¿Qué es la robótica?

Desde siempre, las personas han inventado mecanismos y desarrollado tecnologías que les permitieran traspasar los límites de sus capacidades. Asimismo, fantaseaban con la idea de jugar a ser Dios y crear seres a su imagen y semejanza. El enorme progreso en ingeniería, electrónica e informática lo está haciendo posible. Aquí, allá… en todas partes. Los robots están entre nosotros.

Por Conectar Igualdad

La robótica es la ciencia que estudia el diseño y la implementación de robots, conjugando múltiples disciplinas, como la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control, entre otras.

Para definirlo en términos generales, un robot es una máquina automática o autónoma que posee cierto grado de inteligencia, capaz de percibir su entorno y de imitar determinados comportamientos del ser humano. Los robots se utilizan para desempeñar labores riesgosas o que requieren de una fuerza, velocidad o precisión que está fuera de nuestro alcance. También existen robots cuya finalidad es social o lúdica.

Robots, ¿dónde?, ¿para qué?

Los robots se usan en diversos ámbitos y para cumplir tareas variadas: desde los brazos robóticos utilizados en la industria automotriz hasta el novedoso sistema quirúrgico Da Vinci, que permite practicar cirugías de alta complejidad poco invasivas y con una precisión sin precedentes; desde los robots espaciales diseñados para explorar la superficie de planetas desconocidos hasta la aspiradora doméstica Roomba, que realiza la limpieza de manera autónoma, o el Nano Air Vehicle (NAV), también llamado nanocolibrí, un pájaro utilizado para espionaje militar. Pero quizá los más llamativos sean los androides, que imitan la morfología, el comportamiento y el movimiento de los seres humanos. Uno de los más conocidos en la actualidad es ASIMO, pensado para llevar a cabo labores asistenciales y sociales. Aunque se encuentra en una etapa experimental, ASIMO es capaz de caminar o subir escaleras por sí solo.

La robótica viene de antiguo

Desde siempre, las personas han querido desarrollar seres animados con diferentes fines. Este deseo de dar vida, conjugado con el progreso mecánico, científico, tecnológico y electrónico a lo largo de la historia, dio lugar a la creación de los autómatasmáquinas que imitan la figura y los movimientos de un ser animado, antecedente directo de los robots.

Los primeros autómatas se remontan a la Antigüedad: egipcios y griegos fueron pioneros en el desarrollo de la mecánica y la ingeniería. Conocían y utilizaban a la perfección principios mecánicos como la rueda, el eje, la cuña, la palanca, el engranaje, la rosca y la polea, elementos que constituyen la base de muchos mecanismos empleados en la actualidad. Tenían también un profundo conocimiento de hidráulica y neumática, que usaban para dar movimiento a algunas estatuas.

En el siglo I d. C., Herón de Alejandría escribió el primer tratado de robótica, Los autómatas, y creó los primeros autómatas: el teodolito, un aparato que medía ángulos, distancias y desniveles, y el odómetro, que medía distancias recorridas.

Siguen los inventos: un poco de historia

Durante la Edad Media, dos personajes se destacaron por sus invenciones. Alberto Magno (1206-1280) creó un autómata de hierro que le servía como mayordomo —podía caminar, abrir puertas y comunicarse con los invitados—, y una cabeza parlante que predecía el futuro. Al-Jazari, uno de los más grandes ingenieros de la historia, inventó un reloj elefante, con seres humanos y animales mecánicos.

El Renacimiento fue un período rico en pensadores e invenciones. El enorme interés por la investigación en el campo de las ciencias que explican el mundo y al ser humano impulsó el desarrollo de espectaculares maquinarias.

Leonardo Da Vinci (1452-1519), quizás el más grande inventor de todos los tiempos, creó, entre otras, la máquina de volar.

El matemático y filósofo Blas Pascal (1623-1662), un destacado representante del racionalismo, inventó la primera máquina de calcular. Durante la misma época, la corriente de pensamiento de René Descartes (1596-1650) se sostuvo en el postulado de que todo se explica a través de las matemáticas. También tomó al ser humano como referente y antecesor primero de toda maquinaria.

Por su parte, el ingeniero e inventor Jacques de Vaucanson (1709-1782) creó un pato artificial que movía las alas y realizaba el proceso digestivo completo, y dos músicos autómatas: El flautista y El tamborilero, que podían tocar un amplio repertorio musical.

Adiós, optimismo, adiós

Hasta el siglo XVIII, se había instalado cierto optimismo respecto del bienestar y progreso socioeconómicos que el desarrollo de las maquinarias traería aparejado. Sin embargo, a partir de la Revolución Industrial, los aspectos positivos asociados a este paradigma comienzan a ser cuestionados: las máquinas empiezan a reemplazar —y ya no tanto a aliviar— la mano de obra. También el medioambiente se ve notablemente perjudicado, pues este nuevo modelo económico requiere de la explotación de recursos naturales para sostenerse.

En 1929, con la crisis mundial derivada de la caída de Wall Street, la sociedad se vuelve pesimista y es cada vez más crítica respecto del avance tecnológico y el sistema industrial. Además, la Primera y la Segunda Guerra Mundial ponen de manifiesto el carácter destructivo que se da al uso de la tecnología.

¿Evolución científica o control social?

En la actualidad, las opiniones están encontradas y el espectro es muy amplio: desde las sociedades consumistas, adictas al uso de artefactos que parecieran cumplir infinitas funciones, hasta la tendencia a volver a las viejas costumbres, como promueven los impulsores de la vida lenta o slow-life.
La situación es compleja: por un lado, tenemos la sensación de que la evolución tecnológica cumplirá todos nuestros deseos; por el otro, nos produce sentimientos de control social o de dependencia absoluta, algo por completo ajeno al deseo humano.

La robótica juega un papel central dentro del campo de las investigaciones científicas. Sus objetivos actuales son obtener prototipos que nos asistan, alivien nuestras labores y nos brinden una agradable compañía. Hasta acá, el desarrollo de estos experimentos parecería propiciar el bienestar social.

No obstante, el vertiginoso avance de la ciencia y la tecnología obliga a cuestionarse los límites de los resultados alcanzados. Aunque no se pueda establecer con certeza qué curso se dará a los alcances de la investigación, cabe preguntarse: ¿hasta qué punto será útil que los robots desempeñen las tareas de los humanos? ¿En qué momento este soporte se transforma en la anulación de las personas y sus funciones básicas? ¿De qué manera se podrían encauzar las actividades científicas para garantizar el bienestar de las personas y evitar el control de sus actos?

Fuente: http://www.educ.ar/sitios/educar/blogs/ver?referente=estudiantes&id=122836&cat=ed_blogs_cat_estudiantes

Licencia: CC BY-NC-SA 4.0

De la ficción a la realidad

La robótica tiene siglos de desarrollo, pero ahora, además, se la estudia en facultades y laboratorios. Desde sus inicios hasta la actualidad, ha habido un desarrollo muy variado en la materia. Marcela Riccillo explica los distintos aspectos de una disciplina que parece pasar de las pantallas del cine a la vida real al ritmo de los avances tecnológicos.

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Marcela Riccillo es investigadora en robótica humanoide. Tiene un doctorado de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad de Buenos Aires, y le encanta investigar y actualizarse en materia de robots, en un momento en que todos los días hay alguna noticia al respecto. Siempre la atrajo ver cómo encienden las máquinas y, entre risas, recuerda uno de los primeros objetos que evidenciaron ese interés: una cartuchera de la Mujer Biónica, aquel personaje ya mítico que, con la ayuda de la ciencia, potencia y trasciende sus aspectos humanos con partes del cuerpo mecánicas que la hacen muy fuerte, rápida y ultrasensible a los sonidos.

¿Qué es la robótica?

La robótica es un área interdisciplinaria, bastante divertida, que tiene un montón de posibilidades. Básicamente, es el desarrollo de entes que poseen cierta autonomía. Hay distintos grados, depende de la inteligencia que se le va dando a cada uno de esos entes; puede ser desde un brazo robot, que originalmente era “la robótica” y al que actualmente encontramos, por ejemplo, en empresas automotrices, hasta los humanoides.

¿Y qué es la inteligencia artificial?

Hay muchas definiciones de lo que es inteligencia. Una de ellas es “reaccionar con el medio ambiente”. Por ejemplo, si yo tengo una grúa que va y levanta cosas según la voy moviendo desde un comando, no tiene inteligencia. Antiguamente, se podía llamar robot a eso, pero no tiene inteligencia. Sin embargo, si tengo un robot y puede no chocarse con la mesa o puede aprender, por ejemplo, la ubicación de las cosas, reaccionar con lo que una persona le habla y contestarle, a eso lo llamamos inteligencia. Dentro de la inteligencia, encontramos distintos métodos para aprender y para hacer las cosas.

¿Cuáles son los usos de la robótica? 

Hasta ahora, básicamente, se pensaba que la robótica podía aplicarse en la construcción de prótesis para personas discapacitadas que no pueden caminar. Desde ASIMO, el robot humanoide de la empresa Honda, desarrollado en el año 2000, la idea es que el robot mismo ayude a la persona. Que el robot le diga “Tome un medicamento”, que el robot le lleve cosas, y en esa idea están trabajando los japoneses. Ellos tienen una gran cantidad de gente de edad avanzada, mayor de 100 años, y la idea es que ayuden a ese tipo de personas. Entonces, actualmente están los robots industriales, como los brazos robot para fabricar autos, y los que tienen otros usos, como por ejemplo la aspiradora robot, que va por la casa limpiando y reconoce los objetos, no se choca, uno la deja y puede programarla para determinada hora, para determinadas habitaciones. Posee sensores que captan si hay una escalera, una pared o determinados obstáculos, y los evita. O tenemos el Da Vinci para hacer cirugía, que representa una evolución en lo que es laparoscopia. En lugar de abrir, mirar al paciente, sacar órganos y coserlo, permite hacer pequeñas incisiones en el abdomen. Al paciente le queda una cicatriz más chica, tiene menos tiempo en el hospital, menos posibilidad de infecciones, y el médico está sentado en una consola y dirige la operación como si fuera con un joystick. Los últimos cuentan con cuatro brazos, tres son las pinzas –para cortar o suturar– y el otro es la cámara, que generalmente entra al nivel del ombligo y ahí el médico puede elegir ver en 2D o en 3D. En la Argentina, hay tres de estos robots, uno en el Hospital Italiano y dos en el Malvinas Argentinas. 

¿La robótica plantea una “competencia” entre el hombre y el robot, o está claro cuál es el límite? 

Hay una teoría occidental y una teoría oriental. La teoría occidental considera al robot como máquina, como herramienta, y está siempre el miedo a que saque el trabajo. También se pensaba eso de las computadoras: se creía que iban a sacar el trabajo a la gente, y lo único que hicieron fue abrir nuevos campos. Algunos trabajos sí fueron reemplazados, pero la computadora abrió muchos campos de investigación, muchas áreas de estudio, muchos trabajos. Yo creo que va a pasar lo mismo con los robots. Se cree que, ahora, la robótica es como la computación en sus inicios, pero en un momento se van a abrir todos esos campos de estudio. La teoría oriental, en cambio, plantea que el robot es un compañero. Están inspirados en lo que es Astroboy, un robot de historietas, un chico bueno, fuerte, que ayuda, y así ven a los humanoides. Por otro lado, están los androides: los androides tienen piel sintética, como los humanos, y parecen humanos.

Los occidentales consideran a los robots como máquinas. Los orientales, en cambio, los valoran como compañeros

¿Qué es la robótica humanoide?

El estudio de la robótica humanoide trabaja en cómo hacer para que los robots parezcan simpáticos y amigables, y los que son realistas parezcan cada vez más reales, pero no generen impresión o una reacción negativa en las personas. Se ocupa de la interacción humano-robot. Tiene una interrelación con lo que es mecánica, computación, electrónica, pero también con la sociología y la psicología. Por ejemplo, hay un robot en España que atiende a las personas cuando llegan a un hotel. Y los investigadores me cuentan que los adultos le tienen como miedo, pero los chicos tocan al robot, no tienen ningún problema. Las personas deberán acostumbrarse si eso sigue evolucionando. En este momento, por ejemplo, hay robots pensados para cuidar chicos en una casa; son como una camarita móvil que va por la casa y vigila a los chicos. Desde el trabajo, los padres pueden ver lo que está pasando. Es más que una cámara, porque el robot podría llamar a emergencias o, si es una persona anciana, ayudarla a levantarse. Todavía hoy la idea está en un plano académico, pero está evolucionando rápidamente. Corea y Japón esperan, para el 2020, que haya robots en las casas ayudando a las personas en su vida cotidiana.

¿Cuáles son los límites actuales del robot? 

Antiguamente, los laboratorios se preocupaban más por desarrollar una cara, una mano o una pierna. Hoy, la idea es el robot en conjunto; hacer un robot completo que tenga manos específicas, cara, y en los casos de los androides, que tengan piel sintética. Entonces, hay quienes se dedican a la inteligencia y quienes se dedican al “envase”. Por ejemplo, hay chicas-robots que hablan y pueden llevar adelante una conversación; pero es una conversación pobre, que Iroshi Ishiguro, un especialista de la Universidad de Osaka, dice que es como de alguien de 5 años. Todavía no ha evolucionado para que sea muy fluida. Eso es un límite. Otro ejemplo es el Nao, que es un robotito francés; tiene bastante inteligencia para adaptarse, para caminar, aunque no parece un humano. Es un robotito más humanoide. La inteligencia de los robots todavía es limitada, pero se está avanzando. La apariencia está notablemente más adelantada. Sí se logró bastante autonomía: por ejemplo, robots que juegan al fútbol, con otros robots. Antes eran como autitos, ahora hay humanoides, como los robots CHARLI y DARWIN de Virginia Tech, que dirige el doctor Dennis Hong, uno de la liga “adulta” y el otro de la “infantil”, que ganaron el año pasado la RoboCup, el mundial de fútbol de robots. Estos juegan solitos, solitos buscan la pelota, tratan de hacer goles. Entonces, hay distintos grados de desarrollo y de cosas que están faltando.

¿Se supone que en algún momento los robots van a poder igualar la capacidad de pensar y de sentir que tienen los humanos? 

Todavía, los robots no tienen sentimientos. Los expresan. Puede parecer que el robot tiene sentimientos, pero lo que no existe es la conciencia. El robot, por ejemplo, no puede dejar de hacer algo porque no tiene ganas, pero sí se puede expresar. Hay varios experimentos de laboratorio que están tratando de llegar a la conciencia del robot. Yo estoy totalmente en contra de la conciencia de los robots. Pienso que un robot con conciencia sufriría ante ciertas situaciones, por ejemplo, si sale un robot más nuevo y su dueño lo reemplaza. Sin embargo, lo veo posible. La tecnología avanza muy rápido, y cuando los investigadores se proponen un objetivo, lo más probable es que lo consigan.

¿Sabías que las netbooks del Programa Conectar Igualdad te permiten hacer un robot? 

Para aprender cómo, no te pierdas el Taller de Robótica del Festival Conectar. En este link, toda la información. http://festivalconectar.educ.ar/?page_id=2301

Robótica lúdico educativa

El desarrollo científico que la robótica ha alcanzado en la actualidad se aplica principalmente a la medicina y la industria automotriz. Muchísimos profesionales de la ciencia están dedicados al estudio de robots. ¿Te interesa saber cómo se podría aplicar en tu escuela?

La robótica educativa tiene su origen en los trabajos de investigación de Seymour Papert y otros científicos del Laboratorio de Medios del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) durante la década del 60. Estos investigadores desarrollaron dispositivos tecnológicos para que los niños construyeran edificios y máquinas. Luego, durante la década del 80, estos juguetes formaron parte del programa educativo en las escuelas.

En los últimos años, esta disciplina se ha ido desarrollando en todo el mundo, cada vez con más intensidad. Es, sin duda, una interesante vía de motivación para el aprendizaje de distintas áreas del conocimiento, tales como la matemática, la física, la ingeniería, la lógica, el diseño industrial y la electrónica.

Experimentar, construir, armar y desarmar 

Existen varios centros de estudio que disponen de talleres para niños y adolescentes en los que se enseña cómo diseñar y construir diferentes tipos de robots.

A través del juego, los alumnos desarrollan diversas capacidades, tales como la motricidad, la creatividad, la lógica y el trabajo en equipo. Se trata de una actividad proyectual que combina la planificación del robot y su realización. En una primera instancia, se diseña el prototipo de manera virtual mediante interfaces digitales, se testea y, de ser necesario, se corrige el modelo a desarrollar.

Finalizada esta etapa, se procede a la construcción física del robot con dispositivos específicos como interfaces de control, sensores, microcontroladores y motores, aunque también es posible usar elementos más accesibles, como cajas de cartón y circuitos en desuso. En esta actividad pedagógica, el error es parte del proceso de aprendizaje. El alumno experimenta, construye, arma y desarma, desplegando todo su capital creativo.

Con la incorporación de las nuevas tecnologías en las escuelas, se fomenta la innovación en el desarrollo del conocimiento, y se genera un ambiente de aprendizaje multidisciplinario en donde el alumno adquiere conocimientos de manera natural y entre tenida.

Los estudiantes se enfrentan a distintos desafíos, y en cada resolución van desarrollando, casi sin darse cuenta, una estructura de pensamiento metódica, lógica y conceptual.

Fuente:http://www.educ.ar/sitios/educar/blogs/verreferente=estudiantes%20&id=%20113643&cat=ed_blogs_cat_estudiantes

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