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ROBOT Y SISTEMAS AUTÓNOMOS: DE LA FICCIÓN A LA REALIDAD

Henry Carrillo, profesor de Ingeniería Electrónica e Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones de La Sergio explica el funcionamiento de los dispositivos mecánicos programados, que se implementan en la industria de hoy.

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De acuerdo con el estándar ISO 8373:2012, un robot es un dispositivo mecánico programable en dos o más ejes, con cierto grado de autonomía y capaz de moverse en su ambiente de trabajo con el fin de realizar una tarea determinada. Si esta es de utilidad para los seres humanos, este robot se clasifica en el campo de la robótica de servicio, de acuerdo con el estándar ISO 8373:2012. Pero, si en cambio, la tarea se enmarca dentro de la automatización industrial, como la manufactura, ensamblaje, inspección y embalaje de bienes y/o productos en una línea de producción, se le clasifica en la robótica industrial.

En cualquiera de los dos escenarios, un robot necesita autonomía, entendida como la habilidad para ejecutar correctamente las labores para el que fue diseñado, sin la intervención del hombre. Desde un alto nivel, un robot puede dividir la solución de tareas en tres grandes bloques: el primero, llamado estimación, que involucra la adquisición, tratamiento y fusión de información con el fin de determinar el comportamiento de variables físicas. La adquisición se realiza mediante sensores propioceptivos o exteroceptivos, el tratamiento mediante sistemas de cómputo digital o analógico y la fusión mediante algoritmos ejecutados en dichos sistemas de cómputo usando, si está disponible, información a priori.

El segundo gran bloque es conocido como percepción. En él se analiza y entiende el significado de las variables físicas obtenidas anteriormente, yendo más allá de su valor puntual, y busca un modelo completo de alto nivel del entorno de trabajo. El último bloque es el denominado acción, mediante el cual el robot puede modificar físicamente su área de operaciones.

También es posible concebir sistemas que ejecuten únicamente los dos primeros bloques anteriormente mencionados: estimación y percepción. A estos se les denomina sistemas inteligentes y se basan en métodos de generación de representaciones, procedimientos de inferencia y estrategias de aprendizaje, para resolver de manera autónoma problemas que ya han sido solucionados por los seres humanos o para asistirlos en el proceso de corregir nuevos problemas. El funcionamiento de los sistemas inteligentes puede basarse en modelos de comportamiento del ser humano, pero no se limitan a este, es decir, la bio-inspiración puede basarse en el comportamiento de otros animales o no existir en absoluto.

Los sistemas inteligentes tienen diversas aplicaciones. Pueden usarse para el diagnóstico médico, diseño de ingeniería, robótica, manufactura y seguridad, entre otros. La principal diferencia entre un sistema inteligente y los robóticos radica en que el primero no necesariamente posee la capacidad de accionar, de tener movimiento, en cambio los robóticos necesariamente deben moverse en su espacio de trabajo.

La solución de diversos problemas en la industria, en el gobierno o en la sociedad en general, usualmente requiere el trabajo mancomunado de varios componentes tecnológicos, que como un todo, se conoce como sistema, el cual puede requerir de un histórico de valores de su entorno de trabajo o solamente de valores actuales para proporcionar la solución a una problemática particular. El deseo de que los sistemas trabajen en entornos complejos, cambiantes, poco estructurados o de los cuales se tiene poco conocimiento, necesita de decisiones adaptativas, rápidas y auto-contenidas tomadas por los mismos. Sistemas con las anteriores propiedades se conocen como autónomos, los cuales pueden resolver un problema, aunque las condiciones de su entorno de trabajo cambien.

PhD. Henry Carrillo Lindao
Docente Investigador en Robotica
Programa de Ingeniería Electrónica e Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones

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