Robot

Un robot é un dispositivo, ou grupo de dispositivos, electromecánicos ou biomecánicos que poden realizar tarefas de maneira autónoma, preprogramada, ou so control humano. Un robot pode actuar baixo control directo dun ser humano (p. ex. o brazo robótico da lanzadeira espacial) ou autónomo baixo control dun ordenador preprogramado. Hai autores que fan fincapé na distinción entre mecanismo (cando precisa intervención humana para funcionar), autómata (cando o sistema reproduce un mesmo programa -unha mesma acción- unha e outra vez sen intervención humana, podendo incluso tomar decisións) e un robot, que se diferenciaría pola versatilidade: pode ser reprogramado e realizar diferentes accións en función do programa que execute, así por exemplo, unha porta que detecta a nosa presenza e abre e pecha automaticamente é un automatismo, non é un robot; só pode facer iso. O brazo mecánico controlado por un ordenador que pinta ou solda nunha cadea de montaxe distintos modelos de coches, si sería un robot. Os robots pódense utilizar para realizar as tarefas que son demasiado perigosas ou difíciles para que os seres humanos as executen directamente ou para automatizar tarefas repetitivas que se poden realizar de xeito máis barato por un robot que polo ser humano (p. ex. na produción do automóbil). Orixe
A palabra robot vén do vocábulo checo "robota" que significa "servidume", "traballo forzado", ou escravitude, especialmente os chamados "traballadores alugados" que viviron no Imperio Austrohúngaro ata 1848.
O termo "robot" utilizouno por primeira Karel Čapek na súa obra teatral R. U. R. (Rossumovi univerzální roboti) que se estreou en 1921, porén o autor indicou posteriormente que a palabra debíase a seu irmán Josef. Nun artigo publicado na revista checa Lidové noviny en 1933, explicou que orixinalmente quixo chamalos laboři (do latín labor, traballo). Porén, non lle gustaba a palabra e pediu consello ó seu irmán Josef, que lle suxeriu "roboti". A palabra robota significa literalmente traballo ou labor e figuradamente "traballo duro" en checo e moitas linguas eslavas. Tradicionalmente robota era o período de traballo que un servo debía pagar ó seu señor, xeralmente 6 meses do ano. A servidume prohibiuse en 1848 en Bohemia, polo que cando Čapek escribiu R. U. R. , o uso do termo robota xa se estendera a varios tipos de traballo, pero o significado obsoleto de "servidume" seguiría recoñecéndose.
A palabra robótica, usada para describir este campo de estudo, foi acuñada polo escritor de ciencia ficción Isaac Asimov.
A robótica concentra 3 áreas de estudo: a mecatrónica, a física e as matemáticas como ciencias básicas.
Aínda que os robots de Čapek eran humanos artificiais orgánicos, a palabra robot emprégase case sempre para referirse a humanos mecánicos. O termo androide pode referirse a calquera destes, mentres que un cyborg ("organismo cibernético" ou "home biónico") pode ser unha criatura que é a combinación de partes orgánicas e mecánicas. Historia
A Alberte o Magno atribúeselle a construción dun home de ferro durante o século XIII, un tipo de androide feito de madeira, metal, cera e coiro. Un dos primeiros autómatas documentados é o galo do reloxo astronómico da catedral de Estrasburgo, instalado en 1352, que ó mediodía movía as ás, abría o bico e cantaba. Nos séculos seguintes os autómatas convertéronse nun complemento popular dos reloxos de moitas igrexas en toda Europa. Nos anos 50 do século XX descubríronse unhas notas e debuxos que Leonardo da Vinci fixo no ano 1495 e que corresponderían a un tipo de autómata de aparencia humana cuberto con armadura de guerreiro.
Entre o 1738 e o 1739, Jacques de Vaucanson exhibiu varios autómatas de medida natural: un frautista que tocaba a frauta e o tambor, un timbaleiro e un pato. O pato mecánico podía bater as súas ás, mover o pescozo, beber auga, tragar gran da man do expositor, dar a sensación de dixerir o gran e defecar unha substancia almacenada nun compartimento oculto. Posiblemente os autómatas máis populares e coñecidos do século XVIII foron os fabricados pola familia suíza Jaquet-Droz entre 1768 e 1774. Pierre Jaquet-Droz, o seu fillo Henri-Louis e Jean-Frédéric Leschot crearon tres obras mestras, A Pianista, O Debuxante e O Escritor que causaron sorpresa e admiración na época e que hoxe en día aínda funcionan no Museo de Arte e Historia de Neuchâtel.
Durante a Revolución Industrial avanzouse na automatización dalgunhas máquinas utilizadas nas fábricas téxtils, en 1779 Samuel Crompton creou a mule-jenny, unha fiadora mecánica de 120 fusos, en 1785 a versión mellorada do tear mecánico de Edmund Cartwright (que fora presentado o ano anterior) e no 1801 o tear de Jacquard inventado por Joseph Marie Jacquard. Este tear utilizaba tarxetas perforadas para determinar os patróns a seguir polo tear durante o tecido da roupa, o que permitía que mesmo os usuarios máis inexpertos puidesen elaborar complexos deseños.
En 1898 Nikola Tesla fixo unha demostración pública no Madison Square Garden dun modelo de submarino controlado remotamente. durante a década de 1920 os enxeñeiros avanzaron na automatización das máquinas co obxectivo de construír aparellos capaces de funcionar eficientemente durante longos períodos de tempos e coa capacidade de autocorrexir algunhas irregularidades como a velocidade, forza, posición etc.
En 1926, o enxeñeiro Roy James Wensley que traballaba na compañía Westinghouse Electric Corporation creou o Televox, o primeiro robot capaz de facer un traballo útil. Ao Televox seguírono unha serie doutros robots sinxelos, como o Rastus, feito a imaxe dun home negro. Na década de 1930 Westinghouse creou un robot humanoide chamado Elektro que exhibiu na Feira Internacional de Nova York e na de 1940 en San Francisco.
Robótica moderna
O primeiro robot autónomo electrónico foi creado en 1948 no Burden Neurological Institute de Bristol en Inglaterra por William Grey Walter, que estudara as redes neuronais do cerebro e construíu a primeira rede neuronal artificial (de dúas neuronas) con dúas válvulas de baleiro e dous sensores, unha fotoresistencia sensible á luz e un interruptor de presión para detectar o contacto con outros obxectos. O robot podíase mover en función dos estímulos recibidos dos sensores grazas ao seu motor alimentado a baterías e ás súas tres rodas. Trátase do primeiro robot que non era dirixido por un operador, como Elektro, nin seguía un programa predeterminado senón que o facía en función dos estímulos recibidos a través dos seus sensores.
O primeiro robot moderno, dixital e programable, foi inventado por George Devol en 1954, foi nomeado Unimate e tratábase dun robot industrial. A primeira unidade do Unimate foi vendida á General Motors en 1960 e foi instalado ao ano seguinte nunha planta en Trenton (Nova Jersey) para levantar pezas quentes de metal dunha máquina de coada a presión e apilalas.
En 1961 Heinrich A. Ernst desenvolveu no Instituto de Tecnoloxía de Massachusetts (MIT) o MH-1 (Mechanical Hand 1, man mecánica 1) un tipo de man mecánica motorizada e con sensores táctiles operada por un computador que está programado para realizar algunhas funcións que corresponderían a unha persoa humana tendo en consideración os sinais achegados polos sensores.
Hoxe en día os robots comerciais e industriais utilízanse de maneira xeneralizada para realizar traballos de maneira máis barata ou con maior precisión e fiabilidade que os feitos polos seres humanos. Tamén se empregan para os traballos que son demasiado sucios, perigosos ou repetitivos para ser convenientes para os humanos. Os robots úsanse amplamente na fabricación, a montaxe, a embalaxe, o transporte, a exploración espacial e terrestre, a cirurxía, o armamento, a investigación en laboratorios ou a produción masiva de bens de consumo e industriais. Tipo de robot
Robots móbiles
Os robots móbiles non se atopan fixados a un punto físico e teñen a capacidade de moverse. Un exemplo común hoxe en día deste tipo de robot son os vehículos guiados automaticamente, que son un tipo de robots móbiles que seguen marcas ou cables postos en terra ou utilizan outros sistemas como o láser para seguir un camiño determinado.
Os robots móbiles están presentes na industria, en aplicacións militares e noutros campos relacionadas coa seguridade. Tamén aparecen como produtos de consumo, para o entretemento ou para facer certas tarefas como a limpeza (robots aspiradora). Os robots móbiles son obxecto dunha gran cantidade de investigacións en curso e case todas as universidades importantes contan con laboratorios dedicados á procura nos campos dos robots móbiles.
Os robots modernos adoitan ser utilizados en ambientes moi controlados, por exemplo nas cadeas de montaxe para evitar os problemas de resposta ante a presenza de interferencias inesperadas. Por iso os robots son pouco coñecidos para a maioría dos seres humanos. Aínda así os robots domésticos como os de limpeza son cada vez máis habituais nas casas dos países desenvolvidos.
Robots industriais
O robot máis relevante nos nosos tempos é o chamado robot industrial. É unha máquina provista de mecanismos e dispositivos que a capacitan para realizar automaticamente determinadas operacións industriais que interveñen no proceso de fabricación. Segundo a organización francesa de normalización un robot industrial é un manipulador automático, con servosistemas de posición, reprogramable, polivalente, capaz de situar e orientar materiais, pezas ou dispositivos especiais ao longo de movementos variables e programables para a execución de tarefas variadas
Nace da unión dun brazo poli-articulado (estrutura mecánica articulada) e un sistema electrónico de control que se integra co ordenador; o cal permite o control dos movementos que ten que efectuar o robot.
Segundo o grao de complexidade das operacións que realizan e da súa potencialidade, clasifícanse en: Robots industriais manipuladores.
Robots de aprendizaxe.
Robots de control numérico.
Robots intelixentes (que funcionan de acordo co concepto de intelixencia artificial).
Clasificación dos robots segundo o seu uso
Os robots pódense clasificar de moitas maneiras, por exemplo, segundo o uso ao cal son destinados podemos diferenciar entre robots de propósito xeral e robots dedicados a tarefas específicas.
Os robots poden ser deseñados para realizar unha determinada tarefa ou para a realización de varias funcións. Todos poden ser reprogramados para comportarse de maneira diferente, pero algúns están limitados pola súa forma física. Por exemplo, un brazo robotizado dunha fábrica pode levar a cabo traballos como o corte ou a soldadura, mentres que un robot de tipo pick-and-place (coller e pór) só se pode dedicar a tarefas como a de pór os compoñentes dos circuítos impresos ou encher un palet con pezas.
Robots domésticos e comerciais
Os robots de propósito xeral poden realizar unha gran variedade de funcións de maneira autónoma, pódense mover dentro dos espazos coñecidos, xestionar as súas propias necesidades de recarga, interaccionar con portas e ascensores electrónicos e levar a cabo outras tarefas básicas. Igual que os ordenadores, os robots de propósito xeral poden enlazarse con redes, software e outros accesorios que aumentan a súa utilidade. Poden recoñecer persoas ou obxectos, falar, proporcionar compañía, controlar a calidade do medio ambiente, responder ás alarmas, recoller subministracións ou realizar outras tarefas útiles. Poden realizar diferentes funcións ao mesmo tempo ou poden asumir diferentes roles en diferentes momentos do día. Algúns destes robots tentan imitar os seres humanos e mesmo poden ter unha aparencia humana, este tipo de robot reciben o nome de humanoides.
Robots na industria
Automobilística
Durante as últimas dúas décadas do século XX e a primeira do XXI as fábricas de automóbiles adoptaron de maneira xeneralizada a utilización dos robots. Unha fábrica típica contén centenares de robots industriais que traballan en cadeas de produción totalmente automatizadas, cun robot por cada dez traballadores humanos. Nunha cadea de produción automatizada, un chasis dun vehículo posto nunha cinta transportadora é soldado, pegado, pintado e finalmente ensamblado pasando por unha serie secuencial de robots.
Embalaxe
No campo da embalaxe os robots industriais utilízanse amplamente nas tarefas de paletización e envasado dos produtos manufacturados, por exemplo, para coller envases de bebidas ao final dunha cinta transportadora e polos dentro de caixas, ou para as operacións de carga e descarga en centros mecanizados.
Electrónica
A produción en masa dos circuítos impresos electrónicos son case fabricados en exclusiva por robots de tipos pick-and-place (coller e pór), xeralmente con manipuladores de tipos SCARA (Selective Compliant Assembly Robot Arm), que toman os pequenos compoñentes electrónicos de tiras ou bandexas, e sitúanos na súa posición sobre o circuíto impreso con gran precisión. Estes robots poden pór centenares de miles de compoñentes por hora, lonxe do que podería facer unha persoa en canto a velocidade, precisión e fiabilidade.
Vehículos automáticos
Os vehículos guiados automaticamente son un tipo de robots móbiles que segue marcas ou cables postos na terra ou utilizan outros sistemas, como o láser, para seguir un camiño determinado. Utilízanse para o transporte de mercadorías en grandes instalacións, por exemplo aos almacéns, portos de contedores ou nos hospitais.
Outros
Hai tarefas repetitivas, como a limpeza da casa, ou perigosas, como a exploración dentro dun volcán, que ás veces poden ser feitas por robots. Tamén algúns poden facer outras tarefas fisicamente inaccesibles polas persoas, por exemplo a exploración doutro planeta, a limpeza do interior dun cano longo e estreito, ou a realización dunha operación de cirurxía por laparoscopia. Robot humanoide
En xeral, un robot é calquera mecanismo automatizado. Pode ter calquera forma, non necesariamente humana.
Un robot humanoide é un robot deseñado de forma que teña características físicas ou funcións similares ás dos seres humanos. Por exemplo os robots cataláns Tibi i Dabo, creados polo Instituto de Robótica e Informática Industrial, IRII, en Barcelona; o coreano Asimo da compañía Honda; ou o Robonaut 2, un torso humanoide denominado R2 polos seus creadores do Dextrous Robotics Laboratory da NASA.
Moitos robots teñen forma de brazo articulado. En principio non é necesario que un robot teña aparencia similar á humana e de feito para a maioría de usos son máis prácticos con outras formas, por exemplo ameboide, en forma de vehículo, de vis etc. Os primeiros robots humanoides creáronse como ferramenta de publicidade. Así, as empresas do sector podían atraer moito máis a atención con este tipo de robots en demostracións lúdicas e espectáculos.
Posteriormente, durante as últimas décadas, algúns robots humanoides desenvólvense segundo especificacións industriais, en misións aeroespaciais (como é o caso do R2), atención aos cidadáns (Tibi i Dabo, e tamén o REEM que fai de guía e monitor de visitantes de museos), aplicacións médicas e seguridade.
Algúns robots humanoides, como o REEM, teñen un aspecto bastante similar ao humano. Actualmente ás veces tamén se usa o termo androide para falar de robots humanoides. Androides e xinoides
Os androides e as xinoides son robots que teñen aparencia externa e unhas funcións que lembran o corpo humano, en particular e respectivamente, de home e de muller. Segundo Masahiro Mori, Sigmund Freud (Aquilo sinistro, 1919) e outros autores, as persoas tenden a empatitzar máis con criaturas e máquinas a medida que se asemellan máis a figuras humanas, por exemplo polo feito de ter "cara" e "ollos", pero hai un punto, o chamado "val inquietante", ó cal pertencen as máscaras de teatro Noh, os zombis e as mans protésicas de plástico e "cor carne", ademais de robots que se asemellan moito a humanos pero non bastante, que esta similitude fai énfase na diferenza, a distorsión ou a carencia, dando un aspecto sinistro ou inquietante. Despois dese val, case igual que un humano, volve ser unha figura percibida como amable ou agradable. É por iso que os androides e xinoides adóitanse facer de talles máis pequenas que a humana estándar, ou ben collen figuras pretendidamente diferentes, ou que lembren animais domésticos (especialmente gatos, e tamén cans). No pasado, a forma das xinoides, así como a voz feminina en máquinas de servizo, asociábase a esta necesidade de que a máquina ou robot ao servizo do home sexa un ser non superior nin igual a el, sendo un exemplo de micromachismo se non de machismo.
O concepto, tal como o entendemos actualmente, naceu na literatura de ciencia ficción do século XIX e continuouse utilizando en varias obras durante os séculos XX e XXI. Algúns dos máis coñecidos son o C-3PO de Star Wars e os chamados "replicantes" de Soñan os androides con ovellas eléctricas? .
Parece que a palabra androide xa podería existir no século XII, pero ata o século XIX non sería popularizada na súa actual interpretación. A pesar de que ata agora se trataba dun termo estritamente de ficción usado na literatura, cómics, películas etc. pero non no eido científico e tecnolóxico; parece que actualmente empeza a aparecer como sinónimo de "robot humanoide". Intelixencia
Algúns científicos afirman que os robots serán capaces de se aproximaren a unha intelixencia semellante á humana na primeira metade do século XXI[Cómpre referencia]. O pioneiro da cibernética Norbert Wiener discutiu algúns destes temas no seu libro The human use of human beings (1950), no que especulou que a realización de traballos humanos polos robots pode levar a un aumento no desemprego e problemas sociais a curto prazo, porén que a medio prazo isto pode traer unha riqueza material ás persoas na maioría das nacións.