La noción popular de robot hace referencia a un dispositivo humanoide con cierto grado de inteligencia, que substituye a las personas en la realización de tareas útiles. Esta visión ha sido suscitada en gran medida por los numerosos relatos y ficciones cinematográficas que mencionan a los robots. De hecho, la palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo Karel Capek (1890 - 1938) estrena en el teatro nacional de Praga su obra Rossum's Universal Robot (R.U.R.). Su origen es de la palabra eslava robota, que se refiere al trabajo realizado de manera forzada. La trama era sencilla: el hombre fabrica un robot, luego el robot mata al hombre. Los robots actuales no tienen mucho que ver con los humanoides, y la mayoría de los expertos en robótica dirían que es complicado ofrecer una definición de robot universalmente aceptada. De hecho, distintas organizaciones y asociaciones internacionales ofrecen definiciones diferentes aunque, obviamente, próximas entre sí. La definición de robot que ofrece el Robot Institute of America, después denominado Robot Industries Association (RIA), es:
Sin embrago, con esta definición ¿nos queda verdaderamente claro cuáles son aquellos aspectos que distinguen a un robot de otros automatismos y de otros elementos manipuladores, como máquinas herramientas y similares?. Destaquemos algunas de características en las que radica esta distinción:
Se suele entender también que un robot goza de un elevado grado de autonomía y de autoplanificación, de modo que es capaz de hacer su tarea sin intervención del operador, tomando las decisiones oportunas a partir de la información que recaban sus sensores, gracias al programa almacenado en su memoria. Para describir la tecnología de los robots, Isacc Asimov acuñó el término Robótica. Él mismo predijo hace años el aumento de una poderosa industria robótica, predicción que ya se ha hecho realidad. Recientemente se ha producido una explosión en el desarrollo y uso industrial de los robots tal que se ha llegado al punto de hablar de "revolución de los robots" y "era de los robots". Una definición breve y realmente atinada de robótica es:
¿Cuándo se originaron los robots tal como los concebimos hoy? Con el objetivo de diseñar una maquina flexible, adaptable al entorno y de fácil manejo, George Devol, pionero de la Robótica Industrial, patentó en 1948, un manipulador programable que fue el germen del robot industrial. En 1948 R.C. Goertz, del Argonne National Laboratory, desarrolló, con el objetivo de manipular elementos radioactivos sin riesgo para el operador, el primer tele-manipulador. Éste consistía en un dispositivo mecánico maestro-esclavo. El manipulador maestro reproducía fielmente los movimientos de éste. El operador, además de poder observar a través de un grueso cristal el resultado de sus acciones, sentía a través del dispositivo maestro, las fuerzas que el esclavo ejercía sobre el entorno.
Telemanipuladores de Goertz. Argonne National Laboratory (1948) Años mas tarde, en 1954, Goertz hizo uso de la tecnología electrónica y del servocontrol sustituyendo la transmisión mecánica por eléctrica y desarrollando así el primer tele-manipulador con servocontrol bilateral. Otro de los pioneros de la tele manipulación fue Ralph Mosher, ingeniero de la General Electric que en 1958 desarrollo un dispositivo denominado Handy-Man, consistente en dos brazos mecánicos tele-operados mediante un maestro del tipo denominado exoesqueleto. Junto a la industria nuclear, a lo largo de los años sesenta la industria submarina comenzó a interesarse por el uso de los tele manipuladores. A este interés se sumó la industria espacial en los años setenta. La evolución de los tele-manipuladores a lo largo de los últimos años no ha sido tan espectacular como la de los robots. Recluidos en un mercado selecto y limitado (industria nuclear, militar, espacial, etc.) son en general desconocidos y comparativamente poco atendidos por los investigadores y usuarios de robots. Por su propia concepción, un tele-manipulador precisa el mando continuo de un operador, y salvo por las aportaciones incorporadas con el concepto del control supervisado y la mejora de la tele presencia promovida hoy día por la realidad virtual, sus capacidades no han variado mucho respecto a las de sus orígenes. La sustitución del operador por un programa de ordenador que controlase los movimientos del manipulador dio paso al concepto de robot. La primera patente de un dispositivo robótico fue solicitada en marzo de 1954 por el inventor británico C.W. Kenward. Dicha patente fue emitida en el Reino Unido en 1957, sin embargo fue Geoge C. Devol, ingeniero norteamericano, inventor y autor de varias patentes, el que estableció las bases del robot industrial moderno. En 1954 Devol concibió la idea de un dispositivo de transferencia de artículos programada que se patentó en Estados Unidos en 1961. En 1956 Joseph F. Engelberger es director de ingeniería de la división aeroespacial de la empresa Manning Maxwell y Moore en Stanford, Conneticut. Juntos Devol y Engelberger comenzaron a trabajar en la utilización industrial de sus máquinas, fundando la Consolidated Controls Corporation, que más tarde se convierte en Unimation (Universal Automation), e instalando su primera máquina Unimate (1960), en la fábrica de General Motors de Trenton, Nueva Jersey, en una aplicación de fundición por inyección. Devol predijo que el robot industrial "ayudaría al trabajador de las fábricas del mismo modo en que las máquinas de ofimática habían ayudado al oficinista". Se produjo un boom de la idea de la fábrica del futuro, aunque en un primer intento el resultado y la viabilidad económica fueron desastrosos.
Devol- Engelberger fundan Unimation (1956). Primer robot industrial En 1968 J.F. Engelberger visitó Japón y poco más tarde se firmaron acuerdos con Kawasaki para la construcción de robots tipo Unimate. El crecimiento de la robótica en Japón aventaja en breve a los Estados Unidos gracias a Nissan, que formó la primera asociación robótica del mundo, la Asociación de Robótica industrial de Japón (JIRA) en 1972. Dos años más tarde se formó el Instituto de Robótica de América (RIA), que en 1984 cambió su nombre por el de Asociación de Industrias Robóticas, manteniendo las mismas siglas. Por su parte Europa tuvo un despertar más tardío. En 1973 la firma sueca ASEA construyó el primer robot con accionamiento totalmente eléctrico.
Primer robot con accionamiento eléctrico: IRb6 ASEA (1973) La configuración de los primeros robots respondía a
La introducción de los microprocesadores desde los años 70 ha hecho posible que la tecnología de los robots haya sufrido grandes avances, los modernos ordenadores han ofrecido un "cerebro" a los músculos de los robots mecánicos. Ha sido esta fusión de electrónica y mecánica la que ha hecho posible al moderno robot, los japoneses han acuñado el término "mecatrónica" para describir esta fusión. El año 1980 fue llamado "primer año de la era robótica" porque la producción de robots industriales aumentó ese año un 80% respecto del año anterior. Desde este año los robots se han expandido por varios tipo de industrias. El principal factor responsable de este crecimiento han sido las mejoras técnicas en los robots debidas al avance en Microelectrónica e Informática. Los Estados Unidos han vendido muchas de sus empresas de robots a Europa y Japón o a sus filiales en otros países. En 1987 se fundó la Federación Internacional de Robótica (International Federation of Robotics, IFR) con sede en Estocolmo, Suecia. Se suelen distinguir tres generaciones en el desarrollo de la industria robótica:
Durante años los robots han sido considerados útiles sólo si se empleaban como manipuladores industriales. Recientemente han aparecido nuevos y variados papeles para los robots. A diferencia de los tradicionales robots fijos de manipulación y fabricación, estos nuevos robots móviles pueden realizar tareas en un gran número de entornos distintos y se les conoce como robots de servicio. Los robots de servicio se emplean en la investigación científica, en la educación, con fines de bienestar personal y social, etc. Son especialmente adecuados para el trabajo en áreas demasiado peligrosas para la vida humana o para la exploración de lugares anteriormente vetados al ser humano. Este crecimiento revolucionario en el empleo de robots como dispositivos prácticos es un indicador de que los robots desempeñarán un importante papel en el futuro. Los robots del futuro podrán relevar al hombre en múltiples tipos de trabajo físico. Joseph Engelberg, padre de la robótica industrial, está investigando en una especie de robot mayordomo o sirviente doméstico. Se piensa que los robots están en ese momento crítico antes de la explosión del mercado, como lo estuvieron los PC,s en 1975. El campo de la robótica se desbordará cuando los robots sean de dominio público; esta revolución exigirá que la gente de la era de la información no sea "analfabeta robótica".
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las
denominadas configuraciones esférica y antropomórfica, de uso especialmente
válido para la manipulación. En 1982, el profesor Makino de la Universidad
Yamanashi de Japón, desarrolla el concepto de robot SCARA (Selective
Compliance Assembly Robot Arm) que busca un robot con un número reducido en
grados de libertad (3 o 4), un coste limitado y una configuración orientada al
ensamblado de piezas.