia de usar electrónica puramente analógica para simular procesos cerebrales en un momento en que sus contemporáneos, como Alan Turing y John von Neumann, se estaban volviendo hacia una visión de los procesos mentales en términos de computación digital. Su trabajo inspiró a las siguientes generaciones de investigadores en robótica como Rodney Brooks, Hans Moravec y Mark Tilden. Las encarnaciones modernas de las tortugas de Walter se pueden encontrar en forma de robótica BEAM.

El primer robot programable operado digitalmente fue inventado por George Devol en 1954 y finalmente se llamó Unimate. Esto finalmente sentó las bases de la industria robótica moderna. 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. La patente de Devol para el primer brazo robótico programable operado digitalmente representa la base de la industria robótica moderna.

El primer robot paletizador fue introducido en 1963 por Fuji Yusoki Kogyo Company. En 1973, KUKA Robotics en Alemania patentó un robot con seis ejes accionados electromecánicamente, y Victor Scheinman inventó el brazo de manipulación universal programable en 1976, y el diseño se vendió a Unimation.

Los robots comerciales e industriales ahora son de uso generalizado y realizan trabajos de manera más económica o con mayor precisión y confiabilidad que los humanos. También se emplean para trabajos que son demasiado sucios, peligrosos o aburridos para ser adecuados para humanos. Los robots se utilizan ampliamente en la fabricación, el montaje y el embalaje, el transporte, la exploración terrestre y espacial, la cirugía, el armamento, la investigación de laboratorio y la producción en masa de bienes de consumo e industriales.

Desarrollo futuro y tendencias

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 prueba varios robots diferentes. Los que funcionan mejor se utilizan como modelo para crear una "generación" posterior de robots. Otro método es la robótica de 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 introdujo otro nuevo tipo de robot que actúa tanto como un teléfono inteligente como un robot y se llama RoboHon.

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 es un conjunto de programas de código abierto que se está 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, obtiene 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.

Japón espera tener una comercialización a gran escala de robots de servicio para 2025. Gran parte de la investigación tecnológica en Japón está dirigida por agencias gubernamentales japonesas, particularmente el Ministerio de Comercio.

Muchas aplicaciones futuras de la robótica parecen obvias para las personas, aunque están mucho más allá de las capacidades de los robots disponibles en el momento de la predicción. Ya en 1982, la gente confiaba en que algún día los robots: 1. Limpiarían las piezas quitando las rebabas de las molduras 2. Rociarían los automóviles con pintura sin presencia humana 3. Empacarían las cosas en cajas, por ejemplo, orientarían y anidarían los dulces de chocolate en las cajas de dulces 4. Fabricar mazos de cables eléctricos 5. Cargar camiones con cajas: un problema de embalaje 6. Manipular productos blandos, como prendas y zapatos 7. Esquilar ovejas 8. prótesis 9. Cocinar comida rápida y trabajar en otras industrias de servicios 10. Robot doméstico.

Generalmente tales predicciones son demasiado optimistas en la escala de tiempo.

Nuevas funcionalidades y prototipos

En 2008, Caterpillar Inc. desarrolló un camión volquete que puede conducirse solo sin necesidad de un operador humano. Muchos analistas creen que los camiones autónomos eventualmente pueden revolucionar la logística. Para 2014, Caterpillar tenía un camión de volteo autónomo que se espera que cambie en gran medida el proceso de minería. En 2015, estos camiones Caterpillar se utilizaron activamente en operaciones mineras en Australia por parte de la empresa minera Rio Tinto Coal Australia. Algunos analistas creen que dentro de las próximas décadas, la mayoría de los camiones serán autónomos.

Un "robot lector" o 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.

Baxter es un nuevo robot presentado en 2012 que aprende mediante orientación. Un trabajador podría enseñarle a Baxter cómo realizar una tarea moviendo sus manos en el movimiento deseado y haciendo que Baxter las memorice. Los diales, botones y controles adicionales están disponibles en el brazo de Baxter para obtener más precisión y funciones. Cualquier trabajador regular podría programar a Baxter y solo toma unos minutos, a diferencia de los robots industriales habituales que requieren una gran cantidad de programas y codificación para ser utilizados. 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 agregó en 2015 para tareas más pequeñas y precisas.

Se han desarrollado prototipos de robots de cocina que podrían programarse para la preparación autónoma, dinámica y ajustable de comidas discretas.

Etimología

La palabra robot fue presentada al público por el escritor checo de entreguerras Karel Čapek en su obra RUR (Robots universales de Rossum), publicada en 1920. La obra comienza en una fábrica que utiliza un sustituto químico del protoplasma para fabricar personas vivas y simplificadas llamadas robots..La obra no se enfoca en detalle en la tecnología detrás de la creación de estas criaturas vivientes, pero en su apariencia prefiguran las ideas modernas de androides, criaturas que pueden confundirse con humanos. Estos trabajadores producidos en masa se representan como eficientes pero sin emociones, incapaces de un pensamiento 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 los robots de todo el mundo a rebelarse 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 autor real.

En un artículo en la revista checa Lidové noviny en 1933, explicó que originalmente había querido llamar a las criaturas laboři ("trabajadores", del latín labor). Sin embargo, no le gustó la palabra y buscó el consejo de su hermano Josef, quien 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 general) "trabajo", "trabajo" en muchos idiomas eslavos (por ejemplo, búlgaro, ruso, serbio, eslovaco, polaco, macedonio, ucraniano, checo arcaico, así como robot en húngaro). Tradicionalmente la robota (robot húngaro) era el período de trabajo que un siervo (corvée) tenía que dar para su señor, típicamente 6 meses al año. El origen de la palabra es el antiguo eslavo eclesiástico (búlgaro antiguo) rabota "servidumbre" ("trabajo" en búlgaro y ruso contemporáneos), que a su vez proviene de la raíz protoindoeuropea *orbh-. Robot está relacionado con la raíz alemana Arbeit (trabajo).

La palabra robótica, utilizada para describir este campo de estudio, 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, han sido utilizados por muchos otros para definir las leyes utilizadas en la ficción. (Las tres leyes son pura ficción, y ninguna tecnología creada aún tiene la capacidad de comprenderlas o seguirlas y, de hecho, la mayoría de los robots tienen 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 se crearon para señalar cómo un sistema ético simple no funciona. Si lees los cuentos, cada uno de ellos trata sobre un fracaso, y son totalmente poco prácticos", dijo la Dra. Joanna Bryson de la Universidad de baño.)

Robots modernos

Robot móvil

Los robots móviles tienen la capacidad de moverse en su entorno y no están fijos en una ubicación física. Un ejemplo de un robot móvil que es de uso común hoy en día es el vehículo guiado automatizado o vehículo guiado automático (AGV). Un AGV es un robot móvil que sigue marcadores o cables en el suelo, o utiliza visión o láser. Los AGV se analizan más adelante en este artículo.

Los robots móviles también se encuentran en entornos industriales, militares y de seguridad. También aparecen como productos de consumo, para entretenimiento o para realizar ciertas 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.

Los robots móviles suelen utilizarse en entornos estrictamente controlados, como las 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 la limpieza y el mantenimiento son cada vez más comunes en los hogares y sus alrededores en los países desarrollados. Los robots también se pueden encontrar en aplicaciones militares.

Robots industriales (manipulación)

Los robots industriales suelen constar de un brazo articulado (manipulador multienlazado) y un efector final que está unido a una superficie fija. Uno de los tipos más comunes de efectores finales es un conjunto de pinzas.

La Organización Internacional de Normalización da una definición de robot industrial manipulador en ISO 8373:

"un manipulador multipropósito, reprogramable, controlado automáticamente, programable en tres o más ejes, que puede ser fijo en su lugar o móvil para su uso en aplicaciones de automatización industrial".

Esta definición es utilizada por la Federación Internacional de Robótica, la Red Europea de Investigación en Robótica (EURON) y muchos comités nacionales de estándares.

Robot de servicio

Los robots industriales más comunes son brazos robóticos fijos y manipuladores que se utilizan principalmente para la producción y distribución de mercancías. 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 funciona de forma semiautónoma o totalmente autónoma para realizar servicios útiles para el bienestar de los seres humanos y los equipos, excluyendo las operaciones de fabricación".

Robots educativos (interactivos)

Los robots se utilizan como asistentes educativos para los maestros. Desde la década de 1980, los robots como las tortugas se utilizaron en las escuelas y se programaron utilizando el lenguaje Logo.

Hay 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 competencias de robots con la empresa FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology). La organización es la base de las competencias FIRST Robotics Competition, FIRST Tech Challenge, FIRST Lego League Challenge y FIRST Lego League Explore.

También ha habido robots como el ordenador de enseñanza, Leachim (1974). 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 bifurcación entre pistas audibles en un reproductor de cintas de 8 pistas, ambos inventados por Michael J. Freeman. Más tarde, el de 8 pistas se actualizó a casetes de cinta y luego a digital.

Robots modulares

Los robots modulares son una nueva generación de robots que están diseñados para aumentar el uso de robots mediante la modularización de su arquitectura.La funcionalidad y eficacia de un robot modular es más fácil de aumentar en comparación con los robots convencionales. Estos robots están compuestos por un solo tipo de módulos idénticos, varios tipos de módulos diferentes idénticos o 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 tecnología robótica modular temprana 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 en relación con 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 final de la cadena ejercen una mayor presión sobre los módulos que están más alejados de la base. Los módulos en forma de H de ANAT 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 adjuntos. 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 de forma manual o automática 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 de 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 combinarse con otros en uno más grande o diferente. Esto permite que un solo robot modular tenga la capacidad de especializarse completamente en una sola tarea, así como la capacidad de especializarse para realizar múltiples tareas diferentes. Los robots modulares se pueden reconfigurar de forma manual o automática 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 de 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 combinarse con otros en uno más grande o diferente. Esto permite que un solo robot modular tenga la capacidad de especializarse completamente en una sola tarea, así como la capacidad de especializarse para realizar múltiples tareas diferentes. Los robots modulares se pueden reconfigurar de forma manual o automática 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 de 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 combinarse con otros en uno más grande o diferente. 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Esto permite que un solo 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 el transporte híbrido, la automatización industrial, la limpieza y el manejo de conductos. Muchos centros de investigación y universidades también han estudiado esta tecnología y han desarrollado prototipos.

Robots colaborativos

Un robot colaborativo o cobot es un robot que puede interactuar de manera segura y efectiva con trabajadores humanos mientras realiza tareas industriales simples. 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.

Los robots colaborativos más utilizados en las industrias actuales son fabricados por Universal Robots en Dinamarca.

Rethink Robotics, fundada por Rodney Brooks, anteriormente con iRobot, presentó a Baxter en septiembre de 2012; como un robot industrial diseñado para interactuar de manera segura con los trabajadores humanos vecinos y ser programable para realizar tareas simples. Los Baxters 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. Hasta mayo de 2014, 190 empresas en EE. UU. han comprado Baxters y se utilizan comercialmente en el Reino Unido.

Robots en la sociedad

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. El 40% de todos los robots del mundo están en Japón, lo que convierte a Japón en el país con el mayor número de robots.

Autonomía y cuestiones éticas

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 y si los robots podrían reclamar algún tipo de derechos sociales, culturales, éticos o legales. Un equipo científico ha dicho que es posible que exista un cerebro robótico para 2019. Otros predicen avances en inteligencia robótica para 2050. Los avances recientes han hecho que el comportamiento robótico sea más sofisticado. El impacto social de los robots inteligentes es el tema de un documental de 2010 llamado Plug & Pray.

Vernor Vinge ha sugerido que puede llegar un momento en que las computadoras y los robots sean más inteligentes que los humanos. Él llama a esto "la Singularidad". Sugiere que puede ser algo o posiblemente muy peligroso para los humanos. Esto es discutido por una filosofía llamada singularitarismo.

En 2009, los 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 alguna autonomía y en qué medida estas habilidades podrían representar una amenaza o un peligro. Señalaron que algunos robots han adquirido varias formas de semiautonomía, incluida la capacidad de encontrar fuentes de energía por sí mismos y elegir objetivos de forma independiente para atacar con armas. También señalaron que algunos virus informáticos pueden evadir la eliminación y han logrado una "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 peligros potenciales.Varias fuentes de medios y grupos científicos han notado tendencias separadas en diferentes áreas que juntas podrían resultar en mayores funcionalidades y autonomía robótica, y que plantean algunas preocupaciones inherentes.

Robots militares

Algunos expertos y académicos han cuestionado el uso de robots para el combate militar, especialmente cuando a dichos robots se les otorga cierto grado de funciones autónomas. También existen preocupaciones sobre la tecnología que podría permitir que algunos robots armados sean controlados principalmente por otros robots. 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. Un investigador afirma que los robots autónomos podrían ser más humanos, ya que podrían tomar decisiones con mayor eficacia. Sin embargo, otros expertos cuestionan esto.

Un robot en particular, el EATR, ha generado preocupación pública sobre su fuente de combustible, ya que puede recargarse continuamente utilizando sustancias orgánicas. Aunque el motor del EATR está diseñado para funcionar con biomasa y vegetación específicamente seleccionada por sus sensores, que puede encontrar en campos de batalla u otros entornos locales, el proyecto ha declarado que también se puede utilizar grasa de pollo.

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.

Relación con el desempleo

Durante siglos, la gente ha predicho que las máquinas harían obsoletos a los trabajadores y aumentarían el desempleo, aunque generalmente se cree que las causas del desempleo se deben a la política social.

Un ejemplo reciente de reemplazo humano involucra a la empresa de tecnología taiwanesa Foxconn quien, en julio de 2011, anunció un plan de tres años para reemplazar a los trabajadores con más robots. En la actualidad, la empresa utiliza diez mil robots, pero los aumentará a un millón de robots en un período de tres años.

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.

Kevin J. Delaney dijo: "Los robots están tomando trabajos humanos. Pero Bill Gates cree que los gobiernos deberían gravar el uso de ellos por parte de las empresas, como una forma de frenar al menos temporalmente la propagación de la automatización y financiar otros tipos de empleo". 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 más industrias y empleos nuevos en general.

Usos contemporáneos

En la actualidad, existen dos tipos principales de robots, en función de su uso: robots autónomos de propósito general y robots dedicados.

Los robots se pueden clasificar por su especificidad de propósito. Un robot puede estar diseñado para realizar una tarea en particular extremadamente bien, o una variedad de tareas menos bien. 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.

Robots autónomos de propósito general

Los robots autónomos de propósito general pueden realizar una variedad de funciones de forma independiente. Los robots autónomos de propósito general generalmente pueden navegar de forma independiente en espacios conocidos, manejar sus propias necesidades de recarga, interactuar con puertas y ascensores electrónicos 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 propósito 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.Por lo tanto, los robots humanoides son realmente bastante limitados, a pesar de sus comportamientos inteligentes en sus entornos conocidos.

Robots de fábrica

Producción de automóviles

En las últimas tres décadas, las fábricas de automóviles se han vuelto 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 en un transportador se suelda, pega, pinta y finalmente ensambla en una secuencia de estaciones de robot.

Embalaje

Los robots industriales también se utilizan ampliamente para paletizar y empaquetar productos manufacturados, por ejemplo, para tomar rápidamente cartones de bebidas del extremo de una cinta transportadora y colocarlos en cajas, o para cargar y descargar centros de mecanizado.

Electrónica

Las placas de circuito impreso (PCB) producidas en masa son fabricadas casi exclusivamente por robots de selección y colocación, generalmente con manipuladores SCARA, que extraen pequeños componentes electrónicos de tiras o bandejas y los colocan en PCB con gran precisión. Dichos robots pueden colocar cientos de miles de componentes por hora, superando con creces a un humano en velocidad, precisión y confiabilidad.

Vehículos de guiado automático (AGV)

Los robots móviles, que siguen marcadores o cables en el suelo, o usan visión o láser, se utilizan para transportar mercancías en grandes instalaciones, como almacenes, puertos de contenedores u hospitales.

Primeros robots estilo AGV

Limitado a tareas que podían definirse con precisión y tenían que realizarse de la misma manera cada vez. Se requería muy poca retroalimentación o inteligencia, y los robots solo necesitaban los exteroceptores (sensores) más básicos. Las limitaciones de estos AGV son que sus caminos no se alteran fácilmente y no pueden alterar sus caminos si los obstáculos los bloquean. Si un AGV se avería, puede detener toda la operación.

Tecnologías AGV provisionales

Desarrollado para desplegar triangulación desde balizas o rejillas de códigos de barras para escanear en suelo o 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 un palé alto o un vehículo grande bloquea las balizas o se estropea un código de barras, los AGV pueden perderse. A menudo, estos AGV están diseñados para usarse en entornos libres de humanos.

AGV inteligentes (i-AGV)

Como SmartLoader, SpeciMinder, ADAM, Tug Eskorta y MT 400 con Motivityestán diseñados para espacios de trabajo amigables para las personas. Navegan reconociendo características naturales. Los escáneres 3D u otros medios para detectar el entorno en dos o tres dimensiones ayudan a eliminar los 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. Pueden operar en entornos complejos y realizar tareas no repetitivas y no secuenciales, como el transporte de fotomáscaras en un laboratorio de semiconductores, muestras en hospitales y mercancías en almacenes. Para áreas dinámicas, como almacenes llenos de tarimas,

Tareas sucias, peligrosas, aburridas o inaccesibles

Hay muchos trabajos que los humanos preferirían dejar a los robots. El trabajo puede ser aburrido, como la limpieza doméstica o marcar la línea de un campo de deportes, o peligroso, como explorar el interior de un volcán. Otros trabajos son físicamente inaccesibles, como explorar otro planeta, limpiar el interior de una tubería larga o realizar una cirugía laparoscópica.

Sondas espaciales

Casi todas las sondas espaciales no tripuladas que se lanzaron fueron robots. Algunos se lanzaron en la década de 1960 con habilidades 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.

Telerobots

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 ser 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 le permite al cirujano trabajar dentro de un paciente humano en una escala relativamente pequeña en comparación con la cirugía abierta, lo que reduce significativamente el tiempo de recuperación.También se pueden usar para evitar exponer a los trabajadores a espacios peligrosos y reducidos, 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. Los aviones robóticos teleoperados, como el vehículo aéreo no tripulado Predator, están siendo utilizados cada vez más por los militares. Estos drones sin piloto pueden buscar en el terreno y disparar a los objetivos. Cientos de robots como Packbot de iRobot y Foster-Miller TALON están siendo utilizados en Irak y Afganistán por el ejército estadounidense para desactivar bombas en las carreteras o dispositivos explosivos improvisados ​​(IED) en una actividad conocida como eliminación de artefactos explosivos (EOD).

Recolectoras de frutas automatizadas

Los robots se utilizan para automatizar la recolección de frutas en los huertos a un costo menor que el de los recolectores humanos.

Robots domesticos

Los robots domésticos son robots simples dedicados a una sola 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.

Robots militares

Los robots militares incluyen el robot SWORDS que actualmente se usa 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.

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 tendría la capacidad de volar por sí mismo, elegir su propio rumbo y objetivo, y tomar la mayoría de las decisiones por su cuenta. 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. Se espera que las pruebas de vuelo comiencen en 2011.

La AAAI ha estudiado este tema en profundidad y su presidente ha encargado un estudio para ver este tema.

Algunos han sugerido la necesidad de construir una "IA amigable", lo que significa que los avances que ya están ocurriendo con la IA también deberían incluir un esfuerzo para hacer que la IA sea intrínsecamente amigable y humana. Según se informa, ya existen varias medidas de este tipo, con países con muchos robots como Japón y Corea del Sur que 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 la robótica de Asimov. En 2009, el Comité de Políticas de la Industria de Robots del gobierno japonés emitió un informe oficial. Los funcionarios e investigadores chinos han emitido un informe que sugiere un conjunto de reglas éticas y un conjunto de nuevas pautas legales denominadas "Estudios legales de robots".Se ha expresado cierta preocupación por la posible aparición de robots que digan falsedades aparentes.

Robots mineros

Los robots de minería están diseñados para resolver una serie de problemas que enfrenta actualmente la industria minera, incluida la escasez de habilidades, la mejora de la productividad a partir de 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 cargarán el material, lo transportarán en la mina hasta su destino y lo descargarán sin necesidad de intervención humana. Una de las corporaciones mineras más grandes del mundo, Rio Tinto, ha ampliado recientemente su flota de camiones autónomos a la más grande del mundo, que consta de 150 camiones autónomos Komatsu, que operan en Australia Occidental.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.

Las máquinas perforadoras, de tajo largo y rompe rocas ahora también están disponibles como robots autónomos. El sistema de control de plataformas de Atlas Copco puede ejecutar de manera autónoma un plan de perforación en una plataforma de perforación, moviendo la plataforma a su posición mediante GPS, configurando la plataforma de perforación y perforando hasta las profundidades especificadas. De manera similar, el sistema Transmin Rocklogic puede planificar automáticamente una ruta para colocar un rompe rocas en un destino seleccionado. Estos sistemas mejoran en gran medida la seguridad y la eficiencia de las operaciones mineras.

Cuidado de la salud

Los robots en el cuidado de la salud tienen dos funciones principales. Las que asisten a un individuo, como quien padece una enfermedad como la Esclerosis Múltiple, y las que ayudan en los sistemas generales, como farmacias y hospitales.

Domótica para personas mayores y discapacitadas

Los robots utilizados en la automatización del hogar se han desarrollado con el tiempo desde simples asistentes robóticos básicos, como Handy 1, 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 a quienes cuidar. Los humanos son los mejores cuidadores, pero donde no están disponibles, los robots se están introduciendo gradualmente.

FRIEND es un robot semiautónomo diseñado para ayudar a las personas mayores y discapacitadas 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.

Farmacias

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.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 tiene 3 viales de diferentes tamaños para llenar determinados por el tamaño de la píldora. El técnico del robot, el usuario o el farmacéutico 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 pega la etiqueta del paciente. Luego se coloca en otro transportador que entrega el vial de medicamento 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

El Robot RX de McKesson es otro producto de robótica para el cuidado de la salud que ayuda a las farmacias a dispensar miles de medicamentos diariamente con pocos o ningún error.El robot puede tener diez pies de ancho y diez metros de largo y puede contener cientos de diferentes tipos de medicamentos y miles de dosis. La farmacia ahorra muchos recursos, como miembros del personal que de otro modo no estarían disponibles en una industria con recursos escasos. Utiliza un cabezal electromecánico acoplado con un sistema neumático para capturar cada dosis y entregarla en su lugar de almacenamiento o distribución. 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 código de barras para verificar que está extrayendo el medicamento correcto. Luego entrega el medicamento a un contenedor específico del paciente en una cinta transportadora. Una vez que el contenedor está lleno con todos los medicamentos que necesita un paciente en particular y que el robot almacena,

Robots de investigación

Si bien la mayoría de los robots de hoy en día se instalan en fábricas u hogares y realizan tareas laborales o 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.

Robots biónicos y biomiméticos

Un enfoque para diseñar robots es basarlos en animales. BionicKangaroo fue diseñado mediante el estudio y la aplicación de la fisiología y los métodos de locomoción de un canguro.

Nanorobots

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 metros) o cerca de ella. También conocidos como "nanobots" o "nanites", se construirían a partir de máquinas moleculares. Hasta ahora, los investigadores han producido principalmente solo partes de estos sistemas complejos, como rodamientos, sensores y motores moleculares sintéticos, pero también se han fabricado robots funcionales, como los participantes en el concurso Nanobot Robocup. Los investigadores también esperan poder crear robots completos tan pequeños como virus o bacterias, que puedan realizar tareas a pequeña escala. Las posibles aplicaciones incluyen microcirugía (a nivel de células individuales), niebla de utilidad, fabricación, armamento y limpieza.Algunas personas han sugerido que si hubiera nanobots que pudieran reproducirse, la tierra se convertiría en una "goo gris", mientras que otros argumentan que este resultado hipotético no tiene sentido.

Robots reconfigurables

Algunos investigadores han investigado la posibilidad de crear robots que puedan alterar su forma física para adaptarse a una tarea en particular, como el ficticio T-1000. Sin embargo, los robots reales no son tan sofisticados y en su mayoría consisten en una pequeña cantidad de unidades en forma de cubo, que pueden moverse en relación con sus vecinos. Se han diseñado algoritmos en caso de que tales robots se conviertan en realidad.

Operadores de laboratorio móviles y robóticos

En julio de 2020, los científicos informaron sobre el desarrollo de un robot químico móvil y demostraron que puede ayudar en las búsquedas experimentales. Según los científicos, su estrategia consistía en 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 del agua que eran seis veces más activas que las formulaciones iniciales. El robot modular puede operar instrumentos de laboratorio, trabajar casi todo el día y tomar decisiones de forma autónoma sobre sus próximas acciones en función de los resultados experimentales.

Robots de cuerpo blando

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. Los robots blandos, flexibles (y a veces incluso blandos) a menudo se diseñan para imitar la biomecánica de los animales y otras cosas que se encuentran en la naturaleza, lo que está generando nuevas aplicaciones en medicina, cuidado, búsqueda y rescate, manipulación y fabricación de alimentos y exploración científica..

Robots de enjambre

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. El conjunto completo de robots se puede considerar como un solo sistema distribuido, de la misma manera que una colonia de hormigas se puede considerar un superorganismo, exhibiendo inteligencia de enjambre. Los enjambres más grandes creados hasta ahora incluyen el enjambre iRobot, el proyecto SRI/MobileRobots CentiBots y el enjambre del Proyecto Micro-robótico de código abierto, que se utilizan para investigar comportamientos colectivos.Los enjambres también son más resistentes al fracaso. Mientras que un gran robot puede fallar y arruinar una misión, un enjambre puede continuar aunque varios robots fallen. Esto podría hacerlos atractivos para misiones de exploración espacial, donde fallar normalmente es extremadamente costoso.

Robots de interfaz háptica

La robótica también tiene aplicación en el diseño de interfaces de realidad virtual. Los robots especializados son de uso generalizado en la comunidad de investigación háptica. Estos robots, denominados "interfaces hápticas", permiten la interacción táctil del usuario con entornos reales y virtuales. Las fuerzas robóticas permiten simular las propiedades mecánicas de los objetos "virtuales", que los usuarios pueden experimentar a través de su sentido del tacto.

Arte contemporáneo y escultura.

Los artistas contemporáneos utilizan robots para crear obras que incluyen automatización mecánica. Hay muchas ramas del arte robótico, una de las cuales es el arte de instalación robótico, 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 ser alterado por el aporte 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.

Robots en la cultura popular

Literatura

Los personajes robóticos, androides (hombres/mujeres artificiales) o ginoideos (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. Según la traducción de Rieu, "las sirvientas doradas se apresuraron a ayudar a su amo. Parecían mujeres reales y no solo 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 no obstante 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), quien publicó más de quinientos libros. Asimov es probablemente mejor recordado por sus historias de ciencia ficción y, especialmente, por aquellas sobre robots, donde colocó a los robots y su interacción con la sociedad en el centro de muchas de sus obras.Asimov consideró cuidadosamente el problema del conjunto ideal de instrucciones que los robots podrían recibir 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 venga. herir; un robot debe obedecer las órdenes que le dan los seres humanos, excepto cuando tales órdenes entren en conflicto con la Primera Ley; y un robot debe proteger su propia existencia siempre que tal protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley. Estos se introdujeron en su cuento de 1942 "Runaround", aunque se presagiaron en algunos cuentos anteriores. Más tarde, Asimov agregó la Ley Cero: "Un robot no puede dañar a la humanidad o, por inacción, permitir que la humanidad sufra daños"; 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 primer uso registrado de la palabra robótica. Asimov inicialmente no estaba al tanto de esto; asumió que la palabra ya existía por analogía con mecánica, hidráulica y otros términos similares que denotaban ramas del conocimiento aplicado.

Película (s

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.

Robots sexuales

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. Los opositores argumentan que la introducción de tales dispositivos sería socialmente perjudicial y degradante para las mujeres y los niños, mientras que los defensores citan sus beneficios terapéuticos potenciales, particularmente para ayudar a las personas con demencia o depresión.

Problemas representados en la cultura popular

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 maestra de robots conscientes y altamente inteligentes, motivados para dominar o destruir la raza humana. 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: A Space Odyssey, Red Planet y Enthiran.

El juego de 2017 Horizon Zero Dawn explora temas de 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 al ver robots que imitan demasiado a los humanos.

Más recientemente, las representaciones ficticias de robots artificialmente inteligentes 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.