Robotics 101 con Christopher McQuin y Jaret Matthews de la NASA.
Cuando se oye la palabra “robot”, se podría pensar en las creaciones de Hollywood tales como Terminator, C-3PO o Megatron. Afortunadamente, la realidad actual de la robótica no es tan siniestra, emocional o hacia fuera para la dominación del mundo.
De hecho, los robots están diseñados principalmente para ayudarnos, si se están realizando tareas peligrosas o difíciles, el trabajo repetitivo o simplemente haciendo la vida más fácil (piensa: el auto robot aspiradora). Aunque no pueden “pensar” por sí mismos en un sentido literal, pueden ser muy intuitivos y autosuficientes, confiando en sus componentes para averiguar que hacer para la próxima, y se convierten en las tecnologías de robótica más avanzadas, que van a seguir para obtener el “más inteligente”.
¿Qué es un Robot?
“Es muy difícil captar al máximo y definir un robot” dijo Christopher McQuin, un ingeniero mecánico de robótica de la NASA. “La palabra significa cosas diferentes para personas diferentes”.
El término “robot” se originó en 1921, derivado de la palabra Checa “robota”, que significa trabajo forzado o trabajar. Que los expertos difieren en la definición exacta y la clasificación, un robot es generalmente aceptado como algo que puede sentir su entorno, planificar y decidir que acción tomar y entonces llevarla a cabo. Ellos pueden funcionar en una variedad de formas, de humano controlado a autónomo o una combinación de ambos.
“Para algunas personas, un robot podría ser un mecanismo que parece que está llevando a cabo operaciones complejas”, dijo McQuin. “Sin embargo, para mí, un robot es un mecanismo inteligente, reprogramable, capaz de interactuar con su entorno. La parte clave es, no sólo es un robot de un mecanismo físico que puede hacer algo, sino que también contiene un equipo que puede controlar y adaptar su funcionamiento, si se controla remotamente por un ser humano o de forma autónoma responde a su entorno”.
Los robots operan con un serie de componentes básicos: sensores, efectores, fuentes de poder y un método de comunicación. Sensores de recopilar información que oriente el robot y permitirle decidir que hacer a continuación. Estos pueden ser cualquier número de dispositivos que varían en sofisticación, incluyendo cámaras, GPS, láseres, sonares, radares, paneles de pulsadores y sensores táctiles.
Una vez recopilados los datos, los efectores les permiten que se muevan, interactúen y realicen las tareas. Los efectores, tales como los brazos y pinzas pueden permitir al robot manipular su entorno, mientras que otros como ruedas, orugas y las piernas permiten el movimiento.
Las fuentes de energía, como motores o el sistema hidráulico, mantienen el robot en acción, y los sistemas de comunicación, como una conexión inalámbrica para un ordenador operado por un usuario, transmite información.
“Un mentor mío – y uno de los fundadores del campo – le gusta decir que un robot es ‘un mecanismo controlado por ordenador que puede destruirse a sí mismo’, dijo Jaret Matthews, miembro del personal técnico del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, que trabaja en el Grupo de Vehículos Robóticos. “Fundamentalmente, los lavavajillas modernos, microondas, etc., todos tienen motores, sensores, computadoras, software – cosas que la mayoría de las personas asocian con los robots. Sin embargo la mayoría de la gente no llamaría robot a un horno de microondas. Una máquina que tiene fuerza, movilidad, grados de libertad y sofisticación de tal manera que si el software fuera a torcerse, daría lugar a la autodestrucción – que es lo que distingue a un robot de un horno de microondas”.
Robots materia
Uno de los papeles más importantes que los robots desempeñan es proteger a los seres humanos de una lesión o peligro haciendo trabajos y realizando funciones en su lugar. Ya sea que estén haciendo trabajo pesado y acciones repetitivas en fábricas, minas o la investigación de amenazas de bomba, han revolucionado la forma en que funciona el mundo, dijo McQuin. Los robots ayudan a cirujanos en operaciones complejas, desnatar el derrame de petróleo de la superficie del agua, cortar el césped, ejecutar las tareas agrícolas y ayudar a los discapacitados físicos a tener movilidad. Pueden realizar tareas difíciles y delicadas o las acciones más mundanas. Como la tecnología robótica continúa avanzando, su capacidad de expansión se vuelve cada vez más sofisticada.
“Tres palabras – auto-conducción automóviles”, dijo Matthews. “Algún día, vamos a ser conducidos alrededor de forma segura, rápida y lo más importante, de manera eficiente por la auto-conducción de coches. Se acaba de hacer legal en Nevada y Google ya ha conducido cientos de miles de kilómetros sin manos en el volante”.
Los embotellamientos del tráfico y los semáforos pronto serán cosa del pasado. Los coches se comunicarán entre sí para regular su velocidad y deslizarse de forma segura a través de intersecciones sin parar. Esto eliminará el uso sucio e ineficiente de combustible que permanece inactivo en las luces rojas y en el tráfico. Vamos a ahorrar tiempo, dinero y ayudar a reducir la cantidad de dióxido de carbono que se libera el aire por los tubos de escape al ralentí.
Más allá de las tareas cotidianas, McQuin dijo que los robots también están presionando a nuestros propios límites de qué y dónde podemos explorar. “Los robots han explorado las profundidades de los océanos y las superficies de otros planetas y lunas, ampliando el conocimiento de nuestro propio planeta y el Universo”, dijo.
Mantenerse a la vanguardia del juego
La razón principal de que existan programas tales como los desafíos centenarios (Centennial Challenges) es la participación del público para desarrollar soluciones de tecnología avanzada que beneficiará tanto a la NASA y la nación. Como los hermanos Wright, después de cuyo centenario del aniversario de su vuelo la competencia lleva su nombre, algunas de las innovaciones más importantes y útiles han venido de personas curiosas con ideas sobre cómo hacer mejor las cosas.
Los inventos y conocimientos que surgen de eventos tales como el desafío Sample Return Robot Challenge puede sentar las bases para la tecnología del futuro. Muchas de las tecnologías y proyectos de la NASA se han escindido en productos e ideas que beneficien a la sociedad todos los días. Los satélites de la NASA nos advierten del tiempo inminente grave y otros desastres. Los implantes cocleares, el ratón de la computadora y los filtros de agua, o bien todos han ocurrido debido a, o se generaron a partir de, ideas de la NASA y desarrollos que se originaron de otra forma.
“Un desafío como este es interesante y podría dar lugar a muchos beneficios para la sociedad”, dijo McQuin. “Por ejemplo, la misma tecnología que permite a los robots navegar de forma autónoma un paisaje que podría ser utilizado por la industria o el gobierno para inspeccionar de forma remota el exterior de la infraestructura a distancia, tales como tuberías, líneas eléctricas, etc. La capacidad para identificar y recoger una muestra de referencia que podría ser aplicada a algunas operaciones mineras o científicas aquí en la tierra así como en otro planeta”.
El futuro de la Robótica
“Los robots están aquí para quedarse”, dijo McQuin. “Ellos son capaces de aumentar y mejorar las capacidades humanas y nos hacen más rápidos y más eficientes en la realización de las tareas, al mismo tiempo nos da la capacidad para ir y hacer cosas que antes nunca fuimos capaces de hacer. Por estas razones, en un mundo altamente competitivo, tenemos que continuar y hacer de la robótica una prioridad para mantener nuestras industrias en crecimiento y competitividad, seguir explorando un precio asequible a nuestro planeta y el sistema solar, mantener nuestras capacidades militares y mejorar nuestro estándar de vida diaria”.
Matthews acordó, “Empujando la tecnología robótica se asegurará que los robots tengan un impacto cada vez más importante en nuestras vidas, ya que ayudan a resolver un gran número de los problemas más apremiantes del mundo”.
En la imagen:
Un miembro del Equipo de Robótica de la Universidad de Waterloo pone a prueba su robot en el campo de entrenamiento dos días antes de que la NASA muestre WPI (Worcester Polytechnic Institute), Desafío Centenario retorno del robot.
Fuente
http://www.nasa.gov/ (en inglés)
