La Robótica: Un Campo en Constante Evolución y su Relevancia Educativa
¿Qué es la Robótica? Perspectivas y Definiciones
La robótica es un campo multidisciplinar que integra diversas ciencias y tecnologías para el diseño, construcción, operación y aplicación de robots. A lo largo de la historia, expertos han ofrecido distintas visiones sobre su esencia:
«La robótica es la conexión inteligente de la percepción a la acción.»
Michael Brady y Richard Paul, editores. Robotics Research: The First International Symposium. The MIT Press, Cambridge MA, 1984.
«La robótica consiste en el diseño de sistemas. Actuadores de locomoción, manipuladores, sistemas de control, sensores, fuentes de energía, software de calidad; todos estos subsistemas tienen que ser diseñados para trabajar conjuntamente en la consecución de la tarea del robot.»
Joseph L. Jones y Anita M. Flynn. Mobile Robots: Inspirations to Implementation. A K Peters Ltd, 1993.
En términos generales, la robótica describe todas las tecnologías asociadas con los robots. Es la ciencia que se ocupa del diseño, manufactura y aplicaciones de estas máquinas. Más ampliamente, la robótica es la ciencia y la técnica involucrada en el diseño, la fabricación y la utilización de robots. Un robot es, por otra parte, una máquina que puede programarse para que interactúe con objetos, su entorno y lograr que imite, en cierta forma, el comportamiento humano o animal.
¿Qué es un Robot? Múltiples Perspectivas
La mayoría de los expertos en robótica afirma que es complicado dar una definición universalmente aceptada. Las definiciones son tan dispares como se demuestra a continuación:
- Ingenio mecánico controlado electrónicamente, capaz de moverse y ejecutar de forma automática acciones diversas, siguiendo un programa establecido.
- Máquina que en apariencia o comportamiento imita a las personas o a sus acciones, como por ejemplo, en el movimiento de sus extremidades.
- Una máquina que hace algo automáticamente en respuesta a su entorno.
- Un puñado de motores controlados por un programa de ordenador.
- Un ordenador con músculos.
Definiciones Comunes de Robot
A pesar de la diversidad, algunas definiciones son ampliamente aceptadas:
- Un robot es un dispositivo mecánico capaz de realizar tareas (que podrían ser desempeñadas o no por seres humanos) de manera autónoma o semiautónoma. Pueden estar dotados de sensores que les permiten adaptarse a nuevas situaciones.
- Una máquina controlada por ordenador y programada para moverse, manipular objetos y realizar trabajos a la vez que interacciona con su entorno. El robot a veces recuerda a los seres humanos y es capaz de efectuar diversas tareas humanas complejas cuando se les indica que lo hagan, o por habérselas programado con antelación.
Componentes Esenciales de un Robot
Los componentes fundamentales que constituyen un robot son:
- Estructura: El esqueleto o armazón del robot.
- Sistema de control: El «cerebro» que procesa la información y toma decisiones.
- Fuente de alimentación: La energía que permite el funcionamiento del robot.
- Sensores: Dispositivos que permiten al robot percibir su entorno (vista, tacto, sonido, etc.).
- Actuadores: Componentes que permiten al robot interactuar físicamente con su entorno (motores, pinzas, etc.).
Tipos de Robots
Los robots se clasifican en diversas categorías según su diseño y funcionalidad:
- Poliarticulados: Robots con brazos que se mueven, comunes en entornos industriales.
- Móviles: Robots capaces de desplazarse de forma autónoma.
- Zoomórficos: Robots diseñados para imitar la forma o el comportamiento de animales.
- Androides: Robots que se asemejan a la forma humana.
- Híbridos: Robots que combinan características de varios tipos.
Evolución de los Robots: Las Cinco Generaciones
La robótica ha experimentado una notable evolución, dando lugar a distintas generaciones de robots:
- Primera Generación: Los robots no perciben su entorno o adquieren información muy limitada, actuando en consecuencia de manera preprogramada.
- Segunda Generación: Estos robots cuentan con un sistema de retroalimentación que les permite obtener más datos de su entorno y almacenarlos junto con las instrucciones.
- Tercera Generación: Los robots se vuelven reprogramables. Utilizan controladores o computadoras para analizar la información captada de su entorno mediante sensores (se desarrolla la visión artificial) y aparecen los lenguajes de programación.
- Cuarta Generación: Incorporan mejores sistemas sensoriales, estrategias de control y análisis de información. Son capaces de comprender su entorno y actuar en tiempo real mediante conceptos «modélicos».
- Quinta Generación: Representa una nueva tecnología que incorporará plenamente la inteligencia artificial, utilizando modelos de conducta y una nueva arquitectura.
La Robótica Educativa: Un Enfoque Interdisciplinario
La robótica educativa es un entorno de enseñanza interdisciplinaria que se basa en el uso de robots y componentes electrónicos como hilo conductor para potenciar el desarrollo de habilidades y competencias de los estudiantes. Trabaja especialmente las disciplinas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas).
Habilidades Fomentadas por la Robótica Educativa
La aplicación de la robótica educativa fomenta el desarrollo de diversas habilidades en los estudiantes:
- Trabajo en equipo
- Disciplina y compromiso
- Experimentación
- Prueba y error
- Aumento de la autoestima
- Lenguaje de programación
- Pensamiento computacional
- Actitudes científicas
- Interés en la cultura tecnológica
- Creatividad e innovación
Disciplinas Relacionadas con la Robótica
La robótica es un campo multidisciplinar que integra conocimientos de:
- Mecánica
- Electrónica
- Diseño
- Electricidad
- Operación
- Automatización
Isaac Asimov: El Padre del Término «Robótica»
El término «Robótica» fue acuñado por el célebre escritor y profesor de bioquímica Isaac Asimov.
Nacido en Rusia el 20 de diciembre de 1919 y fallecido en Nueva York, Estados Unidos, el 6 de abril de 1992, Asimov fue profesor de bioquímica en la facultad de Medicina de la Universidad de Boston. Es reconocido como un prolífico autor de obras de ciencia ficción, historia y divulgación científica, siendo su obra literaria más importante la saga de «La Fundación».