Introduccion
El hombre se ha caracterizado siempre por su búsqueda constante de nuevas vías para mejorar sus condiciones de vida. Estos esfuerzos le han servido para reducir el trabajo en aquellas operaciones en las que la fuerza juega un papel primordial. Los progresos obtenidos han permitido dirigir estos esfuerzos a otros campos, como por ejemplo, a la construcción de máquinas que ayuden a resolver rápida determinadas operaciones que resultan tediosas cuando se realizan a mano.
Evolucion de la robotica
La forma más intuitiva de entender la evolución de la robótica es analizando punto a punto las distintas generaciones de robots a lo largo de la historia y a su vez mencionando algunos de sus ejemplos, viendo claramente su desarrollo.
Primera Generación
También denominada "Manipuladores", son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o variable. El sistema de control utilizado se basa en las "paradas fijas" mecánicamente. Podemos considerar como ejemplo de esta primera etapa los mecanismos de relojería que permiten mover las cajas musicales o a los juguetes de cuerda. Este tipo de control es semejante al ciclo de control que tienen algunos lavadores de ciclo fijo., pero están limitados a un número pequeño de movimientos.
Segunda generación
Segunda generación o "robots de aprendizaje", repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.
Tercera generación
Robots con control sonorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios. De esta manera utiliza las computadoras para su estrategia de control y tiene algún conocimiento del ambiente local a través del uso de sensores, los cuales miden
Cuarta generación
La denominada generación de "Robots inteligentes", similar a la anterior, pero que además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real. Utilizan conocimiento difuso y procesamiento dirigido por expectativas que mejoran el desempeño del sistema de manera que la tarea de los sensores se extiende a la supervisión del ambiente global, registrando los efectos de sus acciones en un modelo del mundo y auxiliar en la determinación de tareas y metas.
Futuro de la robotica
La robótica ha ido desarrollándose y evolucionando en gran medida a lo largo de los últimos años, de tal manera que actualmente existen varios campos que componen la robótica avanzada y que afrontan el futuro de ésta.
¿Cuál es el objetivo? Crear robots inteligentes y autónomos, la nueva generación, capaces de estar situados en suentorno, adoptar comportamientos, razonar, evolucionar y actuar como seres vivos.
Robótica situada
Este enfoque se ocupa de los robots que están insertos en entornos complejos y, a menudo, dinámicamente cambiantes. Se basa sobre dos ideas centrales: los robots
Los robots "están corporizados" (embodiment), es decir, tienen un cuerpo físico apto para experimentar su entorno de manera directa, en donde sus acciones tienen Una realimentación inmediata sobre sus propias percepciones. Los robots "está situados" (situatedness), o sea, están inmersos dentro de un entorno; interaccionan con el mundo, el cual influye –de forma directa– sobre su comportamiento.
Robótica Basada en la Conducta o el Comportamiento
Este acercamiento emplea el principio conductista: los robots generan un comportamiento sólo cuando se los estimula; es decir, reaccionan ante los cambios de su entorno local (como cuando alguien toca accidentalmente un objeto caliente). Aquí, el diseñador divide las tareas en numerosas y diferentes comportamientos básicos, cada una de los cuales se ejecuta en una capa separada del sistema de control del robot.
Típicamente, estos módulos (conductas) pueden ser la de evitar obstáculos, caminar, levantarse, etc. Las funciones inteligentes del sistema, tales como percepción, planificación, modelado, aprendizaje, etc. emergen de la interacción entre los distintos módulos y el entorno físico en donde está inmerso el robot. El sistema de control – totalmente distribuido– se construye de manera incremental, capa por capa, a través de un proceso de ensayo y error, y cada capa es responsable únicamente de una conducta básica.
Robótica Cognitiva
Esta aproximación utiliza técnicas provenientes del campo de las Ciencias Cognitivas. Se ocupa de implementar robots que perciben, razonan y actúan en entornos dinámicos, desconocidos e imprevisibles.
Para eso, deben poseen un modelo simbólico e interno de su entorno local, y la suficiente capacidad de razonamiento lógico para tomar decisiones y para ejecutar las tareas necesarias a fin de alcanzar sus objetivos.
Si se consigue que los robots desarrollen por sí mismos sus capacidades cognitivas, se evitaría el programarlos "a mano" para cada tarea o contingencia concebible. Asimismo, si se logra que los robots utilicen representaciones y mecanismos de razonamiento similares a la de los humanos, se podría mejorar la interacción hombre máquina, así como las tareas de colaboración. Sin embargo, se necesita un elevado poder de procesamiento (en especial si el robot cuenta con numerosos sensores y actuadores) y mucha memoria (para representar el espacio de estados).
Robótica de Desarrollo o Epigenética
Este enfoque se caracteriza porque trata de implementar sistemas de control de propósito general, a través de un prolongado proceso de desarrollo u auto organización autónoma.
Como resultado de la interacción con su entorno, el robot es capaz de desarrollar diferentes –y cada vez más complejas– capacidades perceptuales, cognitivas y de comportamiento.
Robótica Evolutiva
Este acercamiento aplica los conocimientos obtenidos de las Ciencias Naturales (biología y etología) y de la Vida Artificial (redes neuronales, técnicas evolutivas y sistemas dinámicos) sobre robots reales, a fin de que desarrollen sus propias habilidades en interacción íntima con el entorno y sin la intervención humana.
Mediante un diseño fijo, es difícil lograr que un robot se adapte (se auto organice) a un entorno dinámico que evoluciona –a menudo– mediante cambios caóticos, ya que la máquina puede adquirir automáticamente nuevos comportamientos dependiendo de las situaciones dinámicas que se presentan en el entorno en donde está situada.
Robótica Inspirada en la Biología
Esta aproximación se ocupa de diseñar robots que funcionan como los sistemas biológicos, de allí que se basan sobre las Ciencias Naturales (biología, zoología y etología) y la robótica. Dado que los sistemas biológicos realizan muchas tareas de procesamiento complejas con máxima eficiencia, constituyen una buena referencia para implementar sistemas artificiales que ejecuten tareas que los seres vivos realizan de forma natural (interpretación de la información sensorial, aprendizaje de movimientos, coordinación motora, etc.). Aunque es posible obtener diferentes grados de "inspiración biológica" (desde una vaga semejanza hasta una aceptable réplica), el objetivo último es realizar máquinas y sistemas cada vez más similares al original.
Ejemplos actuales
A lo largo de los últimos años se han desarrollado proyectos increíbles, haciendo palpables la evolución de los campos mencionados en el anterior apartado.
Veamos algunas muestras, como los nuevos robots andantes "PetMan" y "BigDog", un helicóptero y un coche de rallyes autónomos o una profesora robot.
"PetMan" y "BigDog"
La firma Boston Dynamics ha presentado a Petman, un robot prototipo que aunque no dibuja, ni cocina, ni blogea es capaz de de realizar una serie de funciones como caminar, trotar y gatear, alcanzando una velocidad de unos 5 kilómetros por hora.
Por otra parte, Petman es capaz de mantener el equilibrio cuando es empujado. y de manejar una serie de variables par control la temperatura, humedad y la transpiración.
En cuanto a BigDog, también firma de Boston Dynamics, se trata de un robot de cuatro patas capaces de caminar por cualquier superficie, incluyendo pendientes de hasta 35 grados, suelos helados, caminos de piedras/cabras, todo es poco para él. Es capaz de cargar con 150 kilos de peso.
Diríase viéndole superar algunos de los retos que muchos movimientos son genuinamente animales, acaso "instintivos", pero nada más lejos de la realidad: un ordenador bien programado y sensores diversos, incluyendo visión estéreo controlan todos sus movimientos.
Coche autónomo
Hace tiempo que las personas sueñan con un coche que se conduzca solo, que no choque y que no cometa los errores que cometen los conductores humanos.
Pues modelos que se conducen solos ya existen, gracias a la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de la Defensa de Estados Unidos (DARPA).
Cuncluciones
Después de haber visto con más detalle la evolución que ha vivido la robótica gracias a la evolución de la ciencia en general y Posteriormente en concreto de la inteligencia artificial, parece que nos quedamos con varias sensaciones, entre ellas la de asombro por los últimos y asombrosos inventos, y por otra parte, con las ganas de saber qué va a ser lo próximo, qué nos deparará el futuro con tan increíbles máquinas y robots.
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