ASIMO (acrónimo de "Advanced Step
in Innovative Mobility"- paso avanzado
en movilidad innovadora), es un robot humanoide creado en el
año 2000 por la
empresa Honda .
La compañía japonesa sigue mejorando el robot humanoide autónomo más
avanzado del mundo desde su presentación en el año 2000 y en la última versión
mostrada el 8 de noviembre del 2011 y nos muestra un ASIMO más delgado,
rápido y sobre todo, más inteligente.
Destacan
mejoras importantes en la inteligencia artificial de cara a la interacción con
humanos, y como no, mejoras en sus habilidades motrices.
El
nuevo ASIMO ha adelgazado 6 kilogramos desde su
última versión de 2005. Ahora tiene
57
articulaciones (23
más)
Puede
caminar (casi correr) a 9 kilómetros por ahora, un 50 por ciento más sobre el
último modelo.
Más interesante son sus avances en inteligencia artificial posibilitando
que el robot
También se ha trabajado especialmente en el reconocimiento de
humanos de ASIMO, usando al mismo tiempo tecnología de reconocimiento de voz y
cara, y sin importar si más de una persona está interactuando con él a la vez.
Puede seguir una conversación entre diferentes personas, reconociendo rostros y
voces incluso si los involucrados hablan al mismo tiempo.
Honda ha equipado a ASIMO con tecnología de control
autónomo en el comportamiento, lo que le permite adaptarse a
distintos escenarios y avanzar sin un operador.
A
ello ayuda el aumento de sensores visuales, auditivos,
táctiles para entender su entorno y evitar chocar con personas u objetos.
Mejoras:
El movimiento pasa a ser menos autómata,
Asimo es ahora más autónomo a la hora de moverse, tomando decisiones de
hacia donde dirigirse sin que nadie opere sobre él.
Asimo es capaz de:
Correr
a una velocidad de nueve kilómetros por hora.
Abrir
recipientes.
Saltar
en círculos.
Patear
un balón.
Saltar
con una pata.
Primer robot humanoide.
El
primer gran humanoide que realmente llego a la sociedad fue el robot diseñado y
fabricado por HONDA desde 1986 hasta la actualidad.
Otros robots bípedos y humanoides también destacaron durante este
tiempo, pero "el robot que recibió el nombre de ASIMO" fue el
principal referente.
Por
encima de proyectos desarrollados en el Instituto Tecnológico de Massachussets
o la Universidad Carnegie Mellon.
El año 1986:
En 1986 los ingenieros de Honda empezaron a trabajar en la problemática
de caminar, la pregunta era
¿qué
necesita un robot para poder caminar dinámicamente?,
hasta esa fecha muchos documentos científicos habían señalado la
dificultad de fabricar robots caminantes, pero muy pocos científicos se
atrevían a señalar la respuesta a la pregunta.
El
primer ingenio robótico de HONDA era el E0, diseñado en 1986, para la época era
un autentico prodigio que podía moverse sobre dos piernas no sin caerse en
numerosas ocasiones.
Las versiones E:
Entre 1987 y 1991 HONDA trabajó en las siguientes versiones del robot:
E1, E2, E3.
Entre
1991 y 1993 con las nuevas versiones E4, E5 y E6 se empezaron a emplear
conceptos como el ZMP (Zero Moment Point), que hoy en día componen el ABC de la
robótica bípeda.
Durante esta epoca el proyecto se mantuvo bajo un relativo secretismo,
diversas instituciones sabían que HONDA estaba trabajando en robótica humanoide
pero pocos se podían imaginar los avances que los científicos nipones estaban
alcanzando.
Las versiones P:
Entre
1993 y 1997 surgieron P1, P2 y P3, autenticas maquinas humanoides con tanto nivel
de detalle que el público empezó a asombrarse con los resultados
obtenidos. El
modelo más voluminoso llegó a ser el P2 que pesaba 210 Kg y medía 1,82 mts.
ASIMO, la visión comercial:
Cuando HONDA llegó a estos extremos, en los que veía claramente que
controlaba la robótica humanoide básica (la capacidad de caminar) analizó sus
posibilidades comerciales, llegando a la conclusión de que un robot que pudiera
aplastar a su propietario no era muy comercial.
Entonces
surgió ASIMO, un pequeño robot de 1,20 cm de altura y 43 kg de peso que podría
maravillar al mundo saliendo en la televisión sin riesgo para sus coetáneos.
En realidad ASIMO ha cambiado mucho desde su primera aparición a
principios de milenio. En un principio pesaba 54 Kg. pero a base de
"dieta tecnológica" ha pasado a pesar 43 Kg. (en Enero de 2004).
La "dieta tecnológica" más popular es sin lugar a dudas la
Japonesa, la cultura de la nanotecnologia y miniaturizacion arrasa
en el mercado tecnologico japones y eso se traduce en perdidas de peso para
ASIMO.
Dimensiones:
Las medidas de ASIMO están pensadas para adaptarse al entorno
humano: 1,20 cm de altura, 450 mm de ancho de hombros, 440 mm de profundo y 43
Kg de peso.
El pack de baterias que incorpora en su mochila le proporciona 38 voltios y 10AH a
plena carga. Puede levantar un peso de 0,5 Kg en cada mano.
Potencial y mejoras:
Cuando usted esté leyendo esto seguramente una versión retocada de
ASIMO estará ya lista para ser fabricada o incluso puede que este rondando
por el mundo, una nueva versión más ligera, más inteligente, más rápida,
más eficiente, más barata y sobre todo más preparada para interactuar con el
ser humano.
Las imagenes de la izquierda(Copyright: HONDA) pueden resultar poco
ilustrativas para muchos de nuestros lectores, pero de un analisis
pormenorizado de las mismas podemos discernir importantes etapas en la
evolucion de ASIMO:
· El empleo de rodillas
articuladas con eje doble,
· la reduccion del ancho
del cuerpo al lograr un mayor equilibrio
· y el aumento en la
complejidad de la estructura son solo algunos ejemplos.
Conclusión:
ASIMO y su evolución es para muchos investigadores la Biblia de la
robótica humanoide, otros consideran que la robótica humanoide no es rentable, el
tiempo y la propaganda que HONDA recibe gracias a su humanoide lo diran, mientras tanto el que
en otro tiempo fuera fabricante de electrodomesticos y coches es ahora un
componente vital de la historia de la robótica.
LOS ROBOT EN LA INDUSTRIA
Los robots industriales son máquinas-herramienta, en forma de
manipuladores programables capaces de mover partes u otras herramientas
mediante una secuencia pre-especificada de movimientos.
Como muchas otras máquinas, los robots pueden repetir la misma tarea por
largos periodos de tiempo y con gran precisión.
Las tareas de un robot pueden ser extremadamente complejas. Más aun, un
robot puede "aprender" en forma limitada nuevas tareas, y puede usar
herramientas o accesorios que extienden su rango de habilidades.
Los
más avanzados y sofisticados robots (la mayoría en laboratorios de
investigación) poseen burdos sentidos de "vista" y "tacto",
y una limitada capacidad de coordinar sus manipuladores con información
sensorial.
Hasta ahora,
los robots utilizados en la industria no pueden reaccionar a circunstancias
imprevistas y cambios de ambiente, ni pueden mejorar su desempeño basados en
experiencias previas.
Debido a estas limitaciones, los robots de hoy en día se utilizan para tareas
simples, repetitivas y "pre-programables", como soldadura de punto,
pintura, o carga y descarga de máquinas.
El orígen de los Robots
El
término robot viene del checo robota, que
significa "siervo".
Fue utilizado por primera vez por el escritor teatral checo Karel Capek,
en su obra "R.U.R.".
Sin embargo, el
concepto de maquinaria programable se origina más precisamente en Francia durante el
siglo XVIII, cuando
se desarrollaron las primeras tejedoras automáticas por diferentes
constructores, como Bouchon, Vacaunson, Basile, Falcon y Jacquard.
Más tarde, a mediados del siglo XIX en Estados Unidos, Christopher
Spencer invento un "automata", un torno programable que fabricaba
tornillos, tuercas y engranajes.
Sus patrones de corte podían variarse al final de un tambor giratorio.
Tal tipo de controles mecánicos no se utilizaron en la industria de maquinaria
y herramientas sino hasta los años 1950s.
Sin embargo, la robótica como
la conocemos actualmente se inicia en realidad en 1946, cuando George Devol desarrolla
un dispositivo de propósito general y repetición para controlar maquinaria.
En 1954, Devol
patentó su primer manipulador con memoria, que controlaba sus movimientos de un
punto inicial a una serie de puntos pre-establecidos.
Las primeras patentes de Devol fueron adquiridas por la Consolidated
Diesel Corp. (Condec), lo que generó la formación de la Unimation
Inc. como la división de robótica de Condec.
Entre 1954 y 1963, Devol y otros desarrollaron y patentaron las
principales características de la primera generación de robots. Estos primeros
robots tenían partes
similares a las computadoras, como por ejemplo, una memoria electrónica.
Sin embargo, los
componentes necesarios estaban permanentemente alambrados para realizar una
serie de tareas específicas.
Los robots controlados por software no fueron comercializados
sino hasta el principio de los años 1970s.
El
primer robot controlado por una minicomputadora fue fabricado en 1974 por
la Cincinnati Milacron.
Sin embargo, los robots controlados por microprocesadores llegaron
varios años después. Estos robots controlados por software son realmente
dispositivos periféricos especializados de computadoras de propósito
general, disfrutando de los beneficios de grandes cantidades de almacenamiento
de datos e instrucciones. Consecuentemente, son mucho más flexibles que
las máquinas controladas solo por circuitos electrónicos alambrados.
Los
mejores robots de la actualidad pueden trabajar en varios sistemas coordinados, son
fácilmente reprogramables,
utilizan sensores, y algunos tienen respuesta a cambios y variaciones en
"tiempo real", esto es, como van ocurriendo.
En
lugar de utilizar ordenadores. Muchos robots industriales son controlados
mediante controladores lógicos programables (PLC).
Los
antecedentes de los actuales robots industriales
Son los denominados manipuladores, que consisten en:
Sistemas
mecánicos guiados directamente por un operario.
Aunque empezaron
a utilizarse en los años sesenta del siglo XX, todavía hoy se recurre a ellos,
sobre todo cuando se trata de manipular productos peligrosos o cuando la
actividad tiene lugar en un ambiente nocivo para las personas.
Están dotados de un sencillo sistema de control que permite al operario
controlar a distancia los movimientos del manipulador para realizar sus tareas.
No
se pueden considerar como robots propiamente, puesto que no funcionan de forma
automática siguiendo un programa, aunque suelen tener la forma de un brazo
mecánico, que constituye la estructura básica de los robots
industriales.
Clasificación de los robots industriales
Los robots utilizados en la industria se pueden clasificar en tres grupos:
Secuenciales.
Computerizados.
Inteligentes.
Los robots secuenciales también se conocen con el
nombre de robots
de aprendizaje.
Son «manipuladores programables»:
Realizan
una serie de movimientos destinados a realizar una tarea siguiendo un conjunto
de instrucciones previamente programadas.
En este caso, no es el operario el que se encarga de guiar los
movimientos del manipulador, sino que el propio brazo del robot realiza esta
tarea de forma automática siguiendo el programa establecido en su sistema de
control.
El funcionamiento de los robots computarizados es controlado mediante un
ordenador.
El
robot ejecuta las instrucciones previamente establecidas en un programa
informático.
Dichas instrucciones especifican las acciones que debe llevar
a cabo el robot y este las va realizando de forma secuencial.
Tienen la ventaja
de admitir una programación mucho más flexible que en el caso anterior, lo
que permite
programar al robot para llevar a cabo tareas más complejas.
Los
robots descritos son capaces
de realizar tareas repetitivas de forma secuencial, pero son incapaces de
interaccionar con el entorno. Es decir, ellos seguirán
ejecutando siempre las mismas acciones.
El tercer
grupo de robots, los de más reciente desarrollo, son los llamados robots
inteligentes, que sí son capaces de interaccionar con su entorno.
A
través de un conjunto de sensores, estos robots pueden detectar las variaciones
que se producen en el
medio (cambios
de posición o velocidad, temperatura, iluminación, etc.) y actuar según los
datos que detecten los sensores.
Los robots inteligentes también están controlados mediante un
ordenador y siguen las instrucciones de un programa informático; pero en este caso el
programa incorpora
la información procedente de los sensores.
Esto capacita
al robot para «tomar decisiones» en función de los datos recibidos.
Lo
que pueden y no pueden hacer los Robots
Básicamente,
los robots de la actualidad son dispositivos mecánicos controlados por un
microprocesador que realizan una función o proveen de una interface entre
máquinas y procesos.
Pueden ser lo suficientemente
"inteligentes" para tomar cierto tipo de decisiones. Sin embargo,
para que su uso sea práctico, es necesario reducir su tamaño, complejidad
mecánica y costo de instalación. Esto se puede lograr principalmente mediante
el uso intensivo de tecnología en computación y control.
Los
robots pueden duplicar la habilidad manipulativa humana con una mayor
precisión. Su flexibilidad y versatilidad los hace adecuados para pequeños
trabajos secuenciales que constituyen la mayor parte de las actividades de
producción en la industria.
Hoy,
los robots relevan a los seres humanos de labores que son peligrosas, mundanas,
o altamente repetitivas. Debido a su costo, en la mayoría de los casos su uso
se justifica por razones no-económicas.
Sin
embargo, los robots son relativamente lentos y tienen una limitada exactitud,
fuerza y versatilidad. Debido a esto, los manipuladores robóticos de la
actualidad resultan ser poco satisfactorios para muchas aplicaciones.
La
exactitud de los robots está limitada por la precisión y durabilidad de sus
mecanismos de transmisión de fuerza, tales como líneas y válvulas hidraúlicas,
trenes de engranajes, bandas, cadenas o ligas. Todos estos elementos tienen
cierta limitación de movimiento y se gastan con el uso, haciendo más difícil el
control de movimiento del robot.
La
mayoría de los robots de uso en la actualidad deben ser "enseñados",
llevándolos a través de sus tareas en detalle.
Sin
embargo, muchas tareas como soldadura de partes, pintura de superficies
irregulares o ajuste de piezas requieren de recalibraciones mientras el trabajo
se desarrolla.
Tales
trabajos son sencillos para los seres humanos, pero sumamente difíciles para
los robots, ya que tienen que ser capaces de obtener información sensorial de
atributos clave de las piezas de trabajo para hacer las recalibraciones
necesarias.
Para
realizar su trabajo, los robots requieren sensores que puedan medir las piezas
a trabajar y su orientación.
Tales
sensores proveen al sistema de control del robot con un flujo de datos que es
filtrado, modificado e interpretado a fin de hacer las decisiones pertinentes.
Sin
embargo, los sensores son piezas delicadas que detectan características del
ambiente en rangos determinados de acción.
Por
ejemplo, los sistemas de "visión" dependen de tipos especiales de luz
y otras técnicas para poder producir una imagen que el robot pueda interpretar.
Los
sistemas de visión computarizada que distinguen siluetas en blanco y negro
están en uso desde hace tiempo. Estos sistemas dependen de iluminación especial
y otras técnicas para producir imágenes de alto contraste.
Otros
sistemas más avanzados de visión pueden reconocer formas, deducir detalles de
áreas sombreadas, determinar distancias y "ver" en tres dimensiones
mediante medición estereoscópica (como lo hace la visión del ser humano,
utilizando ambos ojos).
Un
área de investigación es el desarrollo de software, lo que permite a los robots
"aprender por experiencia", y hacer una planificación de mayor nivel.
Dado
un objetivo y las entradas sensoriales necesarias, se puede modificar o crear
un programa de instrucciones, con el cual el robot "aprende" como
realizar un trabajo.
Mejoras
en los lenguajes de programación han permitido la transición a robots más
"inteligentes".
Sin
embargo, el uso de lenguajes de programación explícitos requiere de un operador
humano quien específica y manipula posiciones y trayectorias.
En contraste, se han desarrollado nuevos
lenguajes de alto nivel para modelación de ambientes (world-modeling
languages), que contienen instrucciones simples pero a la vez poderosas en el
sentido de que una vez especificadas las instrucciones, generan y manipulan
automáticamente posiciones y trayectorias del robot.
Tales
lenguajes pueden ser utilizados sólo si el robot es controlable por una
computadora de propósito general.
La
fábrica del futuro
Contrario
a la creencia popular, no todos los artículos manufacturados se producen en
masa: la mayor parte se producen en cantidades relativamente pequeñas, en
períodos de tiempo que van de semanas a meses.
A
pesar de los adelantos durante los últimos 20 años en el desarrollo de
máquinas-herramienta controladas por computadora y robots, la mayoría de la
producción aún se basa en mano de obra humana.
Pero
los cambios en las preferencias e incrementos en la demanda de productos han
forzado a la industria manufacturera a incrementar simultáneamente la variedad
y calidad de sus productos. Esto implica una necesidad de tecnología más
flexible, dado que la producción tiende a ser más breve y los cambios más
frecuentes. Aún más importante, tal necesidad incluye un extensivo
reabastecimiento de herramientas, a fin de reducir o eliminar el rediseño de la
producción. Estos requerimientos simultáneos han presionado a las tecnologías
existentes de producción y técnicas de administración hasta sus límites.
Las
fábricas robotizadas no se ven (o se verá) afectadas por tales restricciones.
En verdad, una autmatización "flexible" (basada en grupos de máquinas
multipropósito, controladas por computadoras y por lo tanto fácilmente
programables) se ajusta idealmente a las necesidades de producción actuales. El
problema radica más bien en que los robots no son todavía costo-efectivos en
aplicaciones.
Una
gran cantidad de tiempo y esfuerzo debe dedicarse para poner en funcionamiento
un grupo de robots para producir unas cuantas copias de un producto. Más aun,
el tiempo necesario para escribir el código para hacer funcionar a un robot
puede exceder por mucho la operación del robot en el tiempo. Actualmente, es
más fácil que un obrero trabaje en el producto manualmente que poner a un grupo
de ingenieros a "traducir" los procedimientos en un programa de
instrucciones ajustables para el robot. Por otro lado, la maquinaria de
producción en masa operada por obreros en la actualidad puede operar a mayores
velocidades y desempeñe más eficientemente que un conjunto de robots.
La
labor científica y tecnológica actual en la aplicación de los robots a la
automatización de procesos de producción para la fábrica del futuro se
encuentra en estado embrionario. Todavía el costo del uso de robots no ha
llegado a ser lo suficientemente bajo como para hacer estos sistemas
económicamente justificables para muchas aplicaciones. El costo continuará en
declive conforme los problemas de la aplicación de robots se vayan resolviendo.
Referencias
http://www.muycomputer.com/2011/11/09/honda-mejora-robot-humanoide-asimo
industriales.html?x=20070821klpinginf_96.Kes&ap=1
