thumbnail|Robot fabricado por Toyota. thumbnail|El robot estadounidense Atlas (en desarrollo desde 1995) está diseñado para una variedad de tareas y trabajos de búsqueda y rescate. Un robot es una entidad virtual o mecánica artificial. En la práctica, esto es por lo general un sistema electromecánico que, por su apariencia o sus movimientos, ofrece la sensación de tener un propósito propio. La independencia en sus acciones hace que sus acciones sean la razón de un estudio razonable y profundo en el área de la ciencia y tecnología. La palabra puede referirse tanto a mecanismos físicos como a sistemas virtuales de software, aunque suele aludirse a los segundos con el término de bots.
No hay un consenso sobre qué máquinas pueden ser consideradas robots, pero sí existe un acuerdo general entre los expertos y el público sobre que los robots tienden a hacer parte o todo lo que sigue: moverse, hacer funcionar un brazo mecánico, sentir y manipular su entorno y mostrar un comportamiento inteligente, especialmente si ese comportamiento imita al de los humanos o a otros animales. Actualmente podría considerarse que un robot es una computadora con la capacidad y el propósito de movimiento que en general es capaz de desarrollar múltiples tareas de manera flexible según su programación; así que podría diferenciarse de algún electrodoméstico específico.
Aunque las historias sobre ayudantes y acompañantes artificiales, así como los intentos de crearlos, tienen una larga historia, las máquinas totalmente autónomas no aparecieron hasta el . El primer robot programable y dirigido de forma digital, el Unimate, creado por George Devol, fue instalado en 1961 para levantar piezas calientes de metal de una máquina de tinte y colocarlas.
Los robots domésticos para la limpieza y mantenimiento del hogar son cada vez más comunes. No obstante, existe una cierta ansiedad sobre el impacto económico de la automatización y la amenaza del armamento robótico, una ansiedad que se ve reflejada en el retrato a menudo perverso y malvado de robots presentes en obras de la cultura popular. Comparados con sus colegas de ficción, los robots reales siguen siendo limitados.
Etimología El gran público conoció la palabra robot a través de la obra R.U.R. (Robots Universales Rossum) del dramaturgo checo Karel Čapek, que se estrenó en 1920. La palabra se escribía como robotnik.
Sin embargo, no fue este autor quien inventó la palabra. En una breve carta escrita a la editorial del Diccionario Oxford, atribuye a su hermano Josef la creación del término. En un artículo publicado en la revista checa Lidové noviny en 1933, explicó que originalmente le quiso llamar laboři (del latín labor, trabajo). Sin embargo, no le gustaba la palabra y pidió consejo a su hermano Josef, que le sugirió "roboti". La palabra robota significa literalmente trabajo o labor y figuradamente "trabajo duro" en checo y muchas lenguas eslavas. Tradicionalmente robota era el periodo de trabajo que un siervo debía otorgar a su señor, generalmente 6 meses del año.Incluyendo el eslovaco, ucraniano, ruso y polaco. Su origen se encuentra en el antiguo eslavo eclesiástico robota "servidumbre" ("trabajo" en búlgaro y ruso actuales), que a su vez viene de la raíz indoeuropea *orbh- . La servidumbre se prohibió en 1848 en Bohemia, por lo que cuando Čapek escribió R.U.R., el uso del término robota ya se había extendido a varios tipos de trabajo, pero el significado obsoleto de "servidumbre" seguiría reconociéndose.Robot es un cognado del alemán Arbeiter (trabajador). En Hungría, el robot era un servicio feudal similar a la corvea que los campesinos concedían al magnate cada año.
La palabra robótica, usada para describir este campo de estudio, fue acuñada por el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov. La robótica concentra 3 áreas de estudio: la mecatrónica, la física y las matemáticas como ciencias básicas.
Historia
En el antes de Cristo, el matemático griego Arquitas de Tarento construyó un ave mecánica que funcionaba con vapor y a la que llamó «La paloma». También el ingeniero Herón de Alejandría (10-70 d. C.) creó numerosos dispositivos automáticos que los usuarios podían modificar, y describió máquinas accionadas por presión de aire, vapor y agua. Por su parte, el estudioso chino Su Sung levantó una torre de reloj en 1088 con figuras mecánicas que daban las campanadas de las horas.
Al Jazarí (1136–1206), un inventor musulmán de la dinastía Artuqid, diseñó y construyó una serie de máquinas automatizadas, entre las que había útiles de cocina, autómatas musicales que funcionaban con agua, y en 1206 los primeros robots humanoides programables. Las máquinas tenían el aspecto de cuatro músicos a bordo de un bote en un lago, entreteniendo a los invitados en las fiestas reales. Su mecanismo contenía un tambor programable con clavijas que chocaban con pequeñas palancas que accionaban instrumentos de percusión. Podían cambiarse los ritmos y patrones que tocaba el tamborilero moviendo las clavijas.
Desarrollo moderno
El ingeniero e inventor francés Jacques de Vaucanson en 1737, construyó el primer autómata, Joueur de Flûte ("El Flautista"), una figura de tamaño natural de un pastor que tocaba el tambor y la flauta y tenía un repertorio de doce canciones.
El artesano japonés Hisashige Tanaka (1799-1881), conocido como el «Edison japonés», creó una serie de juguetes mecánicos extremadamente complejos, algunos de los cuales servían té, disparaban flechas sacadas de un carcaj e incluso trazaban un kanji (caracteres utilizados en la escritura japonesa).
Por otra parte, desde la generalización del uso de la tecnología en procesos de producción con la Revolución Industrial se intentó la construcción de dispositivos automáticos que ayudasen o sustituyesen al hombre. Entre ellos destacaron los Jaquemarts, muñecos de dos o más posiciones que golpean campanas accionados por mecanismos de relojería china y japonesa.
Robots equipados con una sola rueda fueron utilizados para llevar a cabo investigaciones sobre conducta, navegación y planeo de ruta. Cuando estuvieron listos para intentar nuevamente con los robots caminantes, comenzaron con pequeños hexápodos y otros tipos de robots de múltiples patas. Estos robots imitaban insectos y artrópodos en funciones y forma. Como se ha mencionado anteriormente, la tendencia se dirige hacia ese tipo de cuerpos que ofrecen gran flexibilidad y han demostrado ser adaptables a cualquier ambiente. Con más de 4 piernas, estos robots son estáticamente estables, lo que hace que el trabajar con ellos sea más sencillo. Recientemente se han hecho progresos hacia los robots con locomoción bípeda.
En el sentido común de un autómata, el mayor robot en el mundo tendría que ser el Maeslantkering, una barrera para tormentas del Plan Delta en los Países Bajos construida en los años 1990, la cual se cierra automáticamente cuando es necesario. Sin embargo, esta estructura no satisface los requerimientos de movilidad o generalidad.
En 2002 Honda y Sony comenzaron a vender comercialmente robots humanoides como «mascotas». Los robots con forma de perro o de serpiente se encuentran, sin embargo, en una fase de producción muy amplia; el ejemplo más notorio ha sido Aibo de Sony.
La robótica en la actualidad
En la actualidad, los robots comerciales e industriales se utilizan ampliamente y realizan tareas de forma más exacta o más barata que los humanos. También se emplean en trabajos demasiado sucios, peligrosos o tediosos para los humanos. Los robots se usan en plantas de manufactura, montaje y embalaje, en transporte, en exploraciones en la Tierra y en el espacio, cirugía, armamento, investigación en laboratorios y en la producción en masa de bienes industriales o de consumo.
Otras aplicaciones incluyen la limpieza de residuos tóxicos, minería, búsqueda y rescate de personas y localización de minas terrestres.
thumbnail|Expo 2005, Nagakute (Aichi). Existe una gran esperanza, especialmente en Japón, de que el cuidado del hogar para la población de edad avanzada pueda ser desempeñado por robots.
Los robots parecen estar abaratándose y reduciendo su tamaño, una tendencia relacionada con la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para manejarlos. Además, muchos robots son diseñados en simuladores mucho antes de construirse y de que interactúen con ambientes físicos reales. Un buen ejemplo de esto es el equipo máquina espiritual,Spiritual Machine un equipo de 5 robots desarrollado totalmente en un ambiente virtual para jugar al fútbol en la liga mundial de la F.I.R.A.
Además de los campos mencionados, hay modelos trabajando en el sector educativo, servicios (por ejemplo, en lugar de recepcionistas humanos o vigilancia) y tareas de búsqueda y rescate.
Usos médicos
Recientemente se ha logrado un gran avance en los robots dedicados a la medicina, con dos compañías en particular, Computer Motion e Intuitive Surgical, que han recibido la aprobación regulatoria en América del Norte, Europa y Asia para que sus robots sean utilizados en procedimientos de cirugía invasiva mínima. Desde la compra de Computer Motion (creador del robot Zeus) por Intuitive Surgical, se han desarrollado ya 6 modelos de robot Da Vinci por esta última, pasando por el primero modelo DaVinci, S, Si, Xi, X y el más reciente lanzado "SP". Actualmente hasta diciembre de 2017 se contabilizan en el mundo alrededor de 4409 sistemas Da Vinci, siendo Estados Unidos el país con más equipos disponibles, con un total de 2,862. Con aplicaciones en Urología, Ginecología, Cirugía general, Coloproctología, Cirugía Pediátrica, Cirugía Torácica, Cirugía Cardíaca y ORL. También la automatización de laboratorios es un área en crecimiento. Aquí, los robots son utilizados para transportar muestras biológicas o químicas entre instrumentos tales como incubadoras, manejadores de líquidos y lectores. Otros lugares donde los robots están reemplazando a los humanos son la exploración del fondo oceánico y exploración espacial. Para esas tareas se suele recurrir a robots de tipo artrópodo.
Modelos militares
Un impulsor muy significativo de este tipo de investigaciones es el desarrollo de equipos de espionaje militar. A fin de proteger a aquellos que ponen su vida en peligro, los robots de seguridad y defensa aptos para el combate pueden realizar numerosas misiones para ayudar a los profesionales de la seguridad pública y del ejército.
Arquitectura de los robots miniaturadeimagen|Fotografía del androide ICub Existen diferentes tipos y clases de robots, entre ellos con forma humana, de animales, de plantas o incluso de elementos arquitectónicos pero todos se diferencian por sus capacidades y se clasifican en 4 formas: Androides: robots con forma humana. Imitan el comportamiento de las personas, su utilidad en la actualidad es de solo experimentación. El principal limitante de este modelo es la implementación del equilibrio en el desplazamiento, pues es bípedo. Móviles: se desplazan mediante una plataforma rodante (ruedas); estos robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro. Zoomórficos: es un sistema de locomoción imitando a los animales. La aplicación de estos robots sirve, sobre todo, para el estudio de volcanes y exploración espacial. Poliarticulados: mueven sus extremidades con pocos grados de libertad. Su principal utilidad es industrial, para desplazar elementos que requieren cuidados.
En esta última se puede clasificar según su morfología en robots angulares o antropomórficos, robots cilíndricos, robots esféricos o polares, robots tipo SCARA, robots paralelos, robots cartesianos, entre otros.
Brazo robótico miniaturadeimagen|Robot de soldadura por puntos en la Politécnica