¿Hasta dónde está llegando la robótica?

¿Te has preguntado ultimamente hasta dónde está llegando la robótica? Los robots están cada vez más presentes entre nosotros. De hecho, se considera que cambiarán nuestras vidas: la manera en que trabajamos, el transporte, y muchos otros campos.

Según datos de la Federación Internacional de Robótica, España es uno de los países del mundo que más invierten en robótica. Se ubica en el décimo puesto de esta lista capitaneada por China. Le siguen Japón y Estados Unidos.

En 2018 el número de robots instalados en España era de 53.000 o lo que es lo mismo, había 16,8 robots por cada 1.000 trabajadores. En esta proporción la ganadora es Alemania donde hay 338 robots por cada 1.000 trabajadores.

En la industria, los robots se introdujeron hace ya muchos años. En las cadenas de montaje de las fábricas de automóviles es habitual que los operarios trabajen codo con codo junto con impresionantes brazos-robot.

¿Pero qué otros avances encontramos en los últimos años?

Veamos algunos de los ámbitos donde la robótica está ganando cada vez más espacio.



Protésis


Un robot protésico, básicamente, es una prótesis con componentes electrónicos que le permiten realizar las acciones que realizaba antes el órgano o la extremidad del cuerpo sustituida, como pueden ser una pierna o un brazo mecánicos.


Para las personas que han sufrido una amputación de algún miembro, las prótesis son una ayuda cada vez mejor. Desde las prótesis inertes tradicionales hasta las de hoy en día que son capaces de moverse a partir de señales mentales del usuario, se ha hecho un largo recorrido.

Rodilla y cadera

En España, se practican más de 60.000 operaciones de rodilla y más de 56.000 operaciones de cadera al año. Los robots ayudan a lograr una mayor precisión en estas operaciones. Esta técnica ya se está implementando en algunos centros médicos.

Extremidades

Las actuales neuroprótesis comerciales son miembros biónicos altamente articulados, diseñados para detectar las señales musculares residuales del usuario e imitar robóticamente los movimientos que el miembro real ejecutaría. Pero esta tecnología puede costar miles de dólares y están construidas en torno a esqueletos metálicos, con motores eléctricos que suelen ser pesados y rígidos.

Recientemente, ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad Jiao Tong de Shanghái, han diseñado una mano neuroprotésica blanda y ligera.

La nueva mano protésica está hecha en buena parte de un material blando y elástico (elastómero comercial EcoFle). Los dedos protésicos son muy flexibles y están conectados a una «palma» impresa en 3D, con forma de mano humana.



En vez de controlar cada dedo mediante motores eléctricos montados, como hacen la mayoría de las neuroprótesis, los investigadores utilizaron un sencillo sistema neumático para inflar y desinflar con precisión los dedos y de este modo doblarlos o enderezarlos en posiciones específicas.

El sistema neumático recibe señales de sensores de electromiografía que miden las señales eléctricas generadas por las neuronas motoras para controlar los músculos. Los sensores se colocan en la abertura de la prótesis, donde esta se acopla a la parte natural de la extremidad del usuario. De este modo, los sensores pueden captar las señales del muñón, como las emitidas cuando una persona se imagina cerrando el puño en la mano de carne y hueso que ya no posee.

Mano robótica blanda
Si te preguntas hasta dónde está llegando la robótica, aquí uno de los inventos más modernos. Unos robotistas (liderados por Ryan D. Sochol, profesor de la Universidad de Maryland) en Estados Unidos han impreso en 3D una mano robótica blanda lo suficientemente ágil como para jugar a videojuegos. Esto demuestra una prometedora innovación en el campo de la robótica blanda.

Esta clase de robótica se centra en la creación de nuevos tipos de robots flexibles e hinchables que por lo general se impulsan con agua o aire en vez de con electricidad. Controlar los fluidos que hacen que estos robots blandos se doblen y se muevan había sido especialmente difícil.

Como demostración, hicieron que la mano jugara al videojuego Super Mario Bros


El equipo diseñó un circuito fluídico integrado que permite a la mano funcionar en respuesta a la fuerza de una sola presión de control. Por ejemplo, al aplicar una presión baja, solo el primer dedo presionaba el mando de la consola Nintendo para que Mario caminara, mientras que una presión alta hacía que Mario saltara. Guiada por un programa que cambiaba de forma autónoma entre las presiones baja, media y alta, la mano robótica fue capaz de pulsar los botones del mando para completar con éxito el primer nivel de Super Mario Bros en menos de 90 segundos.

Otro logro importante ha sido el éxito de la técnica de fabricación empleada por Sochol y sus colegas, con la que se consigue imprimir en 3D, y en un solo paso, robots blandos completamente ensamblados con circuitos fluídicos integrados.

En la actualidad, el equipo está explorando el uso de su técnica para aplicaciones biomédicas, como dispositivos de rehabilitación, herramientas quirúrgicas y prótesis personalizables.

Seguridad y exploración
Robot con patas resistente a la lluvia

Este nuevo robot, cuya forma anatómica recuerda a la de un perro, es el modelo Jueying X20, de DEEP Robotics, una empresa china especializada en robótica cuadrúpeda inteligente.

El Jueying X20 cuenta con una gran capacidad de carga, versatilidad para operar en todo tipo de escenarios, gran potencia de cálculo y una alta precisión de percepción, a la vez que funciona sin problemas en condiciones meteorológicas adversas. El robot cuadrúpedo proporciona protección dentro y alrededor del perímetro de todo tipo de instalaciones industriales o comerciales.




Los modelos Jueying han sido probados en múltiples entornos de aplicación, incluyendo la inspección de patrullas de seguridad, la topografía y la exploración, así como operaciones de rescate.

El Jueying X20 posee una notable adaptabilidad a terrenos complejos: puede superar fácilmente un obstáculo de 18 centímetros de altura, recorrer una escalera y subir por una pendiente de 30 grados, lo que le permite adaptarse a diversos entornos complejos, como praderas, arena, campos de nieve, carreteras de grava y charcos.

Equipado con una cámara de detección de profundidad y un radar láser, junto con un algoritmo inteligente, el robot cuenta con navegación autónoma sin vías, evita de forma dinámica los obstáculos y reconoce la actividad humana en función de las necesidades reales.
El robot puede con una carga máxima de 40 kilogramos.




Robots aptos para el subsuelo

Inspirándose en las raíces de los vegetales, así como en los animales que se abren paso por la tierra o la arena en el subsuelo, unos científicos han desarrollado un robot blando, rápido y controlable, que puede excavar en la arena y de ese modo avanzar bajo ella. La tecnología no solo permite un desplazamiento rápido, preciso y mínimamente invasivo bajo tierra, sino que también sienta las bases mecánicas para nuevos tipos de robots.

Aunque ya han funcionado prototipos de robots subterráneos que avanzan excavando, el nuevo robot presenta innovaciones importantes.



Un robot pequeño y blando como este es de gran utilidad para labores en las que sea necesario excavar a poca profundidad a través de medios granulares secos, como por ejemplo la toma de muestras de material a poca profundidad bajo la superficie terrestre, y la vigilancia del nivel de erosión.

De hecho, el equipo está trabajando en un proyecto con la NASA para desarrollar métodos avanzados de excavación en la Luna o en astros más lejanos, como Encélado, una luna de Júpiter.

Fabricación rápida y barata de robots blandos

Inspirados en los cuerpos flexibles de los seres vivos, los robots blandos tienen amplias aplicaciones en materia de detección, movimiento, agarre de objetos y manipulación de objetos, entre otras. Sin embargo, la mayoría de estos robots se fabrican mediante técnicas más bien artesanales lo que limita la rapidez de fabricación, así como la complejidad del cuerpo del robot y la perfección de su geometría.

La mayoría de los métodos de fabricación de robots blandos son predominantemente manuales debido a la falta de herramientas estándar. Sin embargo, la impresión 3D está entrando poco a poco en este terreno de juego, ya que facilita la repetibilidad y permite diseños más complejos, mejorando la calidad del robot y el rendimiento del proceso de fabricación.



¿Hasta dónde está llegando la robótica? Los robots ya están presentes en muchos ámbitos, pero se espera que en el futuro lleguen a cambiar nuestra sociedad.


Muchos expertos coinciden en que en el futuro conviviremos estrechamente con los robots en nuestras casas, en las fábricas y en los hospitales.


De hecho, se cree que harán desaparecer algunos oficios que hoy en día realizan las personas, como trabajos de almacén o de oficina, vendedores telefónicos, conductores y transportistas…


Ahora, los investigadores están centrados en desarrollar robots capaces de aprender cosas nuevas, colaborar con las personas e incluso interpretar los sentimientos humanos.


De momento la tecnología no ha llegado tan lejos, aunque ya se han conseguido avances asombrosos.


Fuente: Aipbarcelona