1. INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA

Desde siempre, el Hombre ha buscado la manera de hacer su vida más fácil, para ello ha ido inventando artilugios a lo largo de la Historia cada vez más sofisticados. En principio fabricó armas y herramientas manuales con los materiales que tenía a su disposición, lo que le dio ventaja con respecto a los animales.

Más tarde, construyó máquinas que le permitían hacer el trabajo con mucha menos fuerza, aunque requerían la intervención de un operario continuamente. Después, fabricó máquinas automáticas, que realizan una serie de tareas en orden y las repite continuamente, sin atención de las personas. 

Y por último, fabricó robots, que ejecutan tareas y toman decisiones automáticamente, siguiendo las órdenes de un programa memorizado. Por supuesto, este tipo de maquinas tampoco requieren intervención humana.

Actualmente se siguen utilizando herramientas, máquinas y automatismos, aunque se intentan sustituir por robots, por ser más cómodos para las personas.

1.1. Definición de Robótica

El término "Robótica" fue acuñado por Isaac Asimov para describir la tecnología de los robots. Él mismo predijo hace años el aumento de una poderosa industria robótica, predicción que ya se ha hecho realidad. Recientemente se ha producido una explosión en el desarrollo y uso industrial de los robots tal que se ha llegado al punto de hablar de "revolución de los robots" y "era de los robots". 

Podemos definir el significado de la robótica como una ciencia que aglutina varias ramas tecnológicas (como la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control, entre otras), con el objetivo de diseñar máquinas que sean capaces de realizar tareas automatizadas o de simular el comportamiento humano o animal, en función de la capacidad de su software.

Sus principales objetivos son abaratar los costes de producción y realizar tareas tediosas o peligrosas, y aunque hasta hace pocos años, únicamente los veíamos en el sector industrial automatizando puestos de trabajo, ahora también disfrutamos de los robots en hoteles, bares, bancos, consultas médicas, ejerciendo de policías o en catástrofes naturales.

Si todavía no te has decidido por tus estudios futuros, la robótica es una disciplina que está en auge actualmente y que tiene un gran futuro.

1.2. Definición de robot

La palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo Karel Capek estrenó en el teatro nacional de Praga su obra Rossum's Universal Robot. 

Su origen es de la palabra eslava "robota", que se refiere al trabajo realizado de manera forzada. 

La obra trata sobre un inventor que fabrica robots humanoides para hacerles trabajar como esclavos, finalmente los robots se revelan contra él y lo asesinan.

La palabra robot está a la orden del día y muchas veces al escucharla nos imaginamos una máquina con forma humana que camina, habla, gesticula... pero en realidad es algo más complicado de definir.

2. FUNCIONAMIENTO DE UN ROBOT

Como vimos en la clase anterior, un robot recoge información del medio físico que le rodea (Temperatura, luz, sonido, movimiento, etc.). Esto lo realiza mediante unos componentes electrónicos llamados "Sensores".

Dependiendo de los parámetros que reciba de su entorno a través de los sensores, puede realizar ciertas acciones (Moverse, encender luces, emitir sonidos, etc.). Esto lo puede realizar mediante otro tipo de componentes electrónicos llamados "Actuadores".

El "cerebro" del robot, el que decide lo que tiene que hacer al consultar los sensores es una placa electrónica llamada "Controladora" , que contiene el programa que tiene que ejecutar en todo momento, que previamente lo ha introducido un programador.

El programa puede ser cambiado para cambiar el funcionamiento del robot cuantas veces se quiera.

2.1. Hardware y Software

Hemos visto que para hacer funcionar un robot hacen falta varias cosas, algunas con tangibles como lo sensores, la placa controladora y los actuadores y otras son intangibles como los programas y los datos.

Programamos el software en un ordenador y se lo transmitimos al controlador a través de un cable; de esta forma, el controlador sabe lo que tiene que hacer en cada momento.

A veces, el robot no actúa como nosotros pensábamos, luego tendremos que revisar el programa, volver a transmitirlo a la controladora y volver a probar su funcionamiento en el robot. A este proceso se le llama "depurar" un programa.

La placa controladora tiene un microchip llamado "procesador", que se encarga de leer y ejecutar cada línea del programa que hemos introducido en la memoria de la placa. 

Además, el procesador se encarga de leer los datos de los sensores y de controlar los actuadores conectados a la placa.

2.1.2. Placas controladoras

Actualmente, la placa controladora más famosa es Arduino, que fue inventada por un estudiante italiano en el año 2005. Se han vendido más de 250 unidades en todo el mundo, sin contar los numerosos clones y compatibles.

Existen varios modelos de placas Arduino con diferentes especificaciones, todas ellas sencillas de usar y a precios muy asequibles, por lo que son ideales para la enseñanza.

También existen otros tipos de placas controladoras, pero las más utilizadas en el ámbito educativo son las siguientes:

2.2. Tipos de robot

Actualmente estamos rodeados de robots sin saberlo, como hemos visto antes, no todos los robots tienen forma de humano:

Podemos clasificar los robots en dos grupos:

• Los robots industriales: Se utilizan en la fabricación de objetos, en tareas como la soldadura, pintura, unión de piezas, manejo de materias peligrosas, etc. Suelen tener forma de brazos articulados.

• Los robots de servicio: Se utilizan para ayudar directamente a las personas, con fines médicos, militares, para entretener, para hacer tareas del hogar, etc.

2.3. Aplicaciones de los robots

Como hemos visto antes, los robots se utilizan en diversos lugares y además, están siendo introducidos en otros nuevos, como en los coches.

Las principales aplicaciones de los robots son:

Industria

• Transporte de materiales

• Montaje

• Corte mecánico, rectificado, desbardado y pulido

• Pintura

• Manipulación de plásticos y otros materiales

• Tareas peligrosas como soldaduras, implementación de sustancias inhalantes nocivas, transporte de materiales pesados.

• Reciclaje

• Medición, inspección, control de calidad

Servicios

• Transporte robotizado

• Limpieza

• Atención a usuarios

• Entretenimiento

• Vigilancia

• Domótica

Medicina

• Cirugía asistida

• Telecirugía

• Prótesis motorizadas

Otros ámbitos

• Exploración espacial

• Exploración del fondo de los océanos

• Desactivación de artefactos explosivos

• Inspección de red de saneamiento

• Agricultura robotizada

2.4. Ventajas e inconvenientes de los robots

Como hemos dicho al principio de este tema, estamos entrando en la "era de los robots", y como todo cambio, tiene defensores y detractores. 

Vamos a analizar brevemente las ventajas e inconvenientes de los robots en la sociedad:

Ventajas

• Capacidad de realizar trabajos complejos y/o peligrosos con precisión.

• Mayor velocidad en la realización de las tareas sin cansarse.

• Se pueden adaptar a nuevos trabajos y/o situaciones cambiando el programa que los gobierna.

Inconvenientes

• Sustituyen a las personas, quitándoles el puesto de trabajo.

• Son muy caros y solo se los pueden permitir las grandes empresas

• Pueden ser hackeados para que funcionen mal.