Robótica
Definición
La robótica es una rama interdisciplinaria de la ingeniería y la ciencia que incluye ingeniería mecánica, ingeniería electrónica, informática y otros. La robótica se ocupa del diseño, construcción, operación y uso de robots, así como de sistemas informáticos para su control, retroalimentación sensorial y procesamiento de la información.
Estas tecnologías se utilizan para desarrollar máquinas que pueden sustituir a los humanos y replicar las acciones humanas. Los robots se pueden usar en cualquier situación y para cualquier propósito, pero hoy en día muchos se utilizan en entornos peligrosos (incluida la detección y desactivación de bombas), procesos de fabricación o en los que los humanos no pueden sobrevivir. Los robots pueden tomar cualquier forma, pero algunos están hechos para parecerse a los humanos en apariencia. Se dice que esto ayuda a la aceptación de un robot en ciertos comportamientos replicativos generalmente realizados por personas. Dichos robots intentan reproducir el caminar, levantar objetos, el habla, la cognición y, básicamente, cualquier cosa que un humano pueda hacer. Muchos de los robots actuales están inspirados en la naturaleza, lo que contribuye al campo de la robótica de inspiración biológica.
El concepto de crear máquinas que pueden funcionar de forma autónoma se remonta a la época clásica, pero la investigación sobre la funcionalidad y los usos potenciales de los robots no creció sustancialmente hasta el siglo XX. A lo largo de la historia, se ha asumido con frecuencia que los robots algún día podrán imitar el comportamiento humano y administrar las tareas de una manera similar a la humana. Hoy en día, la robótica es un campo en rápido crecimiento, a medida que los avances tecnológicos continúan; La investigación, el diseño y la construcción de nuevos robots sirven para varios propósitos prácticos, ya sea a nivel nacional, comercial o militar. Muchos robots están diseñados para realizar trabajos peligrosos para las personas, como desactivar bombas, encontrar sobrevivientes en ruinas inestables y explorar minas y naufragios. La robótica también se usa en STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) como ayuda de enseñanza.
La robótica es una rama de la ingeniería que implica la concepción, diseño, fabricación y operación de robots. Este campo se superpone con la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la mecatrónica, la nanotecnología y la bioingeniería.
Etimología
La palabra robótica se deriva de la palabra robot , que fue presentada al público por el escritor checo Karel Čapek en su obra RUR (Rossum's Universal Robots) , que se publicó en 1920. La palabra robot proviene de la palabra eslava rabota , que significa trabajo /trabajo. La obra comienza en una fábrica que hace personas artificiales llamadas robots , criaturas que pueden confundirse con humanos, muy similar a las ideas modernas de los androides. Karel Čapek mismo no inventó la palabra. Escribió una breve carta en referencia a una etimología en el Oxford English Dictionary en la que nombraba a su hermano Josef Čapek como su creador real.
Según el Oxford English Dictionary , la palabra robótica fue utilizada por primera vez en forma impresa por Isaac Asimov, en su cuento de ciencia ficción "Liar!", Publicado en mayo de 1941 en Astounding Science Fiction . Asimov no sabía que estaba acuñando el término; dado que la ciencia y la tecnología de los dispositivos eléctricos es electrónica , supuso que la robótica ya se refería a la ciencia y la tecnología de los robots. En algunas de las otras obras de Asimov, afirma que el primer uso de la palabra robótica fue en su historia corta Runaround (Asombrosa ciencia ficción, marzo de 1942), donde presentó su concepto de Las tres leyes de la robótica. Sin embargo, la publicación original de "¡Mentiroso!" es anterior a "Runaround" por diez meses, por lo que el primero generalmente se cita como el origen de la palabra.
Historia
En 1948, Norbert Wiener formuló los principios de la cibernética, la base de la robótica práctica.
Totalmente autónomo solo apareció en la segunda mitad del siglo XX. El primer robot operado y programable digitalmente, el Unimate, se instaló en 1961 para levantar piezas calientes de metal de una máquina de fundición a presión y apilarlas. Los robots comerciales e industriales están muy extendidos en la actualidad y se utilizan para realizar trabajos de forma más económica, más precisa y confiable que los humanos. También se emplean en algunos trabajos que son demasiado sucios, peligrosos o aburridos para ser adecuados para los humanos. Los robots se utilizan ampliamente en la fabricación, el ensamblaje, el embalaje y el embalaje, la minería, el transporte, la exploración espacial y espacial, la cirugía, el armamento, la investigación de laboratorio, la seguridad y la producción en masa de bienes de consumo e industriales.
| Fecha | Significado | Nombre del Robot | Inventor |
|---|---|---|---|
| Tercer siglo antes de Cristo y antes | Una de las primeras descripciones de autómatas aparece en el texto de Lie Zi , en un encuentro mucho más temprano entre el rey Mu de Zhou (1023-957 aC) y un ingeniero mecánico conocido como Yan Shi, un "artífice". Este último supuestamente le presentó al rey una figura de tamaño natural, en forma humana, de su obra mecánica. | Yan Shi (chino: 偃师 ) | |
| Primer siglo AD y antes | Descripciones de más de 100 máquinas y autómatas, incluido un camión de bomberos, un órgano de viento, una máquina que funciona con monedas y un motor a vapor, en Pneumatica y Automata por Heron of Alexandria | Ctesibius, Filón de Bizancio, Garza de Alejandría y otros | |
| do.420 a. C. | Un pájaro de madera propulsado por vapor, que fue capaz de volar | Paloma voladora | Archytas de Tarentum |
| 1206 | Autómata humanoide temprano creado, banda autómata programable | Banda de robots, autómatas para lavarse las manos, pavos reales móviles automatizados | Al-Jazari |
| 1495 | Diseños para un robot humanoide | Caballero mecánico | Leonardo da Vinci |
| 1738 | Pato mecánico que podía comer, batir las alas y excretar | Digestión de pato | Jacques de Vaucanson |
| 1898 | Nikola Tesla demuestra el primer recipiente controlado por radio. | Teleautomaton | Nikola Tesla |
| 1921 | Los primeros autómatas ficticios llamados "robots" aparecen en la obra RUR | Robots universales de Rossum | Karel Čapek |
| 1930 | Robot humanoide exhibido en las Ferias Mundiales de 1939 y 1940 | Elektro | Westinghouse Electric Corporation |
| 1946 | Primera computadora digital de propósito general | Torbellino | Varias personas |
| 1948 | Robots simples que exhiben comportamientos biológicos | Elsie y Elmer | William Gray Walter |
| 1956 | Primer robot comercial, de la compañía Unimation fundada por George Devol y Joseph Engelberger, basada en las patentes de Devol. | Unimate | George Devol |
| 1961 | Primer robot industrial instalado. | Unimate | George Devol |
| 1967 a 1972 | Primer robot inteligente humanoide a gran escala, y primer androide. Su sistema de control de la extremidad le permitió caminar con las extremidades inferiores, y sujetar y transportar objetos con las manos, utilizando sensores táctiles. Su sistema de visión le permitió medir distancias y direcciones a objetos usando receptores externos, ojos y oídos artificiales. Y su sistema de conversación le permitió comunicarse con una persona en japonés, con una boca artificial. Esto lo hizo el | WABOT-1 | Universidad de Waseda |
| 1973 | Primer robot industrial con seis ejes accionados electromecánicamente | Famulus | KUKA Robot Group |
| 1974 | El primer robot industrial eléctrico controlado por microordenador del mundo, IRB 6 de ASEA, se entregó a una pequeña empresa de ingeniería mecánica en el sur de Suecia. El diseño de este robot ya había sido patentado en 1972. | IRB 6 | ABB Robot Group |
| 1975 | Brazo de manipulación universal programable, un producto de Unimation | PUMA | Victor Scheinman |
| 1978 | Primer lenguaje de programación de robots a nivel de objetos, que permite a los robots manejar variaciones en la posición del objeto, la forma y el ruido del sensor. | Freddy I y II, lenguaje de programación de robot RAPT | Patricia Ambler y Robin Popplestone |
Aspectos robóticos
Hay muchos tipos de robots; se usan en muchos entornos diferentes y para muchos usos diferentes, aunque son muy diversos en su aplicación y forma, todos comparten tres similitudes básicas en lo que respecta a su construcción:
- Todos los robots tienen algún tipo de construcción mecánica, un marco, forma o forma diseñada para lograr una tarea en particular. Por ejemplo, un robot diseñado para viajar a través de tierra o lodo pesado, podría usar orugas de oruga. El aspecto mecánico es principalmente la solución del creador para completar la tarea asignada y tratar con la física del entorno que la rodea. La forma sigue la funcion.
- Los robots tienen componentes eléctricos que alimentan y controlan la maquinaria. Por ejemplo, el robot con orugas necesitaría algún tipo de poder para mover las huellas del rastreador. Esa energía viene en forma de electricidad, que tendrá que viajar a través de un cable y proceder de una batería, un circuito eléctrico básico. Incluso las máquinas a gasolina que obtienen su energía principalmente de la gasolina aún requieren una corriente eléctrica para iniciar el proceso de combustión, razón por la cual la mayoría de las máquinas a gasolina, como los automóviles, tienen baterías. El aspecto eléctrico de los robots se usa para movimiento (a través de motores), sensores (donde las señales eléctricas se usan para medir cosas como calor, sonido, posición y estado de energía) y operación (los robots necesitan algún nivel de energía eléctrica suministrada a sus motores y sensores para activar y realizar operaciones básicas)
- Todos los robots contienen algún nivel de código de programación de computadora. Un programa es cómo un robot decide cuándo o cómo hacer algo. En el ejemplo de seguimiento de oruga, un robot que necesita moverse a través de una carretera embarrada puede tener la construcción mecánica correcta y recibir la cantidad correcta de energía de su batería, pero no iría a ningún lado sin un programa que le indique que se mueva. Los programas son la esencia principal de un robot, podría tener una excelente construcción mecánica y eléctrica, pero si su programa está mal construido, su rendimiento será muy pobre (o no funcionará en absoluto). Hay tres tipos diferentes de programas robóticos: control remoto, inteligencia artificial e híbrido. Un robot con programación de control remoto tiene un conjunto preexistente de comandos que solo funcionará si y cuando recibe una señal de una fuente de control. típicamente un ser humano con un control remoto. Quizás sea más apropiado ver que los dispositivos controlados principalmente por comandos humanos caen en la disciplina de la automatización en lugar de la robótica. Los robots que usan inteligencia artificial interactúan con su propio entorno sin una fuente de control y pueden determinar las reacciones a los objetos y los problemas que encuentran al usar su programación preexistente. Híbrido es una forma de programación que incorpora funciones AI y RC. y puede determinar las reacciones a los objetos y problemas que encuentran usando su programación preexistente. Híbrido es una forma de programación que incorpora funciones AI y RC. y puede determinar las reacciones a los objetos y problemas que encuentran usando su programación preexistente. Híbrido es una forma de programación que incorpora funciones AI y RC.
Aplicaciones
A medida que más y más robots se diseñan para tareas específicas, este método de clasificación se vuelve más relevante. Por ejemplo, muchos robots están diseñados para trabajos de ensamblaje, que pueden no ser fácilmente adaptables para otras aplicaciones. Se denominan como "robots de ensamblaje". Para la soldadura de costura, algunos proveedores proporcionan sistemas de soldadura completos con el robot, es decir, el equipo de soldadura junto con otras instalaciones de manejo de materiales como tornamesas, etc., como una unidad integrada. Tal sistema robótico integrado se denomina "robot de soldadura" aunque su unidad manipuladora discreta podría adaptarse a una variedad de tareas. Algunos robots están diseñados específicamente para la manipulación de cargas pesadas y están etiquetados como "robots de servicio pesado".
Las aplicaciones actuales y potenciales incluyen:
- Robots militares
- Caterpillar planea desarrollar máquinas controladas a distancia y espera desarrollar robots pesados completamente autónomos para el año 2021. Algunas grúas ya están controladas remotamente.
- Se demostró que un robot puede realizar una tarea de pastoreo.
- Los robots se utilizan cada vez más en la fabricación (desde la década de 1960). En la industria automotriz, pueden representar más de la mitad de la "mano de obra". Incluso hay fábricas "apagadas" como una fábrica de fabricación de teclados IBM en Texas que está 100% automatizada.
- Robots como HOSPI se utilizan como mensajeros en hospitales (robot de hospital). Otras tareas hospitalarias realizadas por robots son recepcionistas, guías y ayudantes porteros.
- Los robots pueden servir como camareros y cocineros, también en casa. Boris es un robot que puede cargar un lavavajillas. Rotimatic es un aparato de cocina robótica que cocina pan plano automáticamente.
- Robot de combate para deportes: pasatiempos o eventos deportivos donde dos o más robots luchan en una arena para desactivarse entre sí. Esto se desarrolló de un pasatiempo en la década de 1990 a varias series de televisión en todo el mundo.
- Limpieza de áreas contaminadas, como desechos tóxicos o instalaciones nucleares.
- Robots agrícolas (AgRobots).
- Robots domésticos, limpieza y cuidado de ancianos
- Robots médicos que realizan cirugía de baja invasión
- Robots domésticos con uso completo.
- Nanorobots
- Swarm robótica
Componentes
Fuente de alimentación
Actualmente, la mayoría de las baterías (plomo-ácido) se utilizan como fuente de energía. Se pueden usar muchos tipos diferentes de baterías como fuente de energía para robots. Van desde baterías de plomo-ácido, que son seguras y tienen una vida útil relativamente larga, pero son bastante pesadas en comparación con las baterías de plata y cadmio que son mucho más pequeñas en volumen y actualmente son mucho más caras. El diseño de un robot alimentado por batería necesita tener en cuenta factores como la seguridad, la duración del ciclo y el peso. También se pueden usar generadores, a menudo algún tipo de motor de combustión interna. Sin embargo, tales diseños a menudo son mecánicamente complejos y necesitan un combustible, requieren disipación de calor y son relativamente pesados. Una correa que conecta el robot a una fuente de alimentación eliminaría por completo la fuente de alimentación del robot. Esto tiene la ventaja de ahorrar peso y espacio al mover todos los componentes de generación de energía y almacenamiento a otra parte. Sin embargo, este diseño viene con el inconveniente de tener constantemente un cable conectado al robot, que puede ser difícil de manejar. Las posibles fuentes de energía podrían ser:
- neumático (gases comprimidos)
- Energía solar (usando la energía del sol y convirtiéndola en energía eléctrica)
- hidráulica (líquidos)
- almacenamiento de energía del volante
- basura orgánica (a través de la digestión anaeróbica)
- nuclear
Actuación
Los actuadores son los "músculos" de un robot, las partes que convierten la energía almacenada en movimiento. Con mucho, los actuadores más populares son los motores eléctricos que hacen girar una rueda o engranaje, y los actuadores lineales que controlan los robots industriales en las fábricas. Hay algunos avances recientes en tipos alternativos de actuadores, propulsados por electricidad, productos químicos o aire comprimido.
Motor electrico
La gran mayoría de los robots utilizan motores eléctricos, a menudo cepillados y sin escobillas, motores de CC en robots portátiles o motores de corriente alterna en robots industriales y máquinas CNC. Estos motores a menudo se prefieren en sistemas con cargas más ligeras, y donde la forma predominante de movimiento es rotativa.
Actuadores lineales
Varios tipos de actuadores lineales se mueven hacia adentro y hacia afuera en lugar de girar, y a menudo tienen cambios de dirección más rápidos, particularmente cuando se necesitan fuerzas muy grandes, como en el caso de la robótica industrial. Normalmente se alimentan con aire comprimido y oxidado (actuador neumático) o un aceite (actuador hidráulico).
Actuadores elásticos serie
Una flexión está diseñada como parte del actuador del motor, para mejorar la seguridad y proporcionar un control de fuerza robusto, eficiencia energética, absorción de impactos (filtración mecánica) a la vez que se reduce el desgaste excesivo de la transmisión y otros componentes mecánicos. La menor inercia reflejada resultante puede mejorar la seguridad cuando un robot interactúa con humanos o durante una colisión. Se ha utilizado en varios robots, especialmente robots de fabricación avanzada y robots humanoides que caminan.
Músculos del aire
Los músculos artificiales neumáticos, también conocidos como músculos del aire, son tubos especiales que se expanden (generalmente hasta 40%) cuando se fuerza el aire dentro de ellos. Se usan en algunas aplicaciones de robots.
Alambre muscular
El alambre muscular, también conocido como aleación con memoria de forma, Nitinol® o alambre Flexinol®, es un material que se contrae (menos del 5%) cuando se aplica electricidad. Se han utilizado para algunas aplicaciones de robots pequeños.
Polímeros electroactivos
Los EAP o EPAM son un nuevo material plástico que puede contraerse sustancialmente (hasta un 380% de tensión de activación) a partir de la electricidad, y se han utilizado en músculos faciales y brazos de robots humanoides, y para permitir que nuevos robots floten, vuelen, naden o caminen.
Motores piezoeléctricos
Las alternativas más recientes a los motores de corriente continua son los motores piezoeléctricos o los motores ultrasónicos. Estos trabajan sobre un principio fundamentalmente diferente, por el cual pequeños elementos piezocerámicos, que vibran miles de veces por segundo, causan movimiento lineal o rotativo. Hay diferentes mecanismos de operación; un tipo usa la vibración de los elementos piezoeléctricos para hacer avanzar el motor en un círculo o en una línea recta. Otro tipo usa los elementos piezoeléctricos para hacer que una tuerca vibre o accione un tornillo. Las ventajas de estos motores son la resolución nanométrica, la velocidad y la fuerza disponible para su tamaño. Estos motores ya están disponibles comercialmente y se utilizan en algunos robots.
Nanotubos elásticos
Los nanotubos elásticos son una tecnología muscular artificial prometedora en el desarrollo experimental de las primeras etapas. La ausencia de defectos en los nanotubos de carbono permite que estos filamentos se deformen elásticamente en varios puntos porcentuales, con niveles de almacenamiento de energía de quizás 10 J / cm para los nanotubos metálicos. El bíceps humano podría reemplazarse con un alambre de 8 mm de este material. Tal "músculo" compacto podría permitir a los futuros robots escapar de los humanos.
Sensing
Los sensores permiten a los robots recibir información sobre una determinada medida del entorno o componentes internos. Esto es esencial para que los robots realicen sus tareas y actúen sobre cualquier cambio en el entorno para calcular la respuesta adecuada. Se utilizan para diversas formas de medición, para dar a los robots advertencias sobre la seguridad o el mal funcionamiento, y para proporcionar información en tiempo real de la tarea que está realizando.
Toque
Las manos protésicas y robóticas actuales reciben mucha menos información táctil que la mano humana. Investigaciones recientes han desarrollado un conjunto de sensores táctiles que imita las propiedades mecánicas y los receptores táctiles de la punta de los dedos humanos. El conjunto de sensores está construido como un núcleo rígido rodeado de fluido conductor contenido por una piel elastomérica. Los electrodos están montados en la superficie del núcleo rígido y están conectados a un dispositivo de medición de impedancia dentro del núcleo. Cuando la piel artificial toca un objeto, la trayectoria del fluido alrededor de los electrodos se deforma, produciendo cambios de impedancia que mapean las fuerzas recibidas del objeto. Los investigadores esperan que una función importante de tales dedos artificiales sea ajustar el agarre robótico en los objetos retenidos.
Científicos de varios países europeos e Israel desarrollaron una mano protésica en 2009, llamada SmartHand, que funciona como una verdadera, permitiendo a los pacientes escribir con ella, escribir en un teclado, tocar el piano y realizar otros movimientos finos. La prótesis tiene sensores que permiten que el paciente sienta la sensación real en la punta de sus dedos.
Visión
La visión por computadora es la ciencia y la tecnología de las máquinas que ven. Como disciplina científica, la visión por computadora tiene que ver con la teoría detrás de los sistemas artificiales que extraen información de las imágenes. Los datos de imagen pueden tomar muchas formas, como secuencias de video y vistas desde cámaras.
En la mayoría de las aplicaciones prácticas de visión artificial, las computadoras están preprogramadas para resolver una tarea en particular, pero los métodos basados en el aprendizaje son cada vez más comunes.
Los sistemas de visión artificial se basan en sensores de imagen que detectan la radiación electromagnética que normalmente se presenta en forma de luz visible o luz infrarroja. Los sensores están diseñados con la física de estado sólido. El proceso por el cual la luz se propaga y refleja fuera de las superficies se explica utilizando ópticas. Los sensores de imagen sofisticados incluso requieren mecánica cuántica para proporcionar una comprensión completa del proceso de formación de imágenes. Los robots también pueden estar equipados con sensores de visión múltiple para poder calcular mejor la sensación de profundidad en el entorno. Al igual que los ojos humanos, los "ojos" de los robots también deben poder enfocarse en un área particular de interés, y también ajustarse a las variaciones en las intensidades de la luz.
Hay un subcampo dentro de la visión por computadora donde los sistemas artificiales están diseñados para imitar el procesamiento y el comportamiento del sistema biológico, en diferentes niveles de complejidad. Además, algunos de los métodos basados en el aprendizaje desarrollados dentro de la visión por computadora tienen sus antecedentes en biología.
Otro
Otras formas comunes de detección en robótica usan lidar, radar y sonar.
Manipulación
Los robots necesitan manipular objetos; recoger, modificar, destruir o tener un efecto. Por lo tanto, las "manos" de un robot a menudo se denominan efectores finales , mientras que el "brazo" se denomina manipulador . La mayoría de los brazos de los robots tienen efectores reemplazables, y cada uno les permite realizar pequeñas tareas. Algunos tienen un manipulador fijo que no puede ser reemplazado, mientras que algunos tienen un manipulador de propósito general, por ejemplo, una mano humanoide. Aprender a manipular un robot a menudo requiere una retroalimentación cercana entre el ser humano y el robot, aunque hay varios métodos para la manipulación remota de robots.
Pinzas mecánicas
Uno de los efectores más comunes es la pinza. En su manifestación más simple, consta de solo dos dedos que pueden abrirse y cerrarse para recoger y soltar una gama de objetos pequeños. Los dedos pueden, por ejemplo, estar hechos de una cadena con un cable de metal que la atraviesa. Las manos que se asemejan y funcionan más como una mano humana incluyen la mano de sombra y la mano de Robonaut. Las manos que son de una complejidad de nivel medio incluyen la mano Delft. Las pinzas mecánicas pueden venir en varios tipos, incluyendo la fricción y las mandíbulas que abarcan. Las mordazas de fricción utilizan toda la fuerza de la pinza para mantener el objeto en su lugar mediante la fricción. Las mandíbulas circundantes acoplan el objeto en su lugar, utilizando menos fricción.
Pinzas de vacío
Las pinzas de vacío son dispositivos astringentes muy simples que pueden sostener cargas muy grandes siempre que la superficie de prensión sea lo suficientemente lisa para asegurar la succión.
Escoja y coloque robots para componentes electrónicos y para objetos grandes como parabrisas de automóviles, a menudo use pinzas de vacío muy simples.
Efectores de propósito general
Algunos robots avanzados están empezando a usar manos completamente humanoides, como la Mano de las Sombras, MANUS y la mano de Schunk. Estos son manipuladores altamente diestros, con hasta 20 grados de libertad y cientos de sensores táctiles.
Locomoción
Robots rodantes
Para simplificar, la mayoría de los robots móviles tienen cuatro ruedas o varias pistas continuas. Algunos investigadores han intentado crear robots con ruedas más complejos con solo una o dos ruedas. Estos pueden tener ciertas ventajas tales como una mayor eficiencia y partes reducidas, así como permitir que un robot navegue en lugares confinados que un robot de cuatro ruedas no podría.
Robots de equilibrio de dos ruedas
Los robots de equilibrio generalmente usan un giroscopio para detectar cuánto está cayendo un robot y luego conducen las ruedas proporcionalmente en la misma dirección, para contrarrestar la caída cientos de veces por segundo, según la dinámica de un péndulo invertido. Se han diseñado muchos robots equilibradores diferentes. Si bien el Segway no se considera comúnmente como un robot, se puede considerar como un componente de un robot, cuando se usa como tal, Segway se refiere a ellos como RMP (Robotic Mobility Platform). Un ejemplo de este uso ha sido como Robonaut de la NASA que se ha montado en un Segway.
Robots de equilibrio de una rueda
Un robot equilibrador de una rueda es una extensión de un robot equilibrador de dos ruedas para que pueda moverse en cualquier dirección 2D utilizando una bola redonda como su única rueda. Recientemente se han diseñado varios robots equilibradores de una rueda, como el "Ballbot" de la Universidad Carnegie Mellon, que es el ancho y el que se aproxima a una persona, y el "BallIP" de la Universidad Tohoku Gakuin. Debido a la forma larga y delgada y la capacidad de maniobrar en espacios reducidos, tienen el potencial de funcionar mejor que otros robots en entornos con personas.
Robots esféricos de orbe
Se han realizado varios intentos en robots que están completamente dentro de una bola esférica, ya sea haciendo girar un peso dentro de la bola o girando las capas externas de la esfera. A estos también se los conoce como bot de orbe o bot de bola.
Robots de seis ruedas
Usar seis ruedas en lugar de cuatro ruedas puede proporcionar una mejor tracción o agarre en terrenos al aire libre, como en terrenos rocosos o pasto.
Robots rastreados
Las pistas de tanques proporcionan aún más tracción que un robot de seis ruedas. Las ruedas sobre orugas se comportan como si estuvieran hechas de cientos de ruedas, por lo tanto, son muy comunes para los robots al aire libre y militares, donde el robot debe conducir en terrenos muy accidentados. Sin embargo, son difíciles de usar en interiores, como en alfombras y pisos lisos. Los ejemplos incluyen Urban Robot de la NASA "Urbie".
Caminar aplicado a robots
Caminar es un problema difícil y dinámico de resolver. Se han fabricado varios robots que pueden caminar confiablemente en dos patas, sin embargo, aún no se han fabricado ninguno que sea tan robusto como un ser humano. Se han realizado muchos estudios sobre la caminata de inspiración humana, como el laboratorio AMBER, que se estableció en 2008 por el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad A & M de Texas. Se han construido muchos otros robots que caminan en más de dos patas, debido a que estos robots son significativamente más fáciles de construir. Los robots que caminan pueden usarse para terrenos desiguales, lo que proporcionaría una mejor movilidad y eficiencia energética que otros métodos de locomoción. Los híbridos también se han propuesto en películas como I, Robot, donde caminan sobre dos piernas y cambian a cuatro (brazos + piernas) cuando van a un sprint. Típicamente, los robots en dos patas pueden caminar bien en pisos planos y ocasionalmente pueden subir escaleras. Ninguno puede caminar sobre terreno rocoso e irregular. Algunos de los métodos que se han probado son:
Técnica ZMP
El punto de momento cero (ZMP) es el algoritmo utilizado por robots como el ASIMO de Honda. La computadora a bordo del robot trata de mantener las fuerzas de inercia totales (la combinación de la gravedad de la Tierra y la aceleración y desaceleración de la marcha), exactamente opuestas por la fuerza de reacción del piso (la fuerza del suelo empujando hacia atrás el pie del robot). De esta forma, las dos fuerzas se cancelan, sin dejar ningún momento (la fuerza hace que el robot gire y se caiga). Sin embargo, esto no es exactamente como camina un humano, y la diferencia es obvia para los observadores humanos, algunos de los cuales han señalado que ASIMO camina como si necesitara el lavabo. El algoritmo de andar de ASIMO no es estático, y se usa cierto equilibrio dinámico (ver a continuación). Sin embargo, todavía requiere una superficie lisa para caminar.
Saltando
Varios robots, construidos en la década de 1980 por Marc Raibert en el Laboratorio de Piernas del MIT, demostraron con éxito una marcha muy dinámica. Inicialmente, un robot con solo una pierna y un pie muy pequeño podría mantenerse en pie simplemente saltando. El movimiento es el mismo que el de una persona en un pogo stick. Cuando el robot cae a un lado, salta ligeramente en esa dirección, para atraparse. Pronto, el algoritmo se generalizó a dos y cuatro patas. Se demostró que un robot bípedo corría e incluso realizaba saltos mortales. También se demostró un cuadrúpedo que podía trotar, correr, moverse y atada. Para obtener una lista completa de estos robots, consulte la página de MIT Leg Lab Robots.
Equilibrio dinámico (caída controlada)
Una forma más avanzada para que un robot camine es mediante el uso de un algoritmo de equilibrio dinámico, que es potencialmente más robusto que la técnica Zero Moment Point, ya que monitorea constantemente el movimiento del robot y coloca los pies para mantener la estabilidad. Esta técnica fue recientemente demostrada por Anybots 'Dexter Robot, que es tan estable que incluso puede saltar. Otro ejemplo es la TU Delft Flame.
Dinámica pasiva
Tal vez el enfoque más prometedor utiliza dinámica pasiva donde el impulso de las extremidades oscilantes se utiliza para una mayor eficiencia. Se ha demostrado que los mecanismos humanoides totalmente desprovistos de poder pueden caminar por una pendiente suave, utilizando solo la gravedad para propulsarse. Con esta técnica, un robot solo necesita una pequeña cantidad de potencia del motor para caminar sobre una superficie plana o un poco más para subir una colina. Esta técnica promete hacer robots caminando al menos diez veces más eficientes que los caminantes ZMP, como ASIMO.
Otros métodos de locomoción
Volador
Un avión de pasajeros moderno es esencialmente un robot volador, con dos humanos para manejarlo. El piloto automático puede controlar el avión para cada etapa del viaje, incluido el despegue, el vuelo normal e incluso el aterrizaje. Otros robots voladores están deshabitados y son conocidos como vehículos aéreos no tripulados (UAV). Pueden ser más pequeños y livianos sin un piloto humano a bordo, y volar a territorio peligroso para misiones de vigilancia militar. Algunos incluso pueden disparar contra objetivos bajo comando. También se están desarrollando vehículos aéreos no tripulados que pueden disparar contra objetivos automáticamente, sin la necesidad de un comando de un ser humano. Otros robots voladores incluyen misiles de crucero, el Entomopter y el robot de micro helicóptero Epson. Los robots como Air Penguin, Air Ray y Air Jelly tienen cuerpos más ligeros que el aire, propulsados por paletas y guiados por el sonar.
Serpiente
Varios robots de serpiente se han desarrollado con éxito. Imitando la forma en que se mueven las serpientes reales, estos robots pueden navegar por espacios muy confinados, lo que significa que algún día podrían ser utilizados para buscar personas atrapadas en edificios colapsados. El robot japonés serpiente ACM-R5 puede navegar tanto en tierra como en agua.
Patinaje
Se ha desarrollado una pequeña cantidad de robots de patinaje, uno de los cuales es un dispositivo para caminar y patinar multimodo. Tiene cuatro patas, con ruedas sin motor, que pueden pisar o rodar. Otro robot, Plen, puede usar una patineta en miniatura o patines, y patinar en un escritorio.
Alpinismo
Varios enfoques diferentes se han utilizado para desarrollar robots que tienen la capacidad de escalar superficies verticales. Un enfoque imita los movimientos de un escalador humano en una pared con protuberancias; ajustando el centro de masa y moviendo cada extremidad para ganar palanca. Un ejemplo de esto es el Capuchino, construido por el Dr. Ruixiang Zhang en la Universidad de Stanford, California. Otro enfoque utiliza el método especializado de almohadillas para los pies de los geckoes que trepan por la pared, que pueden correr sobre superficies lisas como el vidrio vertical. Los ejemplos de este enfoque incluyen Wallbot y Stickybot. El día de la tecnología de China informó el 15 de noviembre de 2008, que el Dr. Li Hiu Yeung y su grupo de investigación de New Concept Aircraft (Zhuhai) Co., Ltd. habían desarrollado con éxito un robot geológico biónico llamado "Speedy Freelander". Según el Dr. Li, el robot gecko podría subir y bajar rápidamente por una variedad de paredes de edificios, navegar a través de fisuras en el piso y la pared, y caminar boca abajo en el techo. También fue capaz de adaptarse a las superficies de vidrio liso, paredes ásperas, pegajosas o polvorientas, así como a varios tipos de materiales metálicos. También podría identificar y eludir obstáculos automáticamente. Su flexibilidad y velocidad eran comparables a las de un geco natural. Un tercer enfoque es imitar el movimiento de una serpiente que sube un poste.
Natación (Piscine)
Se calcula que al nadar algunos peces puede lograr una eficiencia de propulsión superior al 90%. Además, pueden acelerar y maniobrar mucho mejor que cualquier barco o submarino hecho por el hombre, y producen menos ruido y perturbaciones del agua. Por lo tanto, muchos investigadores que estudian robots submarinos quisieran copiar este tipo de locomoción. Ejemplos notables son el Robotic Fish G9 de Computer Science de la Universidad de Essex, y el Robot Tuna construido por el Institute of Field Robotics, para analizar y modelar matemáticamente el movimiento thunniform. El Aqua Penguin, diseñado y construido por Festo de Alemania, copia la forma aerodinámica y la propulsión por "aletas" frontales de pingüinos. Festo también ha construido Aqua Ray y Aqua Jelly, que emulan la locomoción de la mantarraya y la medusa, respectivamente.
En 2014 iSplash- II fue desarrollado por el estudiante de doctorado Richard James Clapham y el profesor Huosheng Hu en la Universidad de Essex. Fue el primer pez robótico capaz de superar a los peces carangiformes reales en términos de velocidad máxima promedio (medida en longitudes de cuerpo / segundo) y resistencia, la duración en que se mantiene la velocidad máxima. Esta construcción alcanzó velocidades de nado de 11.6BL / s (es decir, 3.7 m / s). La primera construcción, iSplash -I (2014) fue la primera plataforma robótica en aplicar un movimiento de natación carangiforme de cuerpo completo que se encontró que aumentaba la velocidad de natación en un 27% con respecto al enfoque tradicional de una forma de onda confinada posterior.
Navegación
Los robots de veleros también se han desarrollado para realizar mediciones en la superficie del océano. Un robot típico para veleros es Vaimos construido por IFREMER y ENSTA-Bretagne. Dado que la propulsión de los robots de veleros utiliza el viento, la energía de las baterías solo se usa para la computadora, para la comunicación y para los actuadores (para ajustar el timón y la vela). Si el robot está equipado con paneles solares, el robot teóricamente podría navegar para siempre. Las dos principales competiciones de robots de veleros son WRSC, que tiene lugar todos los años en Europa, y Sailbot.
Aunque un porcentaje significativo de robots en comisión hoy en día están controlados por humanos u operan en un entorno estático, existe un creciente interés en los robots que pueden operar de manera autónoma en un entorno dinámico. Estos robots requieren una combinación de hardware de navegación y software para atravesar su entorno. En particular, los eventos imprevistos (por ejemplo, personas y otros obstáculos que no son estacionarios) pueden causar problemas o colisiones. Algunos robots muy avanzados, como ASIMO y Meinü robot, tienen un hardware y un software de navegación de robots particularmente buenos. Además, los autos autocontrolados, el auto sin conductor de Ernst Dickmanns y las entradas en el DARPA Grand Challenge, son capaces de detectar bien el medioambiente y posteriormente tomar decisiones de navegación basadas en esta información.
Interacción humano-robot
El estado del arte en inteligencia sensorial para los robots tendrá que progresar en varios órdenes de magnitud si queremos que los robots que trabajan en nuestros hogares vayan más allá de la limpieza con aspiradora de los pisos. Si los robots van a trabajar eficazmente en hogares y otros entornos no industriales, la forma en que se los instruye para realizar su trabajo, y especialmente cómo se les indicará que dejen de hacerlo, será de importancia crítica. Las personas que interactúan con ellos pueden tener poca o ninguna capacitación en robótica, por lo que cualquier interfaz deberá ser extremadamente intuitiva. Los autores de ciencia ficción también suelen suponer que los robots finalmente serán capaces de comunicarse con los humanos a través del habla, los gestos y las expresiones faciales, en lugar de una interfaz de línea de comandos. Aunque el habla sería la manera más natural para que el humano se comunique, no es natural para el robot.
Reconocimiento de voz
Interpretar el flujo continuo de sonidos provenientes de un ser humano, en tiempo real, es una tarea difícil para una computadora, principalmente debido a la gran variabilidad del habla. La misma palabra, pronunciada por la misma persona, puede sonar diferente según la acústica local, el volumen, la palabra anterior, si el altavoz tiene frío o no, etc. Se vuelve aún más difícil cuando el altavoz tiene un acento diferente. Sin embargo, se han logrado grandes avances en el campo desde que Davis, Biddulph y Balashek diseñaron el primer "sistema de entrada de voz" que reconoció "diez dígitos hablados por un solo usuario con 100% de precisión" en 1952. Actualmente, los mejores sistemas pueden reconocer habla continua y natural, hasta 160 palabras por minuto, con una precisión del 95%.
Voz robótica
Existen otros obstáculos al permitir que el robot use la voz para interactuar con los humanos. Por razones sociales, la voz sintética resulta ser un medio de comunicación subóptimo, por lo que es necesario desarrollar el componente emocional de la voz robótica a través de diversas técnicas.
Gestos
Uno puede imaginarse, en el futuro, explicando a un chef robot cómo hacer un pastel o pidiendo instrucciones a un policía robot. En ambos casos, hacer gestos con las manos ayudaría a las descripciones verbales. En el primer caso, el robot estaría reconociendo los gestos hechos por el humano, y quizás repitiéndolos para su confirmación. En el segundo caso, el oficial de policía del robot haría un gesto para indicar "por el camino, luego gire a la derecha". Es probable que los gestos constituyan una parte de la interacción entre humanos y robots. Se han desarrollado muchos sistemas para reconocer los gestos de las manos humanas.
Expresión facial
Las expresiones faciales pueden proporcionar una rápida retroalimentación sobre el progreso de un diálogo entre dos humanos, y pronto podrán hacer lo mismo con los humanos y los robots. Las caras robóticas han sido construidas por Hanson Robotics utilizando su polímero elástico llamado Frubber, que permite una gran cantidad de expresiones faciales debido a la elasticidad del revestimiento facial de goma y los motores subsuperficiales integrados (servos). El revestimiento y los servos están construidos sobre un cráneo de metal. Un robot debe saber cómo acercarse a un humano, a juzgar por su expresión facial y el lenguaje corporal. Si la persona está feliz, asustada o loca, afecta el tipo de interacción que se espera del robot. Del mismo modo, robots como Kismet y la adición más reciente, Nexi puede producir una variedad de expresiones faciales, lo que le permite tener intercambios sociales significativos con los humanos.
Emociones artificiales
También se pueden generar emociones artificiales, compuestas por una secuencia de expresiones faciales y / o gestos. Como se puede ver en la película Final Fantasy: The Spirits Within, la programación de estas emociones artificiales es compleja y requiere una gran cantidad de observación humana. Para simplificar esta programación en la película, se crearon ajustes preestablecidos junto con un programa de software especial. Esto disminuyó la cantidad de tiempo necesaria para hacer la película. Estos preajustes posiblemente podrían transferirse para su uso en robots de la vida real.
Personalidad
Muchos de los robots de ciencia ficción tienen una personalidad, algo que puede o no ser deseable en los robots comerciales del futuro. Sin embargo, los investigadores están intentando crear robots que parecen tener una personalidad: es decir, usan sonidos, expresiones faciales y lenguaje corporal para tratar de transmitir un estado interno, que puede ser alegría, tristeza o miedo. Un ejemplo comercial es Pleo, un dinosaurio robot de juguete, que puede exhibir varias emociones aparentes.
Inteligencia social
El Laboratorio de Máquinas Socialmente Inteligentes del Instituto de Tecnología de Georgia investiga nuevos conceptos de interacción de enseñanza guiada con robots. El objetivo de los proyectos es un robot social que aprende tareas y objetivos de demostraciones humanas sin conocimiento previo de conceptos de alto nivel. Estos nuevos conceptos se basan en datos de sensores continuos de bajo nivel a través del aprendizaje no supervisado, y los objetivos de las tareas se aprenden posteriormente utilizando un enfoque bayesiano. Estos conceptos pueden usarse para transferir conocimiento a tareas futuras, lo que resulta en un aprendizaje más rápido de esas tareas. Los resultados son demostrados por el robot Curi quien puede sacar un poco de pasta de un recipiente en un plato y servir la salsa en la parte superior.
Controlar
La estructura mecánica de un robot debe controlarse para realizar tareas. El control de un robot implica tres fases distintas: percepción, procesamiento y acción (paradigmas robóticos). Los sensores proporcionan información sobre el entorno o sobre el propio robot (por ejemplo, la posición de sus articulaciones o su efector final). Esta información luego se procesa para ser almacenada o transmitida y para calcular las señales apropiadas a los actuadores (motores) que mueven la mecánica.
La fase de procesamiento puede variar en complejidad. En un nivel reactivo, puede traducir la información del sensor sin procesar directamente en los comandos del actuador. La fusión del sensor se puede usar primero para estimar parámetros de interés (por ejemplo, la posición de la pinza del robot) a partir de datos de sensor ruidosos. Una tarea inmediata (como mover la pinza en una determinada dirección) se deduce de estas estimaciones. Las técnicas de la teoría de control convierten la tarea en comandos que controlan los actuadores.
En escalas de tiempo más largas o con tareas más sofisticadas, el robot puede necesitar construir y razonar con un modelo "cognitivo". Los modelos cognitivos intentan representar al robot, el mundo y cómo interactúan. El reconocimiento de patrones y la visión por computadora se pueden usar para rastrear objetos. Las técnicas de mapeo se pueden usar para construir mapas del mundo. Finalmente, la planificación del movimiento y otras técnicas de inteligencia artificial se pueden usar para descubrir cómo actuar. Por ejemplo, un planificador puede descubrir cómo lograr una tarea sin golpear obstáculos, caerse, etc.
Niveles de autonomía
Los sistemas de control también pueden tener diferentes niveles de autonomía.
- La interacción directa se usa para dispositivos hápticos o teleoperados, y el humano tiene un control casi total sobre el movimiento del robot.
- Los modos de asistencia al operador hacen que el operador ordene tareas de nivel medio a alto, y el robot automáticamente averigua cómo lograrlas.
- Un robot autónomo puede pasar sin interacción humana durante largos períodos de tiempo. Los niveles más altos de autonomía no requieren necesariamente capacidades cognitivas más complejas. Por ejemplo, los robots en plantas de ensamblaje son completamente autónomos pero operan en un patrón fijo.
Otra clasificación tiene en cuenta la interacción entre el control humano y los movimientos de la máquina.
- Teleoperación. Un humano controla cada movimiento, cada cambio de actuador de la máquina es especificado por el operador.
- De supervisor. Un humano especifica movimientos generales o cambios de posición y la máquina decide movimientos específicos de sus actuadores.
- Autonomía a nivel de tarea. El operador especifica solo la tarea y el robot se las arregla para completarla.
- Autonomía completa. La máquina creará y completará todas sus tareas sin interacción humana.
Investigación
Gran parte de la investigación en robótica se centra no en tareas industriales específicas, sino en investigaciones sobre nuevos tipos de robots, formas alternativas de pensar o diseñar robots y nuevas formas de fabricarlos. Otras investigaciones, como el proyecto cyberflora del MIT, son casi totalmente académicas.
Una primera innovación en particular en el diseño de robots es la fuente abierta de proyectos de robots. Para describir el nivel de avance de un robot, se puede usar el término "Robots de generación". Este término fue acuñado por el Profesor Hans Moravec, Científico Principal de Investigación en el Instituto Robótico de la Universidad Carnegie Mellon, al describir la evolución futura de la tecnología de robots. Los robots de primera generación , que Moravec predijo en 1997, deberían tener una capacidad intelectual comparable a la de un lagarto y deberían estar disponibles para 2010. Debido a que el robot de primera generación sería incapaz de aprender, Moravec predice que el robot de segunda generación sería una mejora sobre el primero y estar disponible para 2020, con la inteligencia tal vez comparable a la de un ratón. El robot de tercera generacióndebería tener una inteligencia comparable a la de un mono. Aunque los robots de cuarta generación , robots con inteligencia humana, predice el profesor Moravec, serían posibles, no prevé que esto ocurra antes de 2040 o 2050.
El segundo es robots evolutivos. Esta es una metodología que utiliza la computación evolutiva para ayudar a diseñar robots, especialmente la forma del cuerpo, o los controladores de movimiento y comportamiento. De forma similar a la evolución natural, una gran población de robots puede competir de alguna forma, o su capacidad para realizar una tarea se mide utilizando una función de aptitud física. Aquellos que rinden peor se eliminan de la población y son reemplazados por un nuevo conjunto, que tienen nuevos comportamientos basados en los de los ganadores. Con el tiempo, la población mejora y, finalmente, puede aparecer un robot satisfactorio. Esto sucede sin ninguna programación directa de los robots por parte de los investigadores. Los investigadores usan este método tanto para crear mejores robots como para explorar la naturaleza de la evolución. Porque el proceso a menudo requiere que se simulen muchas generaciones de robots, esta técnica puede ejecutarse por completo o en su mayoría en simulación, utilizando un paquete de software de simulador de robot, luego probado en robots reales una vez que los algoritmos evolucionados son lo suficientemente buenos. En la actualidad, hay alrededor de 10 millones de robots industriales que trabajan en todo el mundo, y Japón es el país más importante que tiene una gran densidad de utilización de robots en su industria manufacturera.
Dinámica y cinemática
El estudio del movimiento se puede dividir en cinemática y dinámica. La cinemática directa se refiere al cálculo de la posición, orientación, velocidad y aceleración del efector final cuando se conocen los valores de las juntas correspondientes. La cinemática inversa se refiere al caso opuesto en el que los valores de unión requeridos se calculan para valores de efector final dados, como se hace en la planificación de ruta. Algunos aspectos especiales de la cinemática incluyen el manejo de la redundancia (diferentes posibilidades de realizar el mismo movimiento), evitar colisiones y evitar la singularidad. Una vez que todas las posiciones, velocidades y aceleraciones relevantes se han calculado utilizando la cinemática, se usan métodos del campo de la dinámica para estudiar el efecto de las fuerzas sobre estos movimientos. La dinámica directa se refiere al cálculo de las aceleraciones en el robot una vez que se conocen las fuerzas aplicadas. La dinámica directa se usa en simulaciones por computadora del robot. La dinámica inversa se refiere al cálculo de las fuerzas del actuador necesarias para crear una aceleración del efector final prescrita. Esta información puede usarse para mejorar los algoritmos de control de un robot.
En cada área mencionada anteriormente, los investigadores se esfuerzan por desarrollar nuevos conceptos y estrategias, mejorar los existentes y mejorar la interacción entre estas áreas. Para ello, deben desarrollarse e implementarse criterios para el rendimiento "óptimo" y las formas de optimizar el diseño, la estructura y el control de los robots.
Biónica y biomimética
Biónica y biomimética aplican la fisiología y los métodos de locomoción de animales al diseño de robots. Por ejemplo, el diseño de BionicKangaroo se basó en la forma en que los canguros saltan.
Educación y entrenamiento
Los ingenieros de robótica diseñan robots, los mantienen, desarrollan nuevas aplicaciones para ellos y realizan investigaciones para expandir el potencial de la robótica. Los robots se han convertido en una herramienta educativa popular en algunas escuelas secundarias y preparatorias, particularmente en partes de los EE. UU., Así como en numerosos campamentos de verano para jóvenes, lo que despierta el interés en la programación, la inteligencia artificial y la robótica entre los estudiantes. Los cursos de informática de primer año en algunas universidades ahora incluyen la programación de un robot además del trabajo de curso tradicional basado en ingeniería de software.
Entrenamiento profesional
Las universidades ofrecen licenciaturas, maestrías y doctorados en el campo de la robótica. Las escuelas vocacionales ofrecen capacitación en robótica dirigida a carreras en robótica.
Proceso de dar un título
La Alianza de Estándares de Certificación de Robótica (RCSA) es una autoridad internacional de certificación de robótica que confiere diversas certificaciones de robótica relacionadas con la industria y la educación.
Campamento de verano de robótica
Varios programas nacionales de campamentos de verano incluyen robótica como parte de su plan de estudios básico. Además, los famosos museos e instituciones ofrecen con frecuencia programas juveniles de verano sobre robótica.
Competiciones de robótica
Hay muchas competiciones en todo el mundo. Una de las competiciones más importantes es FLL o FIRST Lego League. La idea de esta competencia específica es que los niños comiencen a desarrollar conocimiento y entrenarse en robótica mientras juegan con Legos desde que tienen 9 años. Esta competencia está asociada con Ni o National Instruments.
Programas extracurriculares de robótica
Muchas escuelas en todo el país están empezando a agregar programas de robótica a su plan de estudios después de la escuela. Algunos de los principales programas de robótica después de clases incluyen FIRST Robotics Competition, Botball y BEST Robotics. Las competiciones de robótica a menudo incluyen aspectos de negocios y marketing, así como ingeniería y diseño.
La compañía Lego comenzó un programa para que los niños aprendan y se entusiasmen con la robótica a una edad temprana.
Empleo
La robótica es un componente esencial en muchos entornos de fabricación modernos. A medida que las fábricas aumentan su uso de robots, la cantidad de trabajos relacionados con la robótica crece y se ha observado que aumenta constantemente. El empleo de robots en las industrias ha aumentado la productividad y el ahorro en la eficiencia y, por lo general, se considera una inversión a largo plazo para benefactores. Un documento de Michael Osborne y Carl Benedikt Frey descubrió que el 47 por ciento de los empleos en Estados Unidos están en riesgo de ser automatizados "durante un número no especificado de años". Estas afirmaciones han sido criticadas sobre la base de que la política social, no la IA, causa el desempleo.
Consecuencias para la seguridad y la salud en el trabajo
Un documento de debate elaborado por EU-OSHA destaca cómo la difusión de la robótica presenta oportunidades y desafíos para la seguridad y la salud en el trabajo (SST).
Los mayores beneficios de OSH derivados del uso más amplio de la robótica deberían ser la sustitución de las personas que trabajan en entornos no saludables o peligrosos. En espacio, defensa, seguridad o la industria nuclear, pero también en logística, mantenimiento e inspección, los robots autónomos son particularmente útiles para reemplazar a los trabajadores humanos que realizan tareas sucias, aburridas o inseguras, evitando así la exposición de los trabajadores a agentes y condiciones peligrosos y reduciendo los riesgos físicos, ergonómicos y psicosociales. Por ejemplo, los robots ya se utilizan para realizar tareas repetitivas y monótonas, para manipular material radiactivo o para trabajar en atmósferas explosivas. En el futuro, muchas otras tareas altamente repetitivas, arriesgadas o desagradables serán realizadas por robots en una variedad de sectores como agricultura, construcción, transporte, cuidado de la salud, bomberos o servicios de limpieza.
A pesar de estos avances, hay ciertas habilidades a las cuales los humanos estarán mejor preparados que las máquinas por un tiempo y la pregunta es cómo lograr la mejor combinación de habilidades humanas y de robots. Las ventajas de la robótica incluyen trabajos pesados con precisión y repetibilidad, mientras que las ventajas de los humanos incluyen creatividad, toma de decisiones, flexibilidad y adaptabilidad. Esta necesidad de combinar habilidades óptimas ha dado como resultado que los robots de colaboración y los seres humanos compartan un espacio de trabajo común más de cerca y condujo al desarrollo de nuevos enfoques y estándares para garantizar la seguridad de la "fusión hombre-robot". Algunos países europeos incluyen la robótica en sus programas nacionales y tratan de promover una cooperación segura y flexible entre robots y operadores para lograr una mejor productividad. Por ejemplo,
En el futuro, la cooperación entre los robots y los seres humanos se diversificará, con los robots incrementando su autonomía y la colaboración humano-robot alcanzando formas completamente nuevas. Los enfoques actuales y las normas técnicas que pretenden proteger a los empleados del riesgo de trabajar con robots colaborativos tendrán que ser revisados.
Obtenido de: https://en.wikipedia.org/wiki/Robotics