Reportaje - Los retos como fuente de inspiración: la robótica y nuestro futuro
En las películas y en televisión es frecuente ver robots humanoides multifuncionales, como por ejemplo C-3PO y Terminator, pero si uno visitara cualquier laboratorio de robótica difícilmente vería nada que recordase siquiera al aspecto de un humano. En realidad, la mayoría de robots son máquinas especializadas que cumplen con gran precisión un número reducido de tareas muy específicas. Los robots de hoy en día pueden tener ruedas, estructuras articuladas u otras formas que recuerdan a criaturas de la naturaleza. La investigación europea sobre robótica se dedica a tres grandes áreas: la percepción, la comprensión y la acción. Los proyectos centrados en la percepción examinan qué pueden percibir los robots en su entorno y de qué manera. Mediante la investigación sobre la comprensión se están descubriendo formas nuevas de que los robots realicen cálculos e inferencias y aprendan a hallar soluciones a las tareas y los problemas que se les plantean. Por último, los trabajos sobre la acción estudian de qué manera los robots pueden responder al mundo que les rodea y efectuar las tareas que se les instruyen con eficiencia y seguridad. También uso doméstico En algunos ámbitos, como en el de la fabricación, ya se encuentran muy avanzados los trabajos de desarrollo y aplicación de robots. De hecho, sin los robots, muchas industrias de numerosos países de renta alta quedarían sometidas a una presión económica considerable. Es muy probable que, si no fuera por estos «obreros automáticos», ya habrían desaparecido por completo sectores como el agroalimentario, el de la microelectrónica y el de la automoción, que representan más del 20 % del producto interior bruto (PIB) y emplean al 25 % de la población activa. Los robots pueden incluso generar empleo. En un estudio reciente (1) se calculó que el millón de robots utilizados en la actualidad con fines industriales ha traído consigo la creación de casi tres millones de empleos en todo el mundo, algunos en la propia industria robótica, pero muchos otros también en nuevos sectores manufactureros sustentados por los robots industriales, habiendo además propiciado un crecimiento en las industrias relacionadas de la distribución y los servicios. Actualmente hay en marcha investigaciones encaminadas a incrementar el uso de los robots en entornos menos controlados que el industrial, como el doméstico. El proyecto Dexmart (2) trata precisamente sobre este tema y está desarrollando robots capaces de interactuar con seguridad con humanos y manipular objetos con precisión. Sus responsables están construyendo un robot con dos brazos que podrá adaptarse a cambios repentinos e imprevisibles en su entorno, por ejemplo para evitar chocarse con personas que se crucen en su camino. Otros investigadores estudian las posibilidades de manipulación de objetos por parte de los robots y cómo aumentar su destreza para que puedan incrementar el número de tareas que realizan y su complejidad. El proyecto The Hand Embodied (3) se dedica a estudiar de qué manera la propia naturaleza y estructura de la mano humana repercuten en la forma en la que aprendemos a controlarla y usarla. El objetivo es unir datos de retroalimentación y aprendizaje para que las manos robóticas del futuro sean capaces de adquirir y dominar con rapidez nuevas habilidades de manipulación. Está claro que el ser humano utiliza sus manos constantemente con un grado increíble de destreza y control. Pero los robots podrían superarle en tareas delicadas y de gran precisión como las propias de la cirugía. Actualmente no se utilizan dispositivos automáticos en las salas de operaciones por varios motivos técnicos y jurídicos, y por el sencillo motivo de que las decisiones relativas a las incisiones, que son una cuestión de vida o muerte, no pueden dejarse en manos de la inteligencia artificial. Sin embargo, el proyecto I-SUR (4) está desarrollando tecnologías avanzadas que harán posibles nuevos sistemas robóticos y automáticos, en primera instancia para tareas quirúrgicas menores como la punción, el corte y la sutura. Nada de rutinario En todos los proyectos mencionados, los investigadores ambicionan desarrollar robots que puedan sustituir a las personas en tareas cotidianas, o al menos facilitárselas. Pero hay muchas otras actividades importantes y que los humanos, simplemente, son incapaces de realizar por sí mismos. Así pues, otro foco importante de la investigación europea consiste en crear máquinas que amplíen nuestras propias capacidades. Uno de los ejemplos más destacados son los robots capaces de volar, y muchas son las investigaciones que versan sobre tales ingenios. El equipo de Airobots (5), por ejemplo, está construyendo robots voladores que puedan realizar inspecciones a distancia, entre otras tareas, o servir de apoyo a humanos en muy diversas situaciones. Estos robots serán capaces de desplazarse libremente sobre el suelo y de exponerse sin riesgos a entornos completamente fuera del alcance de los humanos. En caso de entornos peligrosos, inaccesibles o, quizás, especialmente frágiles, estos robots serán capaces de introducirse en los mismos sin causar destrozos, sobrevolar zonas de interés y efectuar diversas operaciones bajo el control de un operario. El proyecto SFLY (6) está desarrollando un enjambre de microrrobots volantes con fines de vigilancia aérea avanzada que serán capaces de coordinar sus movimientos con el fin de observar desde las alturas determinada zona y cartografiarla. Se trata de helicópteros en miniatura que actuarán de forma autónoma y portarán equipo de monitorización y vigilancia. Además podrán orientarse en un espacio tridimensional sin necesidad de utilizar tecnología GPS. Estos helicópteros se han diseñado con la seguridad como premisa. Pesan tan sólo 500 gramos y pueden coordinar su vuelo en pequeños enjambres, incluso en espacios cerrados. Los bots de SFLY podrían utilizarse con fines de búsqueda, rescate y salvamento, vigilancia del medio ambiente, control de la seguridad, inspecciones y supervisión del cumplimiento de la ley. Los comportamientos en enjambre resultan especialmente atractivos para la robótica, puesto que los enjambres de máquinas sencillas, por la sinergia que posibilitan, pueden ofrecer ventajas y llevar a cabo tareas inasumibles para un único agente. Los grupos coordinados pueden ofrecer prestaciones de detección avanzadas y cumplir tareas de forma eficiente en entornos difíciles y peligrosos. El proyecto SHOAL (7), por su parte, está desarrollando peces robóticos que se desplazan imitando el movimiento natatorio de los peces reales. El propósito de crearlos es poder examinar entornos acuáticos y detectar contaminantes en el agua, por ejemplo para descubrir escapes en puertos. Dichos peces se desplazan en un cardumen coordinado para percibir contaminantes y generar mapas en tiempo real de las concentraciones de contaminantes en un esquema tridimensional del puerto. El medio acuático resulta especialmente complicado para el ser humano y constituye por tanto un entorno muy propicio para el uso de robots. Los investigadores del proyecto Trident (8) son conscientes de la gran utilidad de los robots acuáticos para una amplia variedad de trabajos. Sin embargo, resulta caro desarrollar máquinas especializadas para cada tarea. Por ello indagan en maneras de crear robots polivalentes que puedan emplearse en tareas tan diversas como arqueología acuática, oceanografía e industrias marítimas. El sistema de Trident incluirá una embarcación autónoma de superficie comunicada con un sumergible dotado de un brazo robótico. La robótica ya no está limitada a labores de fabricación monótonas y repetitivas; pronto podríamos ser testigos de enjambres de robots voladores o de asistentes domésticos parlantes con aspecto humanoide. Diversas investigaciones europeas están demostrando que la robótica puede ofrecer soluciones muy prácticas a problemas actuales. --- Los proyectos repasados en este artículo han recibido fondos del Programa de Apoyo a la Política en materia de TIC del PIC (Programa marco para la innovación y la competitividad) o el Séptimo Programa Marco (7PM) de investigación. (1) «Positive Impact of Industrial Robots on Employment», por Metra Martech, noviembre de 2011 (2) «Manipulación robótica hábil y autónoma con dos brazos/manos y con habilidades inteligentes sensomotoras: un puente entre la cognición natural y artificial» (3) «The Hand Embodied» (4) «Robots quirúrgicos inteligentes» (5) «Robots innovadores de servicio aéreo para inspecciones por contacto en sitios inaccesibles» (6) «Enjambre de microrrobots volantes» (7) «Búsqueda y vigilancia de contaminantes dañinos, otras sustancias y escapes en buques amarrados a puerto empleando un enjambre de peces robóticos» (8) «Robots marinos y manipulación hábil para habilitar misiones autónomas de intervención subacuática polivalente» Enlaces útiles: - el 7PM en CORDIS - el PIC en CORDIS - Dexmart en CORDIS - THE en CORDIS - I-SUR en CORDIS - Airobots en CORDIS - SFLY en CORDIS - SHOAL en CORDIS - Trident en CORDIS Artículos relacionados: - Reto 2 de las TIC: sistemas cognitivos, interacción y robótica