La robótica como hoy en día la conocemos, tiene sus orígenes hace miles de años. Nos basaremos en hechos registrados a través de la historia, y comenzaremos aclarando que antiguamente los robots eran conocidos con el nombre de autómatas, y la robótica no era reconocida como ciencia, es mas, la palabra robot surgió hace mucho después del origen de los autómatas.
Desde el principio de los tiempo, el hombre ha deseado crear vida artificial. Se ha empeñado en dar vida a seres artificiales que le acompañen en su morada, seres que realicen sus tareas repetitivas, tareas pesadas ó difíciles de realizar por un ser humano. De acuerdo a algunos autores, como J. J. C. Smart y Jasia Reichardt, consideran que el primer autómata en toda la historia fué Adán creado por Dios. De acuerdo a esto, Adán y Eva son los primero autómatas inteligentes creados, y Dios fue quien los programó y les dio sus primeras instrucciones a seguir. Dentro de la mitología griega se pueden encontrar varios relatos sobre la creación de vida artificial, por ejemplo, Prometeo creó el primer hombre y la primer mujer con barro y los animó con el fuego de los cielos. De esta manera nos damos cuenta de que la humanidad tiene la obsesión de crear vida artificial desde el principio de los tiempos. Muchos han sido los intentos por lograrlo.
Los hombres creaban autómatas como un pasatiempo, con el fin de entretener a su dueño. Los materiales que se utilizaban se encontraban al alcance de todo el mundo, esto es, utilizaban maderas resistentes, metales como el cobre y cualquier otro material moldeable, es decir, que no necesitara o requiriera de algún tipo de transformación para poder ser utilizado en la creación de los autómatas.
Estos primeros autómatas utilizaban, principalmente, la fuerza bruta para poder realizar sus movimientos. A las primeras máquinas-herramienta que ayudaron al hombre a desarrollar su trabajo no se les daba el nombre de autómata, sino más bien se les reconocía como artefactos o simples máquinas.
Antiguamente, se creaban artefactos capaces de realizar tareas diarias y comunes para los hombres, o bien, para facilitarles las labores cotidianas. Observaron que había tareas repetitivas que se podían realizar con un complejo sistema, y es así como se empieza a crear máquinas capaces de repetir las mismas labores que el hombre realizaba. Como ejemplo de estas máquinas podemos citar las siguientes:
La rueda como medio de transporte o como herramienta, por ejemplo, para un alfarero. El engranaje. La catapulta como arma de combate. El molino, ya sea para obtener agua, o como moledor de granos. Y así una gran variedad de máquinas que antiguamente se creaban para facilitarle las tareas a los hombres. Pero no todos estos artefactos tenían una utilidad, algunas máquinas solamente servían para entretener a sus dueños, y no hacían nada más que realizar movimientos repetitivos o emitir sonidos. Cabe mencionar que los árabes fueron unos maestros en la construcción de autómatas y en la precisión de sus cálculos, y como ejemplo de ello, se puede mencionar que inventaron el reloj mecánico, así como sus grandes aportaciones a la astrología. También los ingenieros griegos aportaron grandes conocimientos a los autómatas, aunque su interés era más bien hacia el saber humano más que hacia las aplicaciones prácticas.
La potencia del software en el controlador determina la utilidad y flexibilidad del robot dentro de las limitantes del diseño mecánico y la capacidad de los sensores. Los robots han sido clasificados de acuerdo a su generación, a su nivel de inteligencia, a su nivel de control, y a su nivel de lenguaje de programación. Estas clasificaciones reflejan la potencia del software en el controlador, en particular, la sofisticada interacción de los sensores. La generación de un robot se determina por el orden histórico de desarrollos en la robótica. Cinco generaciones son normalmente asignadas a los robots industriales. La tercera generación es utilizada en la industria, la cuarta se desarrolla en los laboratorios de investigación, y la quinta generación es un gran sueño.
1.- Robots Play-back, los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots comúnmente tienen un control de lazo abierto.
2.- Robots controlados por sensores, estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y toman decisiones basadas en datos obtenidos por sensores.
3.- Robots controlados por visión, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión.
4.- Robots controlados adaptablemente, donde los robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los sensores.
5.- Robots con inteligencia artificial, donde las robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para tomar sus propias decisiones y resolver problemas.
La Asociación de Robots Japonesa (JIRA) ha clasificado a los robots dentro de seis clases atendiendo a su nivel de inteligencia:
1.- Dispositivos de manejo manual, controlados por una persona.
2.- Robots de secuencia arreglada.
3.- Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fácilmente.
4.- Robots regeneradores, donde el operador humano conduce el robot a través de la tarea.
5.- Robots de control numérico, donde el operador alimenta la programación del movimiento, hasta que se aprenda manualmente la tarea.
6.- Robots inteligentes, los cuales pueden entender e interactuar con cambios dentro del medio ambiente.
Los programas en el controlador del robot pueden ser agrupados de acuerdo al nivel de control que realizan.
1.- Nivel de inteligencia artificial, donde el programa aceptará un comando como "levantar el producto" y lo descompondrá dentro de una secuencia de comandos de bajo nivel basados en un modelo estratégico de las tareas.
2.- Nivel de modo de control, donde los movimientos del sistema son modelados, para lo que se incluye la interacción dinámica entre los diferentes mecanismos, trayectorias planeadas, y los puntos de asignación seleccionados.
3.- Niveles de servosistemas, donde los actuadores controlan los parámetros de los mecanismos con el uso de una retroalimentación interna de los datos obtenidos por los sensores, y la ruta es modificada sobre la base de los datos que se obtienen de sensores externos. Todas las detecciones de fallos y mecanismos de corrección son implementadas en este nivel.
En la clasificación final se considerara el nivel del lenguaje de programación. La clave para una aplicación efectiva de los robots para una amplia variedad de tareas, es el desarrollo de lenguajes de alto nivel. Existen muchos sistemas de programación de robots, aunque la mayoría del software más avanzado se encuentra en los laboratorios de investigación. Los sistemas de programación de robots se clasifican dentro de tres clases :
1.- Sistemas guiados, en el cual el usuario conduce el robot a través de los movimientos a ser realizados.
2.- Sistemas de programación de nivel-robot, en los cuales el usuario escribe un programa de computadora al especificar el movimiento y el control de los sensores.
3.- Sistemas de programación de nivel-tarea, en el cual el usuario especifica la operación por sus acciones sobre los objetos que el robot manipula.
TIPOS DE ROBOTS
1. ANDROIDES: Estos robots intentan reproducir de forma total o parcial la forma y el comportamiento del ser humano. Actualmente son todavía dispositivos muy pocos desarrollados y sin utilidad practica, todavía están destinados al estudio y la experimentación.
2. MÓVILES: Cuentan con gran capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y doados de un sistema locomotor de tipo rodante, siguen su camino por tele mando o guiándose por información recibida de su entorno a través de sus sensores.
3. INDUSTRIALES: Son artilugios mecánicos y electrónicos destinados a realizar de forma automática determinados procesos de fabricación o manipulación.
Tres leyes de la robótica
En ciencia ficción las tres leyes de la robótica son un conjunto de normas escritas por Isaac Asimov, que la mayoría de los robots de sus novelas y cuentos están diseñados para cumplir. En ese universo, las leyes son "formulaciones matemáticas impresas en los senderos positrónicos del cerebro" de los robots (líneas de código del programa de funcionamiento del robot guardadas en la ROM del mismo). Aparecidas por primera vez en el relato Runaround (1942), establecen lo siguiente:
- Un robot no puede hacer daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño.
- Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si estas órdenes entrasen en conflicto con la Primera Ley.
- Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la Primera o la Segunda Ley.
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