Los robots, aquí y
ahora
Origen de la robótica
El robot es, sin duda, uno de los inventos más populares del siglo XX, fundamentalmente debido a los increíbles relatos, películas y juegos que se han creado alrededor de robots tan fantásticos como inexistentes. Actualmente, el robot industrial está muy lejos de ser un humanoide con ilimitada fuerza e inteligencia. Este hecho provoca que el primer contacto con un robot resulte decepcionante para la mayor parte de las personas sin curiosidad técnica o científica. Sin embargo la robótica representa la confluencia de varias materias: mecánica, electricidad, electrónica, automática e informática, que hacen que el estudio de un robot resulte enormemente atractivo para especialistas en cualquiera de ellas.
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Gizamat II, Creado Por Ikerlan en Arrasate.
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La idea de crear autómatas o máquinas que imitaran el trabajo realizado por los hombres o animales es muy antigua. El objetivo de la robótica ha sido siempre realizar tareas que permitan la automatización de procesos, con una reducción de costes directos, o la mejora de las condiciones laborales. Hasta la mitad del siglo XX, los autómatas fueron construidos únicamente para la distracción. A partir de la segunda mitad del siglo XX los avances en la robótica comenzaron a sucederse. Inicialmente fueron impulsados por las necesidades de la industria, especialmente la de automoción. Los norteamericanos Geroge Devol y Joseph F.Engelberger, quien estuvo muy influenciado por los libros de Asimov, construyeron el primer robot industrial en 1.959, introducido por Unimation Inc. en la fábrica General Motors de Trenton, Nueva Jersey, en una aplicación de fundición por inyección. A finales del siglo XX, el robot industrial es una más de las máquinas que se pueden encontrar en empresas con líneas de fabricación en serie, llegando el parque mundial de robots a cerca de un millón de unidades. En el entorno del País Vasco se encuentran en prácticamente todos los sectores de producción, pero principalmente en la industria del automóvil (Mercedes-Benz y Volkswagen) y en sus empresas auxiliares. Y, aunque la fabricación de robots se encuentra muy centrada sobre todo en compañias americanas, japonesas y alemanas, aquí también hay empresas que ofrecen robots más o menos complejos, sobre todo para manipulación de materiales. Y podemos decir que en nuestro entorno se desarrolló uno de los primeros robots móviles, concretamente en el Centro Tecnológico Ikerlan (Mondragón). Actualmente varios otros centros del País Vasco trabajan en temas relacionados (Tekniker, Ikerlan, Robotiker).
Los robots en la actualidad
Aunque existe una idea común de lo que es un robot industrial, no es fácil ponerse de acuerdo a la hora de establecer una definición formal. La descripción más aceptada es: “Un manipulador multifuncional reprogramable con varios ejes de movimiento, capaz de manipular materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales según trayectorias variables programadas para realizar tareas diversas”. En otras palabras, un brazo mecánico movido por varios motores, y controlado por un ordenador especializado. En el extremo del brazo se pueden adosar las herramientas necesarias según el trabajo que tenga que realizar el robot.
El desarrollo de la microelectrónica, los avances en la tecnología de los ordenadores, la disponibilidad de servomecanismos electromecánicos e hidromecánicos fiables y el desarrollo de la teoría de control y de las máquinas de control numérico, entre otros, han sido factores claves en la evolución de la robótica.
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| Nuevas generaciones de robots que exploran el espacio (robot Sojouner de la NASA explorando Marte). |
Sin embargo pese al rápido auge de los robots industriales, una mirada hacia atrás muestra que las predicciones hechas hace unos cuantos años fueron excesivamente optimistas en muchos aspectos. En un principio se pensó en los robots universales, en los que se diseñaba una única máquina válida para cualquier tipo de aplicación. Pero debido a las cada vez más altas exigencias requeridas en la calidad de los productos finales se tiende cada vez más al diseño de robots exclusivos para cada aplicación concreta.
Las primeras aplicaciones de la robótica industrial se realizaron en tareas de forja y fundición. La fundición es una ocupación desagradable para un operario humano debido al riesgo que presenta. Actualmente el campo de aplicaciones de la robótica es inmenso. Los futuros desarrollos de la robótica van hacia campos muy diversos, y apuntan a aumentar la destreza, movilidad y autonomía de los mismos.
Aplicaciones
Aplicaciones “tradicionales”, presentes en muchas empresas de nuestro entorno
Orientadas a procesos industriales o de producción, inicialmente pensadas para evitar al operario trabajos peligroso, sucios o repetitivos. Tareas habituales de los robots:
- Manipulación: carga de palets, transferencia de artículos de un punto a otro, empaquetado, ensamblado, atención de máquinas (carga y descarga de prensas, máquina-herramienta, hornos de fundición).
- Procesos sobre piezas: soldadura, corte, aplicación de pintura y adhesivos con spray, mecanizados (pulido).
- Inspección: medición de geometría en piezas, control
de calidad.
Robot industrial actual (robot Kuka cargando piezas de automóvil en prensas).
Aplicaciones nuevas y/o especiales
Con los sistemas de planificación y definición de procesos y otros desarrollos complementarios se ha incrementado la complejidad del robot, resultando más autónomo e independiente. Gracias a la incorporación de inteligencia artificial y al uso de sensores, los robots han evolucionado desde la manipulación de objetos conocidos, presentados en posiciones y orientaciones predefinidas, a poder manipular objetos cuya forma precisa y localización no son conocidas de antemano, introduciéndose así en campos como:
- Limpieza de calles y fachadas, robots aspiradora (en Ikerlan) y corta-césped.
- Inspección y mantenimiento en sitios de difícil acceso (tuberías, conductos aireación, centrales nucleares, actividades submarinas).
- Desensamblado o desmontaje de equipos que se van a reciclar (en Robotiker).
- Vigilancia de edificios.
- Actuación ante emergencias: minirobots para búsqueda de personas en derrumbes, robots de desactivación de explosivos, lucha contra el fuego, limpieza de vertidos.
- Medicina: aplicaciones quirúrgicas, cuidado de enfermos en hospitales, rehabilitación, asisitencia a personas mayores o discapacitadas, microrobots para diagnóstico y dispensadores de medicinas.
- Agricultura y ganadería: recolección, esquilado y ordeño automático.
- Exploración espacial: estación ISS, robots en misiones a la Luna y Marte.
- Entretenimiento: robots humanoides de Honda, sistemas de realidad virtual, realización de películas, etc.
Bibliografía:
Renteria, A., Rivas, M., “Introducción a la robótica. Fundamentos y aplicaciones”, Ed. McGraw-Hill, 2000.
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