jueves, 17 de octubre de 2013

Estado de la Cuestión

Ha llegado la hora de la verdad. Desde que comencé el blog, hemos estado hablando de ciertos temas de interés. Ha llegado el momento de saber qué fin tiene todo esto y hacia dónde nos va a llevar. Pero les diré algo, después de tanta investigación y de tantos mundos que descubrí a lo largo de la misma, me costó responderme esas preguntas. Sin embargo, tras largas horas de meditación, decidí que desde ahora nuestra aventura se verá enfocada en la visión de la robótica industrial a futuro. Este humilde servidor hará el esfuerzo por dibujarles a ustedes, mis queridos lectores, un mapa de todo lo que abarca y hacia dónde se dirige el tema que he estado investigando ¿Qué está por venir? ¿Cómo van a ser las cosas en un futuro? Son preguntas que intentaré responder tanto para mí como para ustedes.
Fue en 1969 (hace casi nada) cuando un ingeniero japonés (Tetsuro Mori) de una empresa por nombre Yaskawa Electric Co que implementó el término de "Mecatrónica" tras unir "meca" (mecanismos) y "tronica" (electrónica), que simplemente viene significando mecanismos electrónicos. Sin embargo la empresa patentó el término desde 1971 y terminó por liberarlo hasta 1982. Actualmente el término se entiende como la "combinación sinérgica de la ingeniería mecánica de precisión, de la electrónica, del control automático y de los sistemas  para el diseño de productos y procesos", definición propuesta por J.A. Rietdijk.

Un sistema mecatrónico es aquel que enfatiza la integración del sistema y reúne las áreas que involucran los sensores o transductores, unidades de procesamiento y actuadores. La implementación de dichos sistemas se hace con el fin de mejorar el desarrollo de productos y procesos. Ustedes se preguntarán ¿de qué manera se podrían ver mejorados? Generalmente puede aumentar la flexibilidad, versatilidad, nivel de "inteligencia", seguridad y confiabilidad. Esto también se presenta con una disminución en el costo y la utilización de la energía.
Actualmente, las ramas con mayor desarrollo de la mecatrónica son la robótica y la cibernética.
(uroom, Historia de la Mecatrónica [en línea]. 2008 [fecha de consulta: 15 de octubre 2013]. Disponible en: <http://uroom.wordpress.com/2008/08/02/historia-de-la-mecatronica/>)


Cibernética

Se entiende por cibernética a la ciencia que estudia la construcción de sistemas electrónicos y mecánicos a partir de su comparación con los sistemas de comunicación y regulación automática de los seres vivos (definición de diccionario). (http://www.wordreference.com/definicion/cibern%C3%A9tica)
Sin embargo, "la cibernética no debería de verse ni como una ciencia, ni como una disciplina; sino como un movimiento de ideas". (Madruga, Alejandro. ¿Qué es la cibernética? [en línea]. 2007 [fecha de consulta: 15 de octubre 2013] Disponible en: <http://lacibernetica.blogspot.mx/2007/05/la-ciberntica.html>). Este movimiento de ideas fue impulsado por 3 personas que resultaron ser los pilares de la cibernética emergente. Estos 3 pilares responden por el nombre de Norbert Wiener (considerado el padre de la cibernética), Warren McCulloch y John Von Neumann. Todos y cada uno de ellos considerados pilares por sus trabajos,esfuerzo y motivaciones por hacer de la cibernética lo que es ahora y una promesa para años venideros. Testigo y defensor de este pensamiento es "Cybernetics & Systems", un libro muy interesante que no solo habla de la vida y los logros de estos 3 grandes, sino que también tras enfocarse en estos mismos; traza perspectivas para lo que viene a futuro por parte de la cibernética. Un futuro brillante del cual se hablaran y desglosaran temas como inteligencia artificial, teoría autómata, teoría de redes neuronales, teoría de sistemas, información biomédica, etc.




Kevin Warwick, el primer cyborg
de la historia
Otra estrella que brilla con luz propia en el cielo de la cibernética y también considerado el mayor experto en cibernética actualmente es Kevin Warwick, profesor en la universidad de Reading. ¿Por qué? Nosotros, seres humanos somos seres ciertamente muy limitados. El profesor se dio cuenta de esto y se preguntó preguntas como ¿Podemos desarrollar las habilidades? ¿Podemos utilizar la tecnología para impulsar nuestro desarrollo? Así como se cuestionó, busco respuesta rápidamente. ¿De qué manera? Utilizándose a sí mismo e implementándose una serie de implantes tecnológicos que van conectados directamente a su sistema nervioso, convirtiéndose así en el primer cyborg. Experiencia que viene detallada y explayada en su libro "I Cyborg", en el que relata en cómo se convirtió en un cyborg tras una serie de pruebas y experimentos científicos.
(The University of Reading, I Cyborg [en línea]. [fecha de consulta: 15 de octubre 2013] Disponible en: <http://www.kevinwarwick.com/icyborg.htm>)
Otro libro muy interesante brindado nuevamente por Kevin Warwick es "Artificial Intelligence: the basics", en el cual el profesor explica cosas como la manera en que se puede definir a la inteligencia, en si las máquinas pueden o serán capaces de "pensar", información sensorial, la naturaleza de consciencia y la cultura controversial de las neuronas humanas.
(The University of Reading, Artificial Intelligence: the basics [en línea]. [fecha de consulta: 15 de octubre 2013] Disponible en: <http://www.kevinwarwick.com/photogallery.htm>)

Tanto Wiener como McCulloch creían que la cibernética tenía un alto potencial para la prótesis normativa. Encontré un libro muy peculiar, titulado "The Prosthetic Pedagogy of Art : Embodied Research and Practice", en el cual se desglosa una explicación amplia la cual revela los principios de las prótesis, las investigaciones y experimentos que fueron realizados para llevar a un arte tan especial a lo que es ahora. Ustedes se estarán preguntando ¿Esto que tiene que ver con la cibernética? ¡Tiene mucho que ver! Más de lo que se imaginan. ¿Por qué? Esto es debido a que actualmente, se esta invirtiendo mucho en investigaciones para el desarrollo de prótesis con la participación de la cibernética. No hace mucho tiempo, un grupo de expertos fue capaz de elaborar un cuerpo humano compuesto por un sinnúmero de prótesis. Tal vez dicho cuerpo no era ni un poco cognitivo, pero lo que si tenía era un corazón capaz de bombear sangre y un sistema digestivo muy prometedor. (Alexandre, Ryan. Cybernetics: New robotic prosthethic organs and the ethical implications. [en línea] 2013. [fecha de consulta: 20 de octubre de 2013] Disponible en: http://www.ted.com/conversations/19571/cybernetics_new_robotic_prost.html)
Otro descubrimiento que ya ha sido expuesto y se esta dando rienda suelta a su desarrollo son las manos prostéticas (tesoro de la bionica actual), conectadas a nuestro sistema nervioso y son tan avanzadas que hasta logran hacer al usuario sentir lo que estan tocando. He aquí la prueba.




En cuanto a revistas se refiere, hay algunas muy interesantes a nivel mundial. Entre las mejores se encuentra "IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B: Cybernetics". Esta revista habla de todo lo que una persona interesada en cibernética busca para leer e informarse, y sí, también maravillarse. Con esto me refiero a temas como Inteligencia artificial, interacción humano-computadora e ingenierías en control y sistemas, entre muchos otros. Si con eso no les basta, así como hay una "Parte B" de la revista, podrían leer la "Parte A", que se basa en los sistemas y nosotros, los humanos. Esta también se basa en la interacción humano-computadora, pero también desglosa la teoría en cuanto a ciencia computacional y las matemáticas involucradas en gran variedad de procesos. 




Robótica

Isaac Asimov, creador y primera persona en usar el término "robot". ¿Qué es un robot? Es una entidad virtual, un autómata. Asimov en sus novelas de ciencia escribió 3 leyes que explican como un robot debe y será programado:
1) Un robot no deberá dañar a un ser humano
2)Deberá obedecer las ordenes brindadas por un ser humano a excepción de ser una violación a la primera ley.
3)Un robot deberá proteger su existencia siempre y cuando no viole ninguna de las 2 leyes anteriores.

La convivencia entre humanos y robots no es muy vista todavía ya que la tecnología va avanzando poco a poco. Actualmente, únicamente es vista en empresas japonesas por el hecho de que Japón es una de las mayores potencias en cuanto a tecnología se refiere.

(Flores Pineda, Victor Julio, PROS Y CONTRAS DE LA CONVIVENCIA ENTRE HUMANOS Y ROBOTS [en línea]. 2010 [fecha de consulta: 15 de octubre 2013] Disponible en: <http://es.scribd.com/doc/45247134/Pros-y-Contras-Humanos-robots>)

La utilización de sistemas tanto mecánicos como electrónicos en un ámbito industrial (en las empresas) se denomina automatización industrial. La automatización surgió por el hecho de que nosotros no somos capaces de realizar ciertas tareas (ya sea por limitaciones o peligro) en las cuales un robot industrial puede y es capaz de realizar estas mismas tareas y de una manera más eficaz. 

Actualmente la robótica industrial es la rama de más impacto y desarrollo de la automatización. ¿Por qué? Esto se da ya que al tener una aproximación a la  mecatrónica en la maquinaria les permite ser más eficientes a la hora de utilizar la energía (mayor aprovechamiento), necesitan menos mantenimiento y nunca dañan las herramientas para las que fueron diseñadas. También por el hecho de que una vez que tienes los módulos mecatrónicos, es muy fácil utilizarlos a conveniencia a la hora de realizar una tarea o comportamiento deseados. (JENSEN, T. (2013). Improving Machine Processes and Plant Automation. Design News68(6), M2-M3.)
De las industrias que utilizan robots industriales, la industria automotriz es la que mejor se ha desempeñado y mayor desarrollo ha tenido. Sin embargo, otra rama que ha crecido inesperadamente es la empresa que se encarga de fundir metal (metalcasting). 
Con el paso del tiempo y la evolución de la tecnología, expertos buscan mejorar el control sobre los robots industriales. ¿De qué manera? Comau, uno de los expertos en robots industriales, comenta que para lograr una mejor funcionalidad, los diseños deberían basarse en un enfoque multifuncional. Una de las mayores propuestas es la habilidad de producir tanto hardware como software fuera de línea, comenta Enrico Mauletti. (Webzell, S. (2013). Gaining control. Automotive Manufacturing Solutions14(2), 39-40.)

Nuevas Tendencias 

Debido al impulso en la calidad, velocidad, durabilidad y versatilidad que los sistemas mecatrónicos proporcionan, un futuro brillante se aparece en el horizonte. ¿Que pasará en ese futuro? En mi opinión, no hay mejor manera de explicarlo más que citando un documento muy peculiar que explaya las expectativas para un futuro. El documento del cual hablo se llama "La Carta Kiplinger". Este documento expone que tarde o temprano tanto el número de robots como la variedad de los mismos explotará, eliminando todo aquel trabajo que sea demasiado duro, sucio o peligroso para los seres humanos. Más que nada, se enfoca en la tecnología, en quiénes se verán beneficiados, quiénes se verán perjudicados, como se dará el crecimiento y en como el cambio afectará en como vivimos y como trabajamos. (The Kiplinger Letter. (2012). Kiplinger Letter (15287130)89(51), 1-4.)



Las principales potencias de la robótica industrial son Estados Unidos, Japón, Corea del Sur y Alemania. Sin embargo, Brasil, India e Indonesia están surgiendo como nuevos centros de fabricación. Según el libro "Global Industrial Robotics Market Forecast &amp; Opportunities, 2018", China sera el máximo generador de robots industriales durante los próximos 5 años.
(PR, N. (2013, April 22). Global Industrial Robotics Market Forecast & Opportunities, 2018. PR Newswire US.)
Hasta el día de hoy, toda investigación robótica ha sido centrada en el desarrollo de autómatas individuales, sin embargo esta era esta por llegar a su fin. Expertos se encuentran en la busqueda por la elaboración de robots capaces de realizar tareas y trabajos en conjunto sin la necesidad de supervisión humana o con la mínima de la misma. Se puede decir que estos robots "sociales" guardan un gran potencial, ya que podrían complementar y hasta sustituir a los humanos en tareas peligrosas como las de los bomberos por ejemplo, también podrían aumentar la producción en las construcciones, entre otras cosas.
(Wright, A. (2012). The Social Life of Robots. Communications Of The ACM55(2), 19-21. doi:10.1145/2076450.2076457)

Para estar al tanto de esto y más en cuanto  lo que pasa internacionalmente, encontré nada más y nada menos que la revista #1 del mundo en cuanto a robótica por segundo año consecutivo. Esta revista se titula "International Journal of Robotics Research" (el nombre lo dice todo). En lo personal me gustó mucho ya que con solo entrar te encuentras con un índice de los temas más interesantes e innovador de la robótica dividido por área de investigación y estos mismos vienen divididos en volúmenes y por año. Así que si se encuentran curiosos de que es lo que se esta investigando hoy en día, simplemente lean un poco en esta revista y no quedaran decepcionados sino todo lo contrario.


Encontre otras revistas que igual podrían ser de su agrado (para mi lo fueron). Una de ellas se titula "Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation", esta más que nada basa sus artículos en software y en el control de los sistemas y sus publicaciones, más que nada, son conferencias y la explicación de procedimientos. En cuanto a su calidad, es muy buena ya que en el "Journal Ranking" se encuentrá en Q2, o como mi profesor Sergio diría, lo podríamos calificar como la liga inglesa. Y si con esas no les basta, ahí les va la tercera. Esta se titula "IEEE Transactions on Robotics", su área de estudio se basa en las ingenierías, sobretodo las de control de sistemas, eléctrica y electrónica. Es nada más y nada menos que una revista muy buena y se encuentra entre las mejores, o nuevamente en palabras de mi profesor, en la Champions League.


Muchas personas piensan que la  robótica podría perjudicar más que beneficiar ya que al implementar robots a realizar el trabajo de los humanos, se podría producir desempleo, entre muchas otras cosas. Sin embargo, soy de la idea de que para llegar a grandes cosas, hay que sacrificar otras. También opino que nada es perfecto y mucho menos el ser humano, y si el ser humano es imperfecto, ¿cómo un ser imperfecto podría ser capaz de crear algo perfecto? Todo tiene tanto pros como contras y la solución es explotar los pros y disminuir esos contras, en vez de descartar propuestas que podrían generar grandes cosas. Yo pienso que una de esas grandes promesas es la robótica industrial.


Referencias

-uroom, Historia de la Mecatrónica [en línea]. 2008 [fecha de consulta: 15 de octubre 2013]. Disponible en: <http://uroom.wordpress.com/2008/08/02/historia-de-la-mecatronica/>
-Madruga, Alejandro. ¿Qué es la cibernética? [en línea]. 2007 [fecha de consulta: 15 de octubre 2013] Disponible en: <http://lacibernetica.blogspot.mx/2007/05/la-ciberntica.html>
-The University of Reading, I Cyborg [en línea]. [fecha de consulta: 15 de octubre 2013] Disponible en: <http://www.kevinwarwick.com/icyborg.htm>
-The University of Reading, Artificial Intelligence: the basics [en línea]. [fecha de consulta: 15 de octubre 2013] Disponible en: <http://www.kevinwarwick.com/photogallery.htm>
-Alexandre, Ryan. Cybernetics: New robotic prosthethic organs and the ethical implications. [en línea] 2013. [fecha de consulta: 20 de octubre de 2013] Disponible en: http://www.ted.com/conversations/19571/cybernetics_new_robotic_prost.html
-Flores Pineda, Victor Julio, PROS Y CONTRAS DE LA CONVIVENCIA ENTRE HUMANOS Y ROBOTS [en línea]. 2010 [fecha de consulta: 15 de octubre 2013] Disponible en: <http://es.scribd.com/doc/45247134/Pros-y-Contras-Humanos-robots>
-JENSEN, T. (2013). Improving Machine Processes and Plant Automation. Design News68(6), M2-M3.
-Webzell, S. (2013). Gaining control. Automotive Manufacturing Solutions14(2), 39-40.
-The Kiplinger Letter. (2012). Kiplinger Letter (15287130)89(51), 1-4.
-PR, N. (2013, April 22). Global Industrial Robotics Market Forecast & Opportunities, 2018. PR Newswire US.
-Wright, A. (2012). The Social Life of Robots. Communications Of The ACM55(2), 19-21. doi:10.1145/2076450.2076457

No hay comentarios:

Publicar un comentario