¿Pensando en entrar al mundo de la Robótica? Algunos consejos para tus primeros pasos
Actualizado: 17 mar 2020
La robótica es una área maravillosa!. Quizá elegiste una carrera afiliada a la tecnología o tienes la curiosidad de aprender esta rama y quieres una sugerencia de cómo empezar. En este post mencionaré algunos datos para que lo tomes en cuenta y así des tus primeros pasos importantes en el mundo de la robótica! :D
La robótica es una disciplina científica que se ocupa del diseño, construcción, operación y aplicación de robots. Ésta permite involucrar áreas como matemáticas, física, mecánica, electrónica, computación, control, visión e inteligencia artificial, entre otras.
¿De dónde proviene la palabra robot?
El término ROBOT proviene de una palabra checa "roboto" que significa trabajo duro o trabajador. Este término se popularizó a partir de la obra Rossum's Universal Robots R.U.S. publicada por el escritor Karel Capek
Existen varias definiciones de lo que es un robot. Una definición formal descrita por Robot Institute of America (RIA) es la siguiente:
Un robot es un manipulador multifuncional reprogramable diseñada para mover materiales, partes, herramientas o dispositivos especializados a través de movimientos programados para la ejecución de una variedad de tareas.
Ahora, qué podría diferenciar un robot de una máquina inteligente? Es complejo pensar en una diferencia, puesto que naturalmente relacionamos una con otra. Sin embargo, un interesante punto de vista que dio el Dr. George Whitesides en su artículo es la siguiente:
"...Un robot es una máquina que replica o imita algunas características de humanos o animales".
La ventaja de adoptar mecanismos naturales es incrementar la funcionalidad de estas "máquinas" ya sea para incluirlas en el habitad natural de su modelo inspirador, y así realizar estudios y/o exploración sin alterar la vida natural, ó aplicarlas en nuevas tareas que ayuden a la humanidad en áreas desde la comodidad hasta el progreso de una sociedad.
Es así por el cual el primer ejemplo que puede venir a nuestra mente sobre nombrar algún prototipo robótico es un clásico "Brazo robótico" no es así?. El nacimiento de este robot se apoyó en suplantar algunas de las tareas repetitivas que realizaban los trabajadores humanos en las industrias hace muchos año atrás. Su morfología antropomórfica, inspirada en nuestro brazo humano, ayuda a llegar al espacio de trabajo necesario para realizar dichas tareas repetitivas.
{Según mi punto de vista, cuando lleguen a replicar a detalle una mano robótica humana funcional y adaptable (mecánica y sensorial), será cuando muchas más secciones en la industria u otras áreas serán reemplazadas por robots. Pero eso lo comentaré en otro post a futuro.}
Los pilares para la construcción de un robot
Tomemos al brazo robótico como ejemplo para detallar los enfoques que necesita su diseño y fabricación.
La robótica necesita de un cuerpo, éste puede ser rígido, blando o híbrido (en este post nos concentraremos en el rígido, es decir, cuerpos mecánicos de madera, plástico, metal, entre otros). Dentro de su cuerpo requiere de mecanismos internos para realizar el movimiento deseado. Una evaluación más exhaustiva, dentro de esta sección entra un modelado matemático - físico.
Para mover dicho cuerpo necesitamos de actuadores, motores por ejemplo. Y conjuntamente a estos actuadores es necesario contar con un circuito electrónico para controlarlos. Si queremos que nuestro robot pueda interactuar en el ambiente, como nosotros lo hacemos con nuestros sentidos, necesitará de sensores el cual también está ligado a un circuito electrónico de control.
Hasta acá tenemos al cuerpo, con movimientos y sensores, pero para que tenga vida necesitamos de alimentación (baterías) y un "cerebro", denominado en un lenguaje técnico como microcontrolador donde se almacenará la lógica de actuación que puede ser desde lo más sencillo hasta la incorporación de visión artificial, inteligencia artificial y muchas otras grandes áreas de computación.
Paralelamente a las tres secciones que mencione anteriormente, se encuentra el Control Automático. Éste podría denominarse como "una tecnología invisible", porque queda desapercibido o quizá ni siquiera se ha escuchado sobre ello. Sin embargo, está presente en la gran mayoría de los objetos tecnológicos que están a nuestro alrededor. Se enfoca en que el robot pueda alcanzar al objetivo deseado con la mayor exactitud posible, es decir, por ejemplo que el motor se mueva exactamente 35º, ni 34º ni 36º. Imagínense un horno que debe llegar a 150º, o que el extrusor de una impresora 3D para derretir el filamento y crear la pieza, la cual debe llegar a 220º. La precisión es muy importante en la tecnología y por supuesto en la robótica.
Ahora que queda más claro las secciones que se necesitan en la fabricación de un robot, denominaremos tres pilares fundamentales para empezar con los consejos: MECÁNICA, ELECTRÓNICA y PROGRAMACIÓN.
Entonces, tienes tres opciones que mejor te acomoden o atraigan para iniciar en robótica, ¿Cómo? De la siguiente forma.
Mecánica:La construcción del cuerpo robótico tiene su maravilla que recae en los mecanismos y material que éste incorpora. Hablamos de metal, madera, plástico, tornillos, tuercas, pernos y muchas herramientas que ayudarán a su fabricación.
Los mecanismos son muy importantes para transformar y/o multiplicar movimientos, incrementar o disminuir velocidades entre otros, ayudando a generar compresión y optimización a una máquina. Existe mucho material en la web, libros y artículos sobre mecanismos y proyectos.
{Puedes observar unos diseños de mecanismos en el siguiente link.}
Otra opción es recurrir a los LEGO Technic! Con las diversas piezas technic que provee, no sólo los clásicos ladrillos, sino también vigas, conectores, engranajes, poleas, y mucho más, da la posibilidad de hacer construcciones mecánicas maravillosas. Mira este video donde todo es mecanismo, la precisión de un proceso a otro es gracias a la armonía de los mecanismos { <3 }.
Los mecanismos están en todo! En el cómo giran las llantas del auto cuando movemos el volante, ó cuando pides unas galletas de las máquinas dispensadoras. Cómo sacan dinero los cajeros automáticos, o incluso para replicar movimientos de animales para las películas o parques animatrónicos (o simple asombroso hobby ) y muchas otras cosas más!
Las primeras máquinas registradas en la historia de la robótica eran los autómatas, máquinas que imitan la figura y los movimientos de un ser animado con únicame