Robots con inteligencia artificial: la nueva era de tecnología de la construcción

De ser usados como mano de obra a dirigir las obras… Los robots sobrepasan el propósito de su creación.

Unimate, el primer robot industrial.

Nos encontramos en vísperas de un acelerado desarrollo de la inteligencia artificial en estos nuevos años 20s en que vivimos, desarrollo que nos acerca al sueño definitivo de máquinas capaces de llevar a cabo tareas por sí mismas y desempeñarse como una forma de vida tanto social como laboralmente. Comenzando con la creación de Unimate en 1950, se dio inicio a la carrera tecnológica de robots industriales capaces de llevar a cabo labores en las fábricas, ya fuese porque es trabajo muy pesado, peligroso para humanos, o solo simple y repetitivo de forma que un robot sería un buen reemplazo a humanos similar a la revolución industrial. Brazos robóticos más modernos en las industrias de 2024 pueden tener más funciones y completar una mayor variedad de tareas, pero Unimate sigue siendo el concepto base para los brazos robóticos décadas después.

Unimate específicamente era un brazo robótico (el primero en su clase, un tipo de robot que aún es usado hasta el día de hoy) clavado al suelo como una torreta, girando e interactuando con la maquinaria alrededor de él, tomando piezas de máquinas peligrosas para los humanos ya fuese por su alta temperatura, fuerza letal o vapores peligrosos de respirar, y las organizaba o soldaba. Aún no existía la mayoría de comunicaciones de hoy en día en 1950, tales como wifi, bluetooth, o usb, así que no había muchas formas de programar un robot para interactuar con su entorno. 

No obstante, solo necesitaba una básica señal “handshake” (“saludo”, es exactamente eso, dar una señal simple similar a un “sí o no” electrónico a la otra máquina) de parte de las máquinas para saber cuándo debía moverse o detenerse, el brazo Unimate sabía que acción realizar según el número de “handshakes” que le enviaban. Esto sería el inicio de los robots industriales en la historia humana.

SPOT, el perro robot de Boston Dynamics con inteligencia artificial.

Volviendo al mundo moderno, justo esta última semana (27 de Marzo de 2024) la policía ha reconocido el papel que desempeñó un robot fabricado por Boston Dynamics controlando un tiroteo antes de que seres vivos resultasen heridos: ‘Roscoe’ (nombre del robot, modelo SPOT) fue desplegado dentro de una casa donde se encontraba un hombre armado, recibiendo comandos a distancia e inspeccionándola a la vez que transmitía sus datos al equipo SWAT fuera de la residencia; encontró al atacante primero lo que resultó en disparos letales para Roscoe pero permitió a la policía neutralizar el interior de la casa con gas pimienta.

Un acto heroico, pero está lejos de ser la máxima habilidad que los robots podrán alcanzar. Volviendo al tema original, los robots modelo SPOT pueden usar estos sensores de inspección no solo en viviendas, pero en grandes fábricas con fría precisión.

Recientemente, SPOT fue dotado recientemente de inteligencia artificial con un cerebro con ChatGPT-4.0, lo que ha multiplicado su utilidad de forma incalculable. Esto no fue obra de sus creadores (Boston Dynamics), pero de la compañía especializada en IA y automatización en inspecciones, Levatas. 

De acuerdo al fundador y CEO de Levatas, Chris Nielsen, los modelos de robot SPOT ahora son capaces de llevar a cabo tareas como detectar y leer medidores analógicos, identificar anomalías termales, checar personal no autorizado, buscar signos de corrosión y daño en los equipos, escanear el área de trabajo en búsqueda de condiciones inseguras como derrames, y otros trabajos de índole industrial.

Pero en todo este tiempo lo que no dijimos es, que el robot SPOT es un perro, un perro robot específicamente. Probablemente no es la imagen que se viene a la mente al leer sobre un nuevo robot capaz de supervisar fábricas y a su personal, respondiendo preguntas con su base de datos enorme y elaborando reportes impensables para humanos antes, pero efectivamente todo esto lo hace una máquina sin forma humana.

Este increíble desarrollo le consiguió a Levatas el honor de ser el primer Compañero Tecnológico Certificado de la compañía Boston Dynamics, y de ahora en adelante todos los perros robot SPOT tendrán incluidos estos Medidores Analogos de detección y Modelos de lectura, los avances incluidos en la llamada Plataforma de Inspección Cognitiva Levatas.

Leyendo cómo parece ser un super supervisor, lo más probable habría sido imaginar un robot con forma humana pero aún sin llegar a eso ya se han conseguido los progresos que la humanidad imaginaba hace mucho, en el pequeño empaque de un perro robot inteligente, con aspecto animal pero totalmente capaz de apoyar en nuestras obras y proyectos de inteligencia.  

De hecho, atrás en 1960, en una entrevista con el creador de Unimate ya se había hablado de cómo al oír hablar de robots uno imaginaba personas metálicas, pero no necesariamente sería ese el futuro de la robótica (al menos no en su mayoría) pues al construir por eficiencia de desarrollo tecnológico y presupuesto, se crean formas específicas para ciertas tareas, como en el caso de Unimate que era un brazo robótico y eso era suficiente. La industria de los androides (robots humanoides) existe, pero aún falta por ver a dónde llegará.

El origen de los robots: una idea del ser humano desde la antigüedad.

Si bien ahora el mundo está más atento a los desarrollos tecnológicos de los robots al ser más vistosos comparados al perfil más bajo que habían mantenido al ser (la mayoría) de uso industrial, toca recordar sus más humildes orígenes en los viejos años 20 cuando la palabra “robot” fue primero creada por Karel Capek.

El dramaturgo checo Karel Capek primero utilizó el término “robot” en su obra de teatro R.U.R (Rossum’s Universal Robots) estrenada el 2 de enero de 1921, proveniente del término checo “robota” que significa “trabajo forzado” o “esclavitud laboral”. En ella, los robots son seres artificiales creados para realizar trabajos repetitivos y arduos para los humanos. A medida que la historia avanzaba, los robots adquirieron inteligencia y consciencia, finalmente llevando a conflictos con sus creadores humanos. Como puede leerse, la inquietud de los robots desobedeciendo órdenes y revelándose contra sus amos ha existido desde el concepto mismo, ya se vio la posibilidad antes que cualquier libro o película postapocalíptica lo mostrase.

Aún pasarían muchos años antes de que se hiciese algo considerado oficialmente un “robot” (más comúnmente se le concede el título de primer robot a Unimate en 1960), pero la humanidad habría estado teniendo ideas semejantes a la robótica desde siglos e incluso milenios antes de esta palabra.

Robot y autómata... ¿Cuál es la diferencia?

Los autómatas (derivado del griego “αὐτόματα” que significa “autoactiva”) han existido más allá de un registro humano específico, datando probablemente tan atrás como el concepto de invenciones; se sabe que existieron en las antiguas culturas griegas, chinas y egipcias. Este término se refiere a máquinas o dispositivos que realizan operaciones de manera automática o autónoma sin la intervención directa de un operador humano.

Si bien el término se usa en algunos robots que operan por sí solos actualmente, la connotación es distinta, o al menos solía serlo pues las palabras ahora se usan de forma intercambiable en algunos casos. Los autómatas suelen realizar tareas simples imitando el movimiento humano o animal de forma mecánica, sin capacidad de programarse, por el propósito de entretenimiento o cumplir con tareas simples. Los robots por otro lado también pueden ser dispositivos autónomos, pero cuentan con sensores para adaptarse e interactuar con su ambiente, e incluso cierto nivel de inteligencia artificial para aprender y tomar mejores decisiones. Se podría decir que los robots son autómatas más avanzados y complejos. Por el lado contrario, hay autómatas antiguos que jamás entrarían en la definición de robot, pues son máquinas simples efectuando un movimiento continuo sin electrónica o configuración alguna.

A pesar de todo esto, existe algún punto en que ambos términos convergen y la lista de los robots que pueden ser llamados autómatas parece ir en aumento, posiblemente en función a qué cosas la humanidad considera tareas sencillas o no, pues una aspiradora Roomba moderna tiene una cantidad increíble de tecnología con sensores en ella y aún así es considerada un autómata por su forma de operar limpiando el suelo de hogares.

Aceptando a los autómatas como robots, entonces hablaríamos de que incluso en las fechas antes de Cristo ya existía este concepto y simplemente fue refinado bajo otro nombre.

Androides, robots humanoides que imitan la vida.

Hablando de robótica, los androides son robots, pero principalmente se les llama así al tratar de ser una forma de vida artificial. Si bien también son cuerpos de metal, software y circuitos, la denominación radica en su aspecto (y típicamente funciones) que se asemeja al hombre. Si bien el concepto necesita poca explicación al ser popularizado por películas como Terminator o series animadas como Dragon Ball Z, aún nos encontramos bastante lejos de robots convincentemente humanos y funcionales, y el concepto de los androides data desde la antigüedad mucho antes que la palabra robot.

El término ‘androide’ viene del griego “andro“(hombre) y “eides” (forma), y antes de que la humanidad supiese nada sobre la electrónica y programación ya se jugaba también con esta idea similar a los autómatas, ambos teniendo un toque de fábula y magia por las limitaciones de las eras, no muy distinto a los “Homúnculos”. Se habla en mitos griegos sobre Talos, un autómata de bronce gigantesco con forma humana que protegía la isla de Creta dando 3 recorridos diarios por ella y lanzando rocas a barcos enemigos que se acercasen. Los Golem del folklore judío eran constructos de arcilla o lodo con forma humanoide animados por magia, o incluso los Guerreros de Terracota en China, soldados de piedra enterrados junto con la tumba del emperador para protegerlo en la otra vida.

En la historia siempre se han hecho escritos y proyectos sobra diversos constructos que se asemejan a la forma humana, una vida artificial no muy distinto incluso a lo que los alquimistas buscaban con la búsqueda de crear homúnculos, pero podríamos haber nacido en la era correcta para verlo hecho una realidad gracias a la robótica. Por ahora, las funciones de los robots han avanzado bastante para asemejar patrones humanos, y la fabricación de cuerpos artificiales que lucen semejantes a vida real también se acerca a la grandeza, pero se mantiene sin respuesta la pregunta de cuándo se integrarán ambas cosas; un cuerpo y programación perfecta.

Tipos de robots industriales.

Ya hablamos del primer brazo robótico, y de una de las promesas futuristas cumplidas con el perro robot de Boston Dynamics, pero no son las únicas máquinas autónomas que se utilizan en las operaciones de fábrica. En el mundo de la robótica existen las famosas “3 D” en inglés que son “Dirty, Dull and Dangerous”, que se traduce a “Sucio, Aburrido y Peligroso”, y representa trabajos en una empresa precisamente con esas características que lo vuelven indeseable para seres humanos.
Para esas tareas repetitivas sobre todo en el sector de manufactura es que existen múltiples tipos de robots industriales, listos para realizar lo que sería muy cansado para una persona, y todo sin descansos. Una diferencia importante entre los robots y otras máquinas de automatización es que los robots son programables y multifuncionales, así que de ser necesario pueden cumplir otras tareas o realizar sus secuencias de forma diferente, contrario a una máquina creada con un solo propósito.

Existen al menos 6 tipos de robots industriales, según la forma de categorizar, a continuación, se compartirá cuáles son los más relevantes y sus características.

  • Robot Cartesiano: También conocidos como robots lineales, su característica principal es que tienen movimiento preciso en tres ejes (X, Y, Z) perpendiculares. Explicado de otra manera, este robot es como un pequeño trabajador con 3 brazos; uno que puede mover de izquierda a derecha (el eje X), otro que puede mover hacia delante o atrás (eje Y) y un tercer brazo que puede levantar cosas, de arriba hacia abajo, el eje Z. Trabajando en conjunto estos 3 brazos llevan a cabo tareas como apilar cajas, ensamblar partes, o trazar líneas rectas (no en vano el nombre es similar a “Plano Cartesiano”).
    Una impresora 3D es un ejemplo de este tipo de robot, siendo programable para distintas creaciones y dibujando en coordenadas de 3 ejes para llevar a cabo sus proyectos, y las cortadoras láser también lo son operando de forma similar con cortes precisos.

  • Cobots: Abreviatura de “robots colaborativos”, estos son robots amigables diseñados para trabajar sin riesgos con humanos, y su uso suele ser para asistir a un trabajador humano a realizar alguna tarea repetitiva o pesada como soldar. Si esto suena familiar a lo leído anteriormente, es porque lo es. Generalmente esa clase de tareas que requerían más destreza eran cosa de los Cobot y no de Robots Industriales, pero la línea entre ambos se está volviendo más difusa porque la tecnología progresa y los robots industriales ganan habilidad, así que ahora múltiples tipos de robot pueden realizar trabajos con las 3 D (“Dirty, Dull and Dangerous”) que les faciliten la vida a las personas de la fábrica.
    Aun así, los Cobot siguen teniendo una característica insignia, y es la de no ser peligrosos al trabajar junto a personas. Los robots tradicionales requerían una instalación compleja en la planta y medidas de seguridad para los empleados, ya sea para operarlos o simplemente por estar cerca de ellos. Así pues, la ventaja de los Cobot es que no requieren cuidados adicionales para trabajar en la misma habitación que ellos, pues llevan a cabo su tarea sin probabilidad de lastimar a alguna persona.
    Las aspiradoras autónomas son ejemplos de cobot, limpiando el suelo por sí solas mientras detecta personas en su proximidad y emite alertas para no chocar.

  • Robot Articulado: Su característica es precisamente el tener brazos con articulaciones giratorias que le otorgan cierto rango de movimiento, como ya se habló de Unimate y los brazos robóticos al inicio. Son el tipo de robot industrial más común al poder imitar los movimientos del brazo humano, lo que es una importante base de la manufactura y otros procesos en una maquila. Entrando en detalles técnicos, pueden operar con una configuración tan básica como dos ejes hasta una tan compleja como diez o más ejes, pero el tipo de brazo robótico más frecuentemente encontrado en una fábrica será de seis ejes.  Seis ejes es el estándar para robots articulados porque permite que el brazo alcance cualquier punto dentro de su radio de operaciones, significa libertad total alrededor de sí mismo, dicho de otra forma significa acceso a movimiento de arriba-abajo, izquierda-derecha, delante-atrás, y rotación alrededor de dichos 3 ejes.

  • Robot Cartesiano: También conocidos como robots lineales, su característica principal es que tienen movimiento preciso en tres ejes (X, Y, Z) perpendiculares. Explicado de otra manera, este robot es como un pequeño trabajador con 3 brazos; uno que puede mover de izquierda a derecha (el eje X), otro que puede mover hacia delante o atrás (eje Y) y un tercer brazo que puede levantar cosas, de arriba hacia abajo, el eje Z. Trabajando en conjunto estos 3 brazos llevan a cabo tareas como apilar cajas, ensamblar partes, o trazar líneas rectas (no en vano el nombre es similar a “Plano Cartesiano”). Una impresora 3D es un ejemplo de este tipo de robot, siendo programable para distintas creaciones y dibujando en coordenadas de 3 ejes para llevar a cabo sus proyectos, y las cortadoras láser también lo son operando de forma similar con cortes precisos.

  • Cobots: Abreviatura de “robots colaborativos”, estos son robots amigables diseñados para trabajar sin riesgos con humanos, y su uso suele ser para asistir a un trabajador humano a realizar alguna tarea repetitiva o pesada como soldar. Si esto suena familiar a lo leído anteriormente, es porque lo es. Generalmente esa clase de tareas que requerían más destreza eran cosa de los Cobot y no de Robots Industriales, pero la línea entre ambos se está volviendo más difusa porque la tecnología progresa y los robots industriales ganan habilidad, así que ahora múltiples tipos de robot pueden realizar trabajos con las 3 D (“Dirty, Dull and Dangerous”) que les faciliten la vida a las personas de la fábrica. Aun así, los Cobot siguen teniendo una característica insignia, y es la de no ser peligrosos al trabajar junto a personas. Los robots tradicionales requerían una instalación compleja en la planta y medidas de seguridad para los empleados, ya sea para operarlos o simplemente por estar cerca de ellos. Así pues, la ventaja de los Cobot es que no requieren cuidados adicionales para trabajar en la misma habitación que ellos, pues llevan a cabo su tarea sin probabilidad de lastimar a alguna persona. Las aspiradoras autónomas son ejemplos de cobot, limpiando el suelo por sí solas mientras detecta personas en su proximidad y emite alertas para no chocar.

  • Robot Articulado: Su característica es precisamente el tener brazos con articulaciones giratorias que le otorgan cierto rango de movimiento, como ya se habló de Unimate y los brazos robóticos al inicio. Son el tipo de robot industrial más común al poder imitar los movimientos del brazo humano, lo que es una importante base de la manufactura y otros procesos en una maquila. Entrando en detalles técnicos, pueden operar con una configuración tan básica como dos ejes hasta una tan compleja como diez o más ejes, pero el tipo de brazo robótico más frecuentemente encontrado en una fábrica será de seis ejes. Seis ejes es el estándar para robots articulados porque permite que el brazo alcance cualquier punto dentro de su radio de operaciones, significa libertad total alrededor de sí mismo, dicho de otra forma significa acceso a movimiento de arriba-abajo, izquierda-derecha, delante-atrás, y rotación alrededor de dichos 3 ejes.

  • Robot SCARA: De las siglas en inglés “Brazo Robótico de Ensamblaje Compatible Selectivo”, también es un tipo de brazo robot, como del que ya se habló anteriormente, pero no tiene rango completo de movimiento. Su principal diferenciador es que su brazo solo opera en los ejes X y Y, y su cuerpo se encuentra atornillado así que no puede moverse más allá de la pista que ya tenga designada. Cuenta con gran precisión y velocidad dentro de su rango así es muy popular en las líneas de montaje o ensamblado manipulando piezas, de hecho, son el segundo robot más veloz.

  • Robot DELTA: Un tipo de Robot Paralelo también conocido como Cilíndrico, es el robot que opera de forma más veloz, por delante del SCARA, aunque con menor precisión y con menor carga de peso, volviendo la decisión dependiente del proceso a realizar, aunque pueden realizar aproximadamente los mismos servicios. Este robot tiene tres brazos conectados a articulaciones universales en una base, resultando en un aspecto similar a una garra o pinza triple.

  • Robot Polar: Llamado Polar o Esférico, tiene una base redonda y opera en ese radio con libertad. La longitud de su brazo depende del número de articulaciones que tiene, y se suele utilizar en trabajos de carga pesada. 

Tras saber esto queda pensar en qué categoría entrarán los nuevos robots inteligentes; por diseño deben ser colaborativos pues trabajan junto a humanos, pero en un futuro no muy lejano bien podríamos ver un asistente robot con su propia impresora 3D incluida realizando diseños para la gente; de hecho, algunos perros robot ya poseen un brazo mecánico para abrir puertas y operar ciertos sistemas. En cualquier caso, la información estará disponible aquí en Global Connect cuando nuevos desarrollos se presenten.

 

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