Robot programable: tipos y funcionalidades

La robótica moderna es una de las ramas de la ciencia, en conjunto con la ingeniería, encargada de diseñar y construir robots. Esto abarca desde el diseño y confección de brazos robóticos para fábricas (como sucede en la industria automotriz) hasta robots humanoides. Estos últimos suelen reemplazar alguna función típicamente “humana”.

Actualmente, la digitalización ha alcanzado al conjunto de la sociedad. La revolución tecnológica ha traído invenciones que han marcado un antes y un después, como es el caso del Big Data o la inteligencia artificial. En esta línea, algo bastante similar está sucediendo con la robótica, una tecnología que ha comenzado a consolidarse, sobre todo en los “robots programables”.

Qué son los robots programables

Primeramente, es importante definir qué es un robot. Un robot es, en pocas palabras, una entidad virtual o mecánica artificial. En la práctica, se suele tratar de un sistema electromecánico que, por su apariencia o movimientos, suele asimilarse a un ser humano.

La independencia creada en los movimientos de estos ha generado que sus acciones sean una razón de profundos estudios y análisis en el área de la ciencia y la tecnología. Además, la palabra “robot” puede hacer referencia tanto a mecanismos “físicos” como a sistemas virtuales de software, aunque suele aludirse este término a los segundos.

Con el paso del tiempo, fueron apareciendo distintos tipos de robots, entre ellos, los robots programables. Este tipo de robot permite programarlos para diferentes fines, como por ejemplo aquellos que tienen como objetivo enseñarle a los más pequeños.

Robots programables y chatbots

Por otra parte, el universo de los robots programables se ha extendido a diferentes áreas. Una de ellas son los conocidos “chatbots”. Estos son asistentes virtuales que tienen como función principal ayudar, asistir o guiar a un usuario dentro de un entorno que puede ser web, a través de distintos canales y que lograr mejorar la experiencia final del usuario, aportándole valor agregado.

Dentro de este ámbito, la diferencia entre un robot programable o un chatbot se encuentra en el grado de inteligencia artificial del asistente virtual.

¿Cuáles son las diferencias entre un robot programable y los chatbots?

Es muy común confundir a un robot programable con un chatbot. En el caso de los robots programables, basados en árboles de decisiones, solo son capaces de realizar las tareas para las cuales han sido programados sin supervisión. Puede ejecutar conversaciones con los usuarios, pero siempre dentro de unos límites preestablecidos, sin posibilidad de salirse de estos.

Esto suele ser así, ya que los programables no integran inteligencia artificial y, por ende, no poseen la habilidad de entender y procesar las interacciones con humanos debido a un algoritmo basado en IA conocido como Natural Language Procesing (NLP).

Por ejemplo, supongamos que un programa de cocina desarrolla un robot programable encargado de sugerir recetas de la cocina típica de Argentina, el cual es controlado por árboles de decisión. El robot no será capaz de comprender que el usuario quiera visualizar solo las recetas de guisos, a no ser que haya contemplado un botón que permita acceder a un flujo compuesto solo por las recetas de guisos.

Robot programable con IA y NLP

Sin embargo, un robot programable con IA y NLP es capaz de extraer la intención del usuario, comprender que este quiere ver recetas de guisos y realizar una búsqueda interna en sus documentos, sobre todo los relacionados con recetas que tengan una preparación similar.

Esto se debe a que sus reacciones no se han acotado a acciones específicas que actúan como interruptores, sino que sus motores de inteligencia artificial son suficientes para realizar una acción, dada una entrada de información nueva, basada en interacciones anteriores.

Por otra parte, hoy en día estos robots se pueden integrar a la vida cotidiana. Por ejemplo, hoy es viable agregar un chatbot a un dispositivo y comunicarnos con él a través de la voz y conectarlo a las luces de la casa, la tostadora, la heladera o un televisor.

Sin ir muy lejos, ya es posible darles de comer a nuestras mascotas y supervisarlas desde nuestro trabajo. En pocas palabras, los robots programables nos guían y facilitan en nuestras tareas.

¿Cuál fue el primer robot programable de la historia?

El primer robot programable en 1978, desarrollado por Victor Scheinman, se llamaba PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) y era capaz de mover un objeto, pudiendo colocarlo en cualquier orientación.

El concepto básico multiarticulado del PUMA es la base de la mayoría de los robots actuales. Inicialmente fue desarrollado por General Motors para tareas de montaje. Además, fue usado para tareas de investigación, por las posibilidades que ofrecía su lenguaje de programación.

Además de que el Robot PUMA fue el producto decisivo que lanzó el negocio de robots de ensamblaje en Estados Unidos y Europa, también fue pionero en otros campos. Por ejemplo, en 1985, el robot PUMA 560 fue utilizado para introducir una aguja en el cerebro mediante guía TAC34. Ese año, el Departamento de Ingeniería Mecánica del Imperial College of London (UK) había iniciado la investigación en robótica médica orientándola hacia la neurocirugía.

Robots programables para niños

Con el paso de los años, el concepto de “robot programable” ha ido evolucionando. De hecho, en la actualidad, existen muchísimos juguetes educativos que se encuentran en formato de robots programables.

El mercado en la actualidad ofrece una infinidad de modelos, desde aquellos pensados para los integrantes más pequeños del hogar, pasando por los que se inician en el mundo de los conceptos de la lógica de la programación, hasta aquellos modelos supercomplejos que podrían llegar a competir con los prototipos de la Curiosity.

El objetivo de este es ampliar las mentes de los niños más pequeños, inculcándoles la lógica, de forma subliminal, a través de la programación por secuencias. Uno de estos casos fue el Doodle que había sacó Google acerca de un pequeño conejo que debía recoger zanahorias sin pasar dos veces por el mismo sitio.

Las secuencias que pueden realizar este tipo de robots programables son varias y muy diversas. Uno de los fabricantes más importantes es el de la empresa Lego, encarados a aplicaciones educaciones, contando con una gran variedad de sensores que permiten crear múltiples aplicaciones con un mismo dispositivo, otorgando versatilidad y flexibilidad al robot.

Los mejores robots programables para niños 

Ratón programable Code and Go Robot Mouse de Learning Resources

Robot Mouse Activity Set, de la empresa Learning Resources, es un gran kit de programación para el hogar. El robot Colby es ideal para iniciar en la programación a los niños, a partir de los 4 años. En la actualidad, es uno de los robots programables para niños más famoso. 

Se puede jugar solo, aunque al principio requerirá de la ayuda de los padres, como acompañados. En el juego no solo se pueden programar las rutas, sino también crear laberintos, planificar las rutas con las tarjetas, corregir errores y resolver retos.

Entre sus características más destacadas nos encontramos con un funcionamiento sumamente sencillo y orientado a que los niños puedan “aprender a programar” jugando. Otra de las características es que, al estar orientado a niños pequeños, no es necesario saber leer, ya que las cartas de secuencias y retos no tienen texto. Es decir, es todo imagen.

Por otra parte, la caja incluye todo lo necesario, aunque también se venden packs para complementar, como por ejemplo el “pack de matemática”. Además, es una propuesta 100% tangible, sin la necesidad de tablets ni celulares.

De esta forma, los niños pueden interactuar con el ratón, disfrutando el programar los botones y ver que, luego de esto, el robot hace los recorridos que ellos han indicado o corregirlos si se han equivocado.

El precio normal es de € 86,95 por el pack inicial, mientras que la expansión de matemática tiene un costo de € 26,25

Lego Mindstorms Robot Inventor

Actualmente, Lego Mindstorms es el producto más vendido de Lego. La caja incluye todas las piezas necesarias para la construcción de diferentes robots y después programarlos.

Uno de los modelos más vendidos fue el “Robot Mindstorms EV3” se encuentra descatalogado. En la actualidad, el modelo ha sido reemplazado por le nuevo modelo Lego Mindstorms Robot Inventor. 

Este nuevo modelo busca ser más inclusivo, ya que atrae de igual forma a los niños y niñas, además de que no es necesario tener conocimientos de robótica y programación para comenzar a utilizarlo.

Actualmente, Lego Mindstorms es casi un “estándar” educativo y se utiliza en muchas actividades extraescolares, talleres de robótica educativa y la First Lego League. A través de este nuevo modelo, se ha mejorado una gran cantidad de piezas y opciones del robot, como también la aplicación. En cuanto a la edad recomendada, es a partir de 10 años.

En cuanto a su precio, este ronda en € 360, tanto en su página oficial, como en Amazon.

Robots programables para adultos

En el caso de que seas una persona adulta, si bien existen algunos robots programables (con cierta similitud al de los niños), los que más relevancia tienen son aquellos que nos facilitan la vida día a día.

En esta línea, la Consumer Electronic Show (CES) de este año ha traído una gran cantidad de novedades, entre ellas, las relacionadas con los robots programables. Una de las empresas que se encuentran desarrollando este tipo de robots es la empresa Samsung.

Si bien los tres robots que presentó este año no se encuentran a la venta y, de momento, están en fase de desarrollo, la tecnología fue realmente prometedora y sirvió para ver cómo podría ser la vida en un futuro cercano.

El primer dispositivo presentado fue el Samsung Handy, un robot que utiliza inteligencia artificial, un conjunto de cámaras y un brazo robótico para poder levantar, girar y apoyar una gran variedad de objetos. De esta forma, puede hacer una gran variedad de tareas domésticas como ordenar, limpiar el hogar o servir una bebida.

Por otra parte, presentaron una actualización del Bot Care. Este es un robot que busca mejorar el estado de salud de sus dueños a través de recordatorios sobre mejorar la postura, levantarse a menudo y realizar estiramientos o ejercicios con frecuencia. Además, este utiliza inteligencia artificial para encontrar a las personas en la casa y comprender su estado de ánimo.

Finalmente, se encuentra el Jet Bot 90 A+, un robot que ha sido desarrollado con la idea de limpiar con rapidez el suelo de las personas que cuentan con mascotas. La tecnología permitiría escanear en todo momento el hogar para detectar la suciedad al instante y que este lo limpie lo más rápido posible.

Robots programables por sectores

Los robots programables que se utilizan en distintas empresas son conocidos como “robots industriales”. Estos son diseñados para ser utilizados en los diferentes sectores industriales con el objetivo de automatizar un proceso, ya sea en colaboración con los seres humanos o en una sección exclusiva de robots

Las necesidades productivas son cada vez mayores, por lo que la robótica industrial se encuentra en un proceso de “adaptación” para dar respuesta a los retos de las empresas para integrarse en la industria 4.0.

En pocas palabras, un robot industrial es un manipulador mecánico multifuncional que se puede programar. Se suele caracterizar por tener desde 3 hasta 7 ejes inclusive. Además, en función del modelo y del tipo de aplicación a la que va a ser destinado, varía su constitución. 

Estos son controlados de forma automática y reprogramables con varios grados de libertad. A través de estos se crean secuencias de trabajo, trayectorias y pueden incorporarse distintos sensores como los de fuerza en función de la aplicación.

Es importante destacar que, para ejecutar los procesos industriales, se emplea el campo de la ingeniería robótica donde se establece el diseño, estudio y el uso de estos robots industriales.

Un antes y un después

La implementación generalizada de este tipo de robots, que han permitido automatizar los procesos productivos, han marcado un antes y un después que, sin lugar a duda, están cambiando el panorama de la producción industrial en el mundo.

De hecho, fabricantes de todo tipo están llevando a cabo la automatización de sus aplicaciones industriales, con la finalidad de ser más eficientes, seguros e incrementar su productividad. Además, la incorporación de robots a las fábricas ha generado un incremento en la precisión de los trabajos.

Por otra parte, se está produciendo un aumento en la implementación de robots colaborativos en el mercado, lo cual es un beneficio de gran importancia para la integración de los robots en las PYMEs, ya que pueden trabajar de manera confiable con las personas si suponer algún riesgo.

En cuanto a las ventajas que los robots industriales aportan a las distintas empresas suelen ser bastante obvias, aunque, en algunos casos, son desconocidas. Comprender estas ventajas nos permitirá entender los motivos por lo que cada vez son más las empresas que están invirtiendo en la automatización de sus procesos. 

Ventajas de los robots programables industriales

Entre las ventajas que ofrecen los robots programables industriales, nos encontramos con las siguientes:

Reducción de los costos de producción

Al ser más eficientes, los robots disminuyen considerablemente los costos de producción, permitiendo un ROI (retorno de la inversión) realmente rápido. Instalar robots industriales genera un impacto positivo en la producción, ya que se incrementan los tiempos de ciclos.

Por ejemplo, se estima que, en tan solo 3 años, los Estados Unidos ahorrarán para el año 2025 más del 22% de los costos laborales, gracias a la implementación de la robótica.

Incrementan la producción

Una línea de fabricación ajustada es fundamental para aumentar la eficiencia. En este sentido, los humanos tenemos ciertas limitaciones que los robots no suelen tener. Por ejemplo, un humano no puede trabajar muchas horas sin descansar, ya que se fatiga, necesita un tiempo de ocio y recreación, entre otras características.

Esto significa que los robots mejoran considerablemente las velocidades de los ciclos de producción, pudiendo transformar sus operaciones de 8 u 12 horas diarias (lo máximo que suele trabajar una persona) a 24 horas al día, los 7 días de la semana.

En pocas palabras, la productividad de las fábricas y conlleva a una mayor demanda que puede ser satisfecha. Esto se traduce en mayores ganancias para las compañías y una mejora en su competitividad. 

Mejor calidad y fiabilidad

Los brazos robóticos que son producidos y distribuidos por los distintos fabricantes de robots industriales deben pasar por un proceso previo de estudio y pruebas de repetitividad y carga útil, con la finalidad de garantizar que cuando estos salgan al mercado puedan realizar sus trabajos con precisión y eficiencia.

Reducción de los costos en mano de obra

Tener mano de obra es algo realmente costoso, sobre todo si tenemos en cuenta los gastos en los que se debe incurrir, como los beneficios médicos, el tiempo de compensación por enfermedades, el tiempo libre remunerado, entre otros aspectos. 

Por este motivo, la implementación de robots reduce en gran medida los costos en la mano de obra. Sin embargo, es importante tener en cuenta que, aunque los robots pueden reemplazar ciertos trabajos, no significa que vayan a apoderarse del mundo. 

Simplemente significa que pueden ser usados como complemento y ayuda de trabajos difíciles, repetitivos y que puedan representar un riesgo para el trabajador, haciendo a su vez que puedan desempeñar otro tipo de roles donde sean más eficientes.

Mejor utilización de los espacios de la empresa

Al reducir los espacios ocupados por un área de trabajo a través de la automatización de algunas partes de la línea de producción, se puede disponer de esos espacios para otro tipo de operaciones robotizadas y, con esto, se lograría que el proyecto fluya de manera más eficiente.

Productos de mejor calidad

Los robots industriales están diseñados para realizar tareas de forma efectiva y casi perfecta. Al implementar estos en la línea de operaciones de una empresa, se reducen el número de defectos en los productos, disminuyendo así los costos de los desperdicios de productos.

Incremento de la seguridad en el lugar de trabajo

El incremento de la seguridad en el trabajo es una de las grandes ventajas que ofrece la automatización de los procesos industriales, al lograr desplazar a los trabajadores de las tareas repetitivas y/o peligrosas.

En el caso de que interactúen con robots colaborativos, por ejemplo, existen muchas opciones de seguridad para que esta interacción se realice de la manera más efectiva.

Los robots son de usos múltiples

Muchos de los robots industriales de 6 y 7 ejes que pueden ser empleados para la realización de múltiples trabajos, que pueden ir desde la soldadura robotizada, empacar productos y el paletizado de cajas y sacos, hasta dispensar materiales, productos, cortar láminas o transportar materiales.

Los usos son variados, por lo que, si se necesita automatizar un proceso, no existen límites. Las aplicaciones industriales en donde se utilizan este tipo de robots son muy diversas, por lo que vamos a poner algunos ejemplos, en las que se destacan las siguientes:

Industrias en las que se aplica los robots programables

Por lo general, este tipo de robots se suelen aplicar al ámbito industrial, como por ejemplo la fabricación de vehículos automotores. Dentro de los trabajos que realizan estos robots en este tipo de industrias se destacan:

Trabajos de soldaduras

Este tipo de robot se suele emplear en la industria automotriz, con el fin de realizar soldaduras de carrocerías. 

Trabajos de fundición

Suelen ser muy utilizados para la fundición de moldes, colocación de piezas en los moldes, transportación de moldes a un lugar de enfriamiento, limpieza y mantenimiento de estos. Es muy común en las fábricas de artículos de bazar.

Alimentación de máquinas:

Suelen ser muy utilizadas en la industria metalúrgica donde se utilizan prensas hidráulicas.

Aplicación de materiales:

Estos robots se utilizan para dar el acabado en algunas superficies, con materiales como esmaltes, pinturas, lacas, etc.

Aplicación de selladores y adhesivos

En las industrias de los vehículos automotores se utilizan con el fin de sellar parabrisas, ventanas, etc. Aunque otras industrias también las utiliza para otros fines.

En cortes

Estos robots son utilizados para cortar diversos materiales con distintos métodos, tales como: chorro de agua, láser, oxicorte, etc.

Operaciones de montaje

Gracias a su rapidez y precisión, estos robots se utilizan para ensamblaje de piezas muy pequeñas. Su utilización se da en una gran variedad de industrias, entre ellas, las del rubro tecnológico.

Futuro de los robots programables

Con estas tres revelaciones, se empieza a ver el impacto de la pandemia en las nuevas tecnologías, con el principal eje de los nuevos desarrollos presentados, centrándose en hacer más fácil la vida hogareña de las personas.