Áreas importantes de la robótica

Hay numerosos robots a nuestro alrededor. Solo algunos de ellos se asemejan a nosotros, y muchos ni siquiera se parecen a la imagen que solemos tener de los robots. Es posible que nos encontremos con robots todos los días y ni siquiera nos demos cuenta. En esta sección, presentaremos varios sectores en los que se usan robots con resultados muy beneficiosos. También se aplican a muchos otros campos, pero creemos que los siguientes ejemplos te ayudarán a entender las capacidades y posibilidades de los robots.

Robótica de consumo y robots domésticos

Este concepto de los años ochenta ya se ha hecho realidad: en muchas casas hay robots domésticos como mopas, aspiradores, limpiacristales, limpiadores de piscinas y cortacéspedes robóticos. Estos robots se han diseñado para hacernos la vida más fácil, al ocuparse de diferentes tareas del hogar. En este apartado también podemos incluir algunos robots humanoides, ya que no solo sirven para entretenernos, sino que también pueden encargarse de nuestras labores en casa. Algunos ejemplos de robots domésticos son:

Ubtech Lynx

Uno de los robots humanoides más famosos es el robot Lynx fabricado por Ubtech, que tiene incorporadas las funciones de Alexa de Amazon. Alexa es un asistente de voz virtual creado por la compañía Amazon. Con Alexa, podemos controlar aparatos inteligentes utilizando el lenguaje natural. También se puede entablar conversación y charlar sobre el tiempo, noticias o recetas. Ubtech Lynx es un robot humanoide con un sistema de asistente de voz incorporado. Este robot emplea el reconocimiento facial para identificar a las personas y llamarlas por su nombre. También puede dar instrucciones para practicar yoga y algunas actividades deportivas. Además, es capaz de gestionar nuestro calendario y avisarnos cuando tenemos que entrar en una reunión o responder a correos electrónicos importantes.

Robot limpiador de piscinas

Quienes tienen piscina saben que su limpieza puede requerir todo el día, ya que las piscinas suelen estar en el exterior, expuestas a los fenómenos atmosféricos. Existen diversos dispositivos manuales para limpiar la piscina, como los cepillos para el fondo, que suelen ser más económicos, pero también hay un sistema que permite ahorrar tiempo y energía: el limpiafondos automático. Este robot limpiador de piscinas se sumerge en el agua y utiliza sus ruedas, con correas de tracción, para recorrer el fondo y las paredes de la piscina y limpiar toda la zona con la ayuda de varios sensores y cepillos.

Ejemplo

Robot aspirador

Los robots aspiradores tienen sensores, láseres, conexión a Internet y un ordenador integrado. Los modelos actuales son máquinas autónomas: la mayor parte del tiempo, no necesitan supervisión ni instrucciones de las personas para limpiar la casa. También pueden cargarse solos cuando les queda poca batería. Los robots aspiradores inteligentes exploran primero la casa y crean un plano en su ordenador automáticamente. A partir de entonces, recuerdan cuándo han limpiado las diferentes zonas. En comparación con las aspiradoras tradicionales, los robots aspiradores aportan varias ventajas: funcionan de forma autónoma, pueden pasar por debajo de los muebles y no ocupan tanto espacio, aparte de ser todo un símbolo de la vida inteligente contemporánea. Hoy en día, los robots aspiradores cuestan casi lo mismo que una aspiradora de gama media (los hay desde unos 200 euros).

Robótica social

Los robots sociales están diseñados para comunicarse con nosotros y entretenernos. Se parecen a las personas, ya sea total o parcialmente, de modo que la mayoría son robots humanoides. Hay robots sociales muy simples: por ejemplo, un solo monitor con ojos y boca que imite a un rostro humano. En cambio, los humanoides sociales más avanzados tienen cuerpos, gestos y expresiones similares a los de las personas. Los humanoides también son capaces de reconocer y analizar, en cierta medida, el comportamiento social humano y responder en consecuencia, utilizando técnicas de visión artificial, reconocimiento y síntesis del habla y procesamiento del lenguaje natural. Algunos robots sociales están recubiertos de una superficie elástica que se asemeja a la piel, mientras que otros poseen una capa de plástico. Bajo la superficie hay numerosos elementos, incluidos los servomotores que mueven los componentes del robot, como se ha comentado anteriormente.

Hay que tener en cuenta que todos los robots sociales, incluidos aquellos cuyo comportamiento y apariencia son perfectos y similares a los humanos, aún están a millones de años luz de la inteligencia artificial general (IAG). Si una máquina alcanza la IAG, significa que cuenta con algoritmos complejos y avanzados y que es:

• capaz de actuar como si tuviera inteligencia natural;

• capaz de tomar decisiones en función del entorno;

• capaz de adaptarse a un nuevo entorno si este cambia.

Los robots inteligentes que aparecen en muchas películas de ciencia ficción, capaces de pensar y sentir, no existen. Con las tecnologías actuales no es posible crear esa inteligencia, aunque algunos robots de nuestra época a veces parezcan ser muy inteligentes.

Sanidad (robots médicos)

Robots auxiliares

En los hospitales también se encuentran robots, que prestan apoyo de varias maneras. Actualmente, en algunos centros médicos podemos encontrar humanoides que actúan como robots sociales, o incluso realizan algunas tareas repetitivas de las que antes se encargaban los enfermeros. Además, otros tipos de robots llevan a cabo determinadas funciones durante las operaciones quirúrgicas, para ayudar a los médicos a trabajar con la mayor precisión posible.

En situaciones críticas, los robots enfermeros pueden proteger a los humanos de virus e infecciones. También son útiles cuando aumenta significativamente la necesidad de mano de obra, por ejemplo, en caso de pandemia. Los robots pueden limpiar hospitales enteros, salas y habitaciones donde se recuperan los pacientes infectados. Es una labor muy importante, puesto que permite que los enfermeros se concentren en las tareas más importantes que realizan con los pacientes. Los robots también pueden examinar a los pacientes que llegan para detectar infecciones y guiar a los que presentan síntomas víricos a una zona aparte, donde los médicos pueden atenderlos con seguridad.

Robots quirúrgicos

Los robots quirúrgicos existen desde mediados de los años ochenta. Se utilizan en operaciones como las de cardiología, ginecología, urología y cirugía torácica, que suelen requerir tecnologías mínimamente invasivas, es decir, solo se realizan pequeñas incisiones en el cuerpo humano, a través de las cuales se efectúan los procedimientos quirúrgicos. Con la ayuda de robots, estas operaciones se pueden llevar a cabo con gran precisión aprovechando esas pequeñas incisiones, lo que reduce el riesgo de infección. También parece ser menos cansado para el médico, ya que este método le permite permanecer sentado: ya no es necesario que esté de pie en la misma posición junto al paciente durante todo el procedimiento.

Estos robots médicos no son humanoides; su aspecto se parece más bien al de los robots industriales. Los robots quirúrgicos poseen un cuerpo mecánico al que se incorporan unos brazos robóticos controlados por los médicos. Los brazos robóticos llevan endoscopios (un tubo largo, fino y flexible con una cámara y una fuente de luz) que muestran una imagen de alta resolución en la consola para que la observe el cirujano.

La estructura de la máquina también conlleva algunas desventajas. La primera es el precio: dado que exigen unos estándares de calidad muy elevados, estos robots son extremadamente caros. Además, como los médicos no tocan al paciente —es el robot el que tiene contacto físico con el cuerpo—, no devuelven información háptica (táctil). A menudo, el personal de enfermería permanece junto al paciente durante la operación, supervisando tanto al paciente como al robot. El «actor» principal, el cirujano, controla la máquina desde un poco más lejos. Esto implica que los médicos tienen que aprender a manejar estas máquinas, aunque ya sepan realizar un determinado tipo de cirugía.

Prótesis robóticas

Las prótesis robóticas se controlan mediante una integración general entre la máquina y el ser humano. En este caso, la interacción persona-robot se realiza, principalmente, mediante pequeños movimientos de los músculos. Dependiendo de la tecnología, los movimientos musculares se detectan con sensores eléctricos o de empuje (invasivos o no) y la prótesis se mueve en consecuencia. Diferentes tecnologías de IA y de procesamiento de señales, muy avanzadas, ayudan a «traducir» las señales musculares para convertirlas en movimientos de la pierna o el brazo robótico. El «cerebro» (el ordenador integrado) de estas prótesis robóticas debe ser minúsculo, ligero y de bajo consumo, para poder llevarlo durante periodos largos de la manera más cómoda posible. Esto limita la complejidad de las tecnologías que se incorporan.

Vehículos autónomos

Los vehículos robóticos autónomos pueden conducir sin ningún tipo de interacción humana. El área sobre la que más se ha investigado es la de los vehículos autónomos sin conductor. Durante la conducción, el ordenador de a bordo analiza el entorno con métodos avanzados de inteligencia artificial (IA), a partir de los datos recibidos de los numerosos sensores del vehículo. Los vehículos autónomos empezaron a desarrollarse en la década de los noventa.

La Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) ha definido los diversos niveles de automatización de los vehículos:

• Nivel 0: no son coches del futuro, sino del presente. El nivel 0 significa que la automatización del vehículo se limita a advertencias y asistencia instantánea en caso de necesidad. Entre estas prestaciones se encuentran el freno de emergencia y las advertencias de puntos ciegos y de salida de carril.

• Nivel 1: una persona controla el vehículo con la asistencia de un sistema de automatización, en este caso, de la dirección y la aceleración. El control de crucero adaptativo y el asistente de mantenimiento de carril son dos ejemplos de este tipo de funciones. Con el control de crucero adaptativo, el conductor define una velocidad y el vehículo mantiene la distancia de seguridad con los demás coches, reduciendo la velocidad y volviendo a acelerar cuando es necesario. El asistente de mantenimiento de carril vuelve a situar el coche en la parte central del carril cuando hay cierta probabilidad de que se salga de él sin haber activado el intermitente. En el nivel 1, solo se automatiza una funcionalidad.

• Nivel 2: es casi lo mismo que el nivel 1, pero se automatizan varias funcionalidades. Aunque algunos sistemas parecen corresponder a un nivel superior de automatización, este es el nivel que podemos encontrar en las carreteras en el momento de escribir este texto (principios del 2021). Hay muchas grandes compañías que ofrecen excelentes sistemas de este nivel, como Autopilot de Tesla, Drive Pilot de Mercedes-Benz, el asistente ProPilot 2 de Nissan y el sistema específico de Volvo.

• Nivel 3: en este nivel, el sistema de automatización del vehículo puede controlar la dirección, la aceleración y el frenado. El sistema de conducción del vehículo vigila el entorno y actúa en consecuencia. Aun así, el conductor humano tiene que mantener la vista en la carretera y estar preparado para retomar el control si es necesario. Estas funciones solo se pueden utilizar cuando el algoritmo de IA considera que es seguro controlar el vehículo de forma autónoma. Una de las maneras en que se está incorporando la automatización de nivel 3 es permitiendo que la IA conduzca el vehículo solamente en condiciones de tráfico lento, como los atascos, para reducir el estrés cognitivo del conductor y ayudar a que mantenga la calma. Los vehículos de nivel 3 están casi listos, así que es posible que cuando leas esto ya conduzcas este tipo de coche.

• Nivel 4: el sistema de conducción del vehículo se encarga de todo el proceso de conducción. Puede analizar situaciones más complejas, como la aparición repentina de objetos en la calzada, y es capaz de reaccionar a esas situaciones. Así, el conductor puede relajarse y dedicarse a otras actividades, como escribir correos electrónicos o leer un libro, sobre todo en las autovías y autopistas de acceso controlado. En el nivel 4, el conductor puede tomar el control si así lo decide. El coche de pruebas Waymo es un ejemplo de este nivel.

• Nivel 5: este nivel es el objetivo final de la conducción autónoma. El vehículo está preparado para conducir solo, sin ningún tipo de intervención humana. Es el máximo nivel de automatización. No dispone de volante, pedales ni frenos. El vehículo es capaz de tomar la decisión más adecuada y segura en todas las condiciones. Puede reconocer las señales de tráfico, detectar a los peatones, predecir el comportamiento de los demás vehículos y evitar colisiones y es capaz de prevenir las situaciones peligrosas, incluso en las condiciones más extremas.

En resumen, los niveles 0, 1 y 2 requieren que las personas estén alerta, observando el entorno y controlando el vehículo. El sistema de autoconducción del vehículo proporciona ayuda automática, pero se necesita la supervisión constante de un ser humano. Los niveles 3, 4 y 5 representan una nueva era de automatización, una verdadera revolución de la robótica que tendrá consecuencias significativas para la sociedad. En el nivel 4, el conductor debe intervenir si es necesario, pero el vehículo se conduce básicamente de forma autónoma. El mayor cambio en el desarrollo de la automoción comienza con el nivel 4, en el que no se necesita al conductor para manejar el coche. Y cada día estamos más cerca de introducir este nivel en las vías públicas.

Fabricación (robots industriales)

Los robots industriales se emplean principalmente en la producción. Pueden funcionar las 24 horas, los 7 días de la semana, y realizar operaciones programadas que suelen ser secuenciales, repetitivas y monótonas. Los robots industriales se componen de dos partes principales: el cuerpo, que es la unidad de control, y el brazo o los brazos del robot, que llevan a cabo las operaciones de mayor precisión. Los robots industriales pueden ser manejados por personas o por ordenadores. La unidad de control sirve para dar instrucciones al brazo, a partir de las órdenes del operador o de una aplicación informática. El brazo robótico, también llamado manipulador, puede ser extremadamente potente. También se puede equipar a los robots industriales con sensores, para llevar un seguimiento de su estado y de los parámetros del entorno. Gracias a esos datos, es posible detectar problemas en la fabricación desde el momento en que aparecen y programar tareas de mantenimiento antes de que el robot deje de funcionar. Los robots industriales son una parte muy importante de nuestra sociedad, ya que construyen la mayoría de los dispositivos electrónicos.

Existen varios tipos de robots industriales, que se pueden clasificar en función de su aspecto y de su uso:

Los robots articulados se utilizan a menudo en la fabricación. Por lo general, se trata de un brazo robótico con dos o más articulaciones giratorias, también llamadas ejes. Estos ejes se organizan a modo de cadena para sostener, cada uno, a la siguiente articulación del brazo robótico. El cuerpo del robot, en este caso, está fijado al suelo, la pared o el techo, y la primera articulación suele formar parte del cuerpo. Dependiendo de la finalidad de cada robot, se añaden más o menos articulaciones.

Los robots de 6 ejes son capaces de realizar una gran variedad de movimientos que pueden aplicarse a diversas tareas de la industria. En este caso, el robot puede girar sobre 6 ejes. Por ejemplo, el primer eje, situado en la base del robot, le permite girar a la derecha y a la izquierda. El segundo eje está situado por encima del primero, para que el robot también pueda avanzar y retroceder. El tercer eje ayuda al robot a girar por detrás de su propio cuerpo, mientras que los ejes 4 y 5 permiten al robot realizar movimientos más pequeños en el extremo del brazo del robot. El eje 6 se denomina la muñeca del robot y gira 360 grados en ambas direcciones.

Los robots SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) se utilizan principalmente para pequeñas operaciones de recogida y colocación. Tienen varios grados de libertad, pero casi siempre dentro de un mismo plano. Los SCARA suelen poseer 3 ejes, aunque también hay versiones con 4 y 6 ejes. Funcionan con rapidez y con una aceleración increíble. Cuando finalizan sus movimientos, el robot se detiene en una posición exacta para recoger y colocar los objetos. Un brazo robótico de este tipo es capaz de recoger y colocar con precisión unos 120 artículos por minuto, aunque la cifra puede variar según el ámbito en el que se use.

Los robots paralelos o delta, también llamados arañas por su aspecto, poseen tres brazos que funcionan en paralelo bajo el cuerpo del robot y están conectados a él. El cuerpo del robot se instala encima del lugar de trabajo. Los delta también se usan para llevar a cabo operaciones de recogida y colocación, al igual que los robots SCARA.

Los robots cartesianos o robots lineales poseen unos brazos rectangulares que se mueven en línea recta a lo largo de los tres ejes principales del sistema de coordenadas cartesianas. El manipulador del robot se encuentra en un sistema situado más arriba, para mover el robot a lo largo de los ejes abarcando una zona de trabajo muy amplia, también llamada envolvente de trabajo. Este robot se utiliza para la recogida y la colocación y puede manipular elementos grandes y pesados, como cajas llenas de piezas metálicas. Es muy configurable y se puede aplicar fácilmente a numerosas tareas.

Los robots cilíndricos tienen un eje de rotación en la base. El siguiente motor determina la altura del brazo y un tercer motor define el alcance del brazo. Los robots cilíndricos suelen estar diseñados para ocupar poco espacio, de modo que se pueden usar para aplicar capas de recubrimiento o para realizar tareas de soldadura por puntos, de montaje u otras labores periódicas.

Los robots polares también se denominan robots esféricos. La base del robot está en el centro de una esfera y el brazo es capaz de alcanzar cualquiera de las coordenadas polares girando a lo largo de dos ejes y extendiendo el brazo. Los robots polares se utilizan para soldar o para el moldeo por inyección, entre otros fines.

Los robots colaborativos (cobots) permiten la colaboración entre los seres humanos y las máquinas. Los robots colaborativos hacen de puente entre ambos mundos, de manera que los cobots y las personas pueden trabajar en una misma zona sin riesgos para ninguno de ellos. J. Edward Colgate y Michael Peshkin inventaron los cobots en 1996, concibiéndolos como «un dispositivo y un método de interacción física directa entre una persona y un manipulador controlado por ordenador».

Todos estos tipos de robots industriales son una ayuda muy útil en el campo de la fabricación. Pueden sustituir a los seres humanos en las operaciones repetitivas (o peligrosas) que resultarían demasiado monótonas y extenuantes para una persona. Además, el rendimiento que pueden ofrecer estos robots es superior al de los humanos. Trabajan con precisión, calidad y resultados perfectos y, a menudo, permiten medir automáticamente la cantidad. Por otra parte, el hecho de que las máquinas industriales funcionen de manera ininterrumpida permite maximizar la productividad.

En cuanto a los costes de un robot industrial, en primer lugar, hay que pagar el coste de inversión que supone adquirir el robot. También hay determinados costes operativos y de mantenimiento. Sumando estos tres tipos de gastos, a las empresas de fabricación suele resultarles más económico disponer de robots que contratar a trabajadores humanos para todo el proceso. Además, como estos robots industriales pueden llevar a cabo numerosas tareas, las personas se pueden dedicar a ámbitos en los que puedan aportar a la empresa un mayor valor añadido. Las empresas necesitan personal que participe en el proceso de fabricación, que maneje las máquinas y las mantenga en buen estado, que supervise los procesos y subprocesos, que intervenga en las operaciones ineficaces, que informe sobre el rendimiento y que se asegure de dar continuidad al negocio.

Robots agrícolas

Los robots industriales que se usan en campos y granjas se denominan robots agrícolas. Estos robots contribuyen a la producción de alimentos. Los hay de varios tipos; probablemente, los más populares son los robots recolectores. Los robots agrícolas realizan tareas repetitivas y monótonas, al igual que los robots industriales. Las dos principales tareas de los robots recolectores son la recogida y la colocación. Las funciones habituales de otros robots agrícolas son sembrar, arrancar malas hierbas y podar, así como realizar labores de fenotipado y aclareo. Estas tareas son mucho más difíciles de lo que parecen.

Solo para recolectar, hay que explorar el terreno hasta encontrar la planta adecuada (por ejemplo, para recoger fruta o verdura) con la ayuda de una cámara. El robot también debe comprobar si la fruta o la verdura está lo suficientemente madura como para arrancarla. El brazo robótico debe prestar atención mientras la recoge para no dañar la cosecha. Además, los robots deben hacer frente a diversas condiciones meteorológicas. Deben moverse para avanzar por terrenos embarrados o recoger los frutos con delicadeza aunque haga viento. Tienen que ser resistentes al calor o al frío y a la radiación ultravioleta. Algunos robots llevan incorporados paneles solares para funcionar de forma 100 % ecológica y sin emisiones contaminantes. El uso de la robótica en la agricultura puede ser una revolución que ayude a disminuir el desperdicio de alimentos en todo el mundo.

Ejemplo

Robots recolectores de verduras

Los robots de granja utilizan tecnologías avanzadas para recoger verduras en campos e invernaderos. Emplean un complejo algoritmo para comprobar si la hortaliza está lo suficientemente madura como para recogerla. Lo determinan con la ayuda de una cámara y un sistema de luces LED, que utilizan para localizar primero la ubicación correcta. Los algoritmos analizan los colores de la verdura para determinar si está lo bastante madura. A continuación, el robot tiene que definir la ubicación exacta de la hortaliza dentro del conjunto de la planta para saber los movimientos adecuados que debe realizar y cortarla con un pequeño cuchillo. Al final del proceso, la cosecha se coloca en una cesta. Dado que una misma planta puede tener verduras con formas y tamaños diferentes, este proceso requiere tecnologías avanzadas de IA, similares a las que se usan en los vehículos autónomos.

Robots para arrancar las malas hierbas

Existen diversos robots capaces de eliminar las malas hierbas en superficies muy extensas. Con ellos, las personas solo tienen que intervenir a la hora de configurar el programa del robot y este lleva a cabo todo el trabajo de manera autónoma. Los robots anti malas hierbas están equipados con un sensor GPS para obtener la ubicación exacta de la máquina y con cámaras para detectar la ubicación de las verduras y distinguirlas de las hierbas que hay que eliminar. Una vez identificadas, el robot tritura las malas hierbas. Hoy en día, estos robots son ecológicos y funcionan de manera totalmente eléctrica.

Otros robots agrícolas

Sembrar semillas en superficies amplias es una tarea muy complicada. Los robots agrícolas sirven de gran ayuda, al sustituir el esfuerzo manual. El proceso consiste en que un vehículo se desplaza por los campos sembrando las semillas en el suelo y, si es necesario, arrancando las malas hierbas. Ya existen sistemas que pueden eliminar esas hierbas, por ejemplo, abarcando hasta 20 hectáreas por temporada. Otros robots agrícolas son los de siega, pulverización, pelado, limpieza, clasificación y embalaje.

Existe una necesidad real de incorporar robots a la agricultura. Las generaciones más jóvenes no están interesadas en los trabajos manuales: suelen preferir los de oficina y buscan más flexibilidad e independencia. Esta tendencia es incompatible con las labores manuales del campo, donde la naturaleza dicta las condiciones y los trabajadores deben adaptarse. La presencia de robots agrícolas puede ayudar a satisfacer la gran necesidad de agricultores en los campos. Sin duda, los robots agrícolas son tan necesarios como los industriales.

Robots militares

Uno de los sectores más futuristas de la tecnología militar es la robótica. Los robots militares se utilizan para llevar a cabo operaciones militares, que pueden clasificarse como de prevención o de intervención. Los robots detectores y eliminadores de bombas son de prevención. Estos robots suelen ser pequeños y ligeros, consumen poca energía y pueden sustituir a las personas en situaciones extremadamente peligrosas. En general, están equipados con una cámara de alta resolución y un brazo robótico que los operadores pueden controlar con gran precisión.

Otro uso militar es el de los drones. Se trata de drones semiautomáticos, ya que hay programas informáticos que controlan a estas máquinas mientras se desplazan. Cuando el dron llega a la zona de combate, una persona o un grupo de personas toma el control.

Robots de rescate

Los robots de rescate están diseñados para salvar vidas en catástrofes y situaciones extremas. Se emplean en zonas donde la intervención humana no sería segura o viable, por ejemplo, en terremotos, inundaciones, huracanes o incendios. Los robots de rescate pueden entrar en esas zonas de emergencia para encontrar a las personas que necesitan ayuda. Luego, le indican al equipo de rescate la ubicación exacta de las víctimas atrapadas o desaparecidas. También hay robots capaces de transportar medicamentos si la situación lo requiere.

Los robots de rescate son una gran ayuda para los equipos de emergencias, que pueden mantenerse lejos de la situación de peligro y utilizar estos robots para abarcar zonas extensas. Los robots son reemplazables, resistentes a las malas condiciones climáticas, no se lesionan como las personas, no necesitan mucho tiempo de descanso (solo el necesario para cargarse) y ofrecen un rendimiento constante.

Robots de rescate terrestre

Los robots de rescate se clasifican en función de dónde se usan. Si la zona de emergencia es pequeña, el equipo de rescate utiliza pequeños robots teledirigidos y, si es necesario levantar escombros, emplea máquinas resistentes para explorar el área donde se ha producido la catástrofe. Los robots pueden incluso acceder a lugares peligrosos con niveles altos de radiación para medirla y limpiar los residuos.

Robots de rescate acuático

También es posible rescatar a personas en el agua utilizando robots. El robot se desplaza hasta que la persona que se está ahogando puede agarrarse a él y ser arrastrada a la orilla. El equipo de socorristas controla la máquina a distancia desde fuera del agua. Este proceso se puede automatizar: hay tecnologías avanzadas de IA que pueden controlar el robot, para salvar vidas sin la intervención de un ser humano. En ese caso, el robot debe disponer de sensores que le ayuden a detectar personas y obstáculos en el agua (por ejemplo, barcos). Esto permitiría al robot frenar automáticamente si encuentra a una persona, así como evitar otros objetos, sin que intervenga nadie.

Robots de rescate aéreo

Los robots también pueden ayudar desde el aire. En este caso, para salvar vidas se utilizan drones. Hay varios tipos de drones para los rescates de montaña, pero también son de gran ayuda para explorar la superficie del agua. Además, se pueden usar para examinar zonas de emergencia y, dado que pueden llevar peso en su cuerpo, son capaces de transportar suministros médicos o chalecos salvavidas. Los operadores de los drones los manejan a distancia, guiándose por una pantalla. A diferencia de los aviones de rescate, los drones pueden desplazarse con facilidad por espacios estrechos, como los de bosques o cañones, y son capaces de moverse más cerca del suelo.

Robots exploradores

Los robots también pueden utilizarse con fines de exploración y observación. Uno de los principales ámbitos en los que se usan es la exploración del espacio. Al igual que en las labores de rescate, en este campo se envían robots en lugar de personas porque son reemplazables, pueden ser superiores en diversos aspectos: toleran condiciones climáticas extremas y altos niveles de radiación y pueden encargarse de tareas que los seres humanos no podrían realizar, o no de manera segura. Los investigadores están desarrollando robots para tareas de observación, así como humanoides que puedan sustituir a los astronautas en el futuro.

Los robots de observación recogen una enorme cantidad de datos en forma de mediciones, imágenes y vídeos. Estos robots también pueden transportar a la Tierra muestras como rocas, polvo u otros materiales que encuentren en el espacio. Los robots espaciales tienen que ser lo más ligeros posible, para poder llegar al espacio con el mínimo consumo de energía. En el espacio, el peso no importa, dado que el efecto de la gravedad sobre estas máquinas es insignificante. Por ello, se pueden emplear robots de enormes dimensiones en la superficie de otros planetas utilizando menos energía de la que necesitarían en la Tierra. Aun así, cada gramo que se transporta al espacio resulta muy costoso.

Ejemplo

Rovers exploradores de Marte (MER)

Los Mars Exploration Rovers (MER) son, probablemente, los robots espaciales más célebres. El primero, llamado Sojourner, se lanzó en 1997. A este le siguieron Spirit y Opportunity en el 2003, y alrededor de medio año y 100 millones de kilómetros después, ambos aterrizaron con éxito en Marte. El cuarto MER, llamado Curiosity, se lanzó en el año 2011 y sus objetivos científicos, según la NASA, son los siguientes:

1. Averiguar si alguna vez hubo vida en Marte.

2. Registrar las características del clima de Marte.

3. Registrar las características geológicas de Marte.

4. Preparar la exploración humana.

(NASA)

Estos robots son un ejemplo extraordinario de lo que pueden lograr la ciencia y la ingeniería. Son muchas las tareas que deben realizar los robots de este tipo, como aterrizar, desplazarse, adaptarse al entorno, atravesar terrenos difíciles y comunicarse en el espacio. También deben ser resistentes al frío y al calor extremos, tener un sistema de accionamiento robusto, consumir poca energía y utilizar paneles solares como fuente de energía, además de superar muchas otras dificultades. Por otra parte, hay que evitar que fallen, por los enormes costes que eso supondría. Afortunadamente, hasta ahora, todos los MER han cumplido los objetivos de su misión original. Spirit y Opportunity pasaron en Marte más de 6 y 14 años terrestres, respectivamente, y Curiosity sigue activo en el momento de escribir este texto (diciembre del 2020).

Microrovers

Los microrovers son un buen ejemplo de los robots ligeros que se usan para explorar el espacio. Cada microrover pesa alrededor de dos kilos y ocupa más o menos lo mismo que un libro de tamaño medio. Este pequeño robot está diseñado para recopilar datos geoquímicos y, así, explorar la superficie de los planetas. El rover está equipado con una diminuta cámara que le permite enviar datos y analizar visualmente la superficie para determinar si lo que tiene delante es roca, polvo o arena. En cuanto a su estructura, para ahorrar peso, no dispone de batería: dos cables le proporcionan energía desde una máquina de mayor tamaño.

Robots humanoides

Se han creado diversos robots humanoides para ayudar o sustituir a los astronautas. El objetivo es utilizarlos en situaciones de peligro. Los astronautas humanoides tienen programas de escalada y pueden utilizar pasamanos, funcionar fuera de la estación espacial sin necesidad de oxígeno y completar las tareas que les asigne la tripulación. Como el espacio puede dar cierta sensación de soledad, los miembros de la tripulación, a menudo, prefieren contar con máquinas que se asemejen a las personas, para verlas como un compañero más del equipo.