Robótica y Hardware

Hace unos años escuché una frase que a mi parecer definía de forma simple y adecuada lo que es un robot: “un robot es cualquier cosa que se considere es un robot” y sí, basados en esto no podríamos definir una vieja podadora de césped como un robot, pero sí a una podadora autónoma que arregla nuestro jardín sin intervención humana y mostrando ciertos comportamientos que nos pueden hacer pensar que es un robot.

Esto sucede cuando vemos que el dispositivo que consideramos un robot puede tomar ciertas decisiones como evitar un obstáculo o en el caso de los robots de software reaccionar ante un evento del sistema y realizar una acción.

En términos formales un robot es un dispositivo de hardware o software que cuenta con sensores (para conocer su entorno) y actuadores (para modificar su entorno) y que realiza comportamientos inteligentes o no dentro de un entorno estructurado o no.

Ahora partiendo de esta breve introducción, comencemos por conocer el origen de la palabra robot, a diferencia de lo que podemos pensar no se origina en alguna ciencia considerada dura sino del arte. Gracias al dramaturgo Karel Capek y a su hermano Josef es que el público conoce la palabra robot en la obra Robots Universales Rossum, esta palabra en checo significa trabajo duro y la palabra robota está asociada al período previo de la abolición donde una persona (siervo) debía laborar para su jefe.

Si analizamos el significado de la palabra nos damos cuenta que es bastante adecuado para lo que hoy conocemos como robot, ya que generalmente se asocian a la realización de tareas repetitivas donde los humanos se agotan rápido y no pueden realizar con la misma eficiencia.

Los primeros robots aparecieron hace miles de años cuando los egipcios ya agregaban brazos mecánicos a las estatuas que veneraban siendo operados por personas, hombres como Leonardo Da Vinci ya construían dispositivos que buscaban imitar los movimientos de los seres vivos, incluso algunos de estos dispositivos llegaron a mostrar comportamientos que en su momento pudieron ser considerados inteligentes.

Qué es la robótica

La robótica es el área de la ciencia que se dedica al estudio, diseño, construcción e implementación de robots, confluyendo en ella distintas disciplinas: mecatrónica, computación, ciencias básicas, inteligencia artificial, arte, y otras tantas que permiten la construcción de sistemas con mayor complejidad cada día, este término fue acuñado por el escritor Isaac Asimov.

En un principio, la robótica se definió como una técnica para la implementación de dispositivos mecánicos para ser usados generalmente en la industria, con el fin de sustituir a los trabajadores humanos y luego con su avance se transformó en una ciencia y en la actualidad los robots son utilizados en distintos entornos del quehacer humano.

Para qué sirve la robótica

Una de las preguntas que muchas personas se hacen es ¿para qué sirve la robótica?, y la respuesta a esta pregunta está llena de aristas. La robótica, como se explica en los párrafos anteriores, sirve en su definición estricta para investigar, diseñar, construir e implementar sistemas robóticos tanto de hardware como software, entonces desde el punto de vista estrictamente como definición podríamos decir que para eso sirve, pero desde la arista de su beneficio la robótica sirve para construir soluciones que ayuden al humano a mejorar su calidad de vida, apoyándolo en la ejecución de tareas complejas y hasta consideradas peligrosas, además se convierten en una extensión del cuerpo y del cerebro humano.

La robótica en la actualidad sirve para dar soluciones a problemas de la industria, sirve para apoyar en la vida diaria a las personas como en el cuidado de adultos mayores, pacientes en hospitales, niños con alguna condición, sirven para el entretenimiento, sirven para apoyo en tareas militares y policiales, sirven en tareas de logística, y sirven para una larga lista de tareas donde un robot de hardware o un robot de software pueden ayudar.

Entonces podemos decir que la robótica sirve donde la necesitan y represente una solución real a la necesidad que se presente.

Aplicación de la robótica en el sector IT

La cuarta revolución industrial está en marcha, la industria 4.0 está avanzando hacia un cambio en la industria y en sus procesos incluyendo diferentes niveles de automatización en sus actividades, se podría decir de forma simple que la robótica se aplica en la búsqueda de soluciones que simplifiquen los procesos, disminuyan los errores propios del ser humano y hagan más eficiente la producción de bienes y servicios.

En la industria, encontramos distintos tipos de implementaciones, desde hace muchos años en las empresas de manufactura (vehículos, piezas, etc.) son utilizados brazos robóticos en sus distintas configuraciones, estos brazos generalmente fijos son capaces de realizar distintas tareas de forma precisa, repetitivas y con mínimo error. Estos robots pueden ser construidos para realizar alguna tarea predeterminada o pueden ser programados para realizar distintos tipos de tarea de acuerdo a la necesidad o pueden trabajar de forma colaborativa controlados o no por una entidad central.

Los manipuladores o brazos robóticos han sido estudiados desde hace décadas y hoy en día son ampliamente utilizados a distintas escalas. Los manipuladores industriales los podemos clasificar en diferentes tipos: cartesianos, scaras, redundantes, etc. esto en función de sus grados de libertad y número de articulaciones, entendiéndose como grados de libertad los diferentes movimientos que puede realizar para alcanzar un punto en el espacio de trabajo y las articulaciones, las diferentes uniones móviles entre sus partes, se pueden encontrar manipuladores para tareas de ensamblaje, soldadura, traslado de partes de un lugar a otro, entre otros.

Encontramos también robots en el sector de logística y distribución donde vemos otro tipo de robots, los móviles moviendo inventario y colaborando en tareas de despacho, organización de los productos y en general gestión de las áreas de centros de distribuciones. Encontramos también robots en medicina realizando operaciones de forma remota y siendo las manos y ojos de los cirujanos y otro sin fin de aplicaciones que impactan directamente el sector IT.

El sector IT, no escapa de la industria 4.0 pues este sector es clave y uno de los pilares en la evolución de la industria. Detrás de cada solución de automatización, detrás de cada robot en la industria, existe una solución IT que la soporta. Existen estudios de diversas fuentes donde se presentan cifras sobre el impacto de la robótica y la automatización en el sector IT.

En la actualidad el sector IT trabaja de la mano en la construcción de mejores algoritmos de control y colaboración para los dispositivos robóticos en el sector industrial además en el desarrollo de aplicaciones en áreas como la medicina donde, por ejemplo, los robots teleoperados y la medicina remota van de la mano logrando ya realizar complejas cirugías a distancia.

El sector IT trabaja además en áreas como computación afectiva relacionada directamente a los robots tanto de hardware como de software, la computación afectiva busca mejorar la interacción humano-máquina a través de la implementación de emociones artificiales que permiten a los humanos relacionarse de mejor forma con las entidades artificiales.

Otra área donde la robótica y el sector IT están trabajando es el RPA (Robotic process automation), que en términos simples es la construcción y despliegue de robots de software que emulan la interacción de los seres humanos con aplicaciones de software permitiendo automatizar distintos procesos lo que hace más eficiente este tipo de tareas, por ejemplo, son usados en la extracción de datos el RPA es un área en crecimiento dentro de la industria.

Encontramos otros tipos de robots como los bots para la interacción con los clientes permitiendo a las empresas estar en contacto permanente con sus clientes y generando interacción y satisfacción de necesidades de forma regular y constante.

Es importante prepararnos en estas áreas y aprovechar oportunidades de capacitación, la robótica está muy asociada a la inteligencia artificial por lo que cursos en esta área como el que ofrece OpenWebinars son unas fuentes de conocimiento interesante.

Futuro de la robótica

Recientemente participaba en un foro donde conversábamos del futuro de la robótica. Esta área ha pasado por diversos momentos con altas y bajas, pero en la actualidad con el crecimiento exponencial de las capacidades de procesamiento, con el desarrollo de cada vez sistemas más complejos de hardware y con la inteligencia artificial en pleno auge la robótica tiene un futuro prometedor y sobre todo en cuanto a su masificación y utilización en cada vez más contextos.

Dentro de pocos años veremos en los hogares asistentes robóticos más allá de las comunes aspiradoras robots de entretenimiento, veremos cada vez más como algo común robots haciendo tareas en nuestras ciudades, robots atendiendo en hoteles, parques, etcétera, que ya hoy sucede, pero los veremos llegar a distintas regiones, la robótica es también una oportunidad de reducir la brecha digital entre los países.

En la actualidad existen diversas plataformas que nos permiten simular y programar robots, una oportunidad de formación en una de estas herramientas es el curso de ROS de OpenWebinars, herramienta ampliamente utilizada en la academia y en la industria.