Robótica de próxima generación: aplicaciones en diversas industrias

En la última década, la presencia de robots en diversas industrias se ha vuelto cada vez más común. Ahora no solo se encuentran en las fábricas, sino también en hospitales asistiendo en cirugías y en el campo ayudando con la cosecha.

De acuerdo con Statista, se espera que el mercado global de la robótica registre ingresos de 38,240 millones de dólares para 2024. Este crecimiento se atribuye a que los fabricantes están atendiendo la demanda de robots más inteligentes, móviles y versátiles, capaces de colaborar directamente con humanos.

En este artículo, exploraremos las aplicaciones de la robótica en sectores como la construcción, la agricultura y la exploración espacial. Además, discutiremos qué distingue a la próxima generación de robots de sus antecesores, así como  las consideraciones éticas que implica su uso.

Fundamentos de la robótica de próxima generación

Los robots de próxima generación marcan un avance significativo respecto a los modelos anteriores, ya que son más inteligentes, perceptivos y eficaces en la interacción con los humanos. Utilizan inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML) para analizar grandes cantidades de datos, lo que les permite mejorar su comprensión de diversas situaciones, adaptarse a cambios y ejecutar tareas de manera eficiente.

Tienen una mejor capacidad de conciencia espacial y reconocimiento de objetos ya que tienen sensores avanzados como LiDAR además de sensores táctiles, permitiéndoles moverse sin problemas en sus entornos laborales, identificar objetos con precisión e interactuar mejor con los humanos.

Si bien los robots tradicionales tienen parámetros predeterminados, los robots de próxima generación pueden compartir espacios de trabajo con personas y colaborar con ellas.

Es más, hay rumores en torno a la IA generativa y su impacto potencial en la robótica de IA, y con razón. Con menos dependencia de la codificación y más enfoque en las indicaciones, ¿podría esto significar que están en camino más robots socialmente adeptos capaces de mantener conversaciones reales?

Robótica en la fabricación

En la industria manufacturera, especialmente en las fábricas de automóviles, se utilizan robots con sensores de visión avanzados para soldar paneles de carrocería e instalar microchips en circuitos impresos con rapidez y precisión. Esto no solo incrementa la producción, sino que asegura que los vehículos o componentes se fabriquen de manera simultánea.

El mecanizado de precisión, el cual incluye actividades como taladrar, fresar o cortar con márgenes mínimos de error, puede ser complicado e incluso poco práctico para ser realizado por humanos. Los robots manejan estas tareas con eficacia porque pueden ser programados al milímetro. Además, son capaces de inspeccionar las piezas durante y después del mecanizado para realizar controles de calidad en tiempo real y reportar cualquier inconsistencia.

Conforme los robots se vuelven más accesibles económicamente, las empresas están adoptando los "cobots" o robots colaborativos, para trabajar en equipo con sus empleados. Al implementarlos, las empresas no solo minimizan los errores humanos, sino que también mejoran la seguridad en el lugar de trabajo, ayudando en tareas como el empaque y la carga de envíos.

Robótica sanitaria

En el sector salud, los robots de nueva generación se utilizan en procedimientos quirúrgicos. Un ejemplo destacado es el sistema quirúrgico Da Vinci, utilizado por cirujanos para realizar cirugías mínimamente invasivas con una agilidad y precisión incomparables. Combina imágenes 3D de alta resolución quirúrgica con brazos robóticos avanzados, facilitando procedimientos más precisos.

Los exoesqueletos robóticos portátiles son de gran ayuda para pacientes con lesiones en la médula espinal, permitiéndoles ponerse de pie y caminar para recuperar funciones motoras perdidas y así mejorar su movilidad durante la rehabilitación. Estos exoesqueletos también se pueden ajustar para soportar diversos patrones de marcha, adaptándose a un programa de rehabilitación personalizado.

Para evitar infecciones nosocomiales, los hospitales emplean robots de desinfección que se mueven de manera autónoma por las instalaciones hospitalarias, identificando y desinfectando superficies con luz ultravioleta u otras tecnologías, asegurando así un entorno más seguro para el personal y los pacientes.

Automatización de logística y almacenamiento

La tecnología robótica proporciona soluciones automatizadas en el proceso de la cadena de suministro para ayudar a las empresas a simplificar sus operaciones y cumplir con los pedidos más rápidamente para satisfacer la demanda.

Un uso de los robots en la logística es automatizar el almacenamiento y la recuperación de mercancías mediante transelevadores. Estas grúas maximizan la utilización del espacio ya que pueden alcanzar fácilmente estantes altos. También facilitan el seguimiento del inventario al recibir instrucciones del sistema de gestión del almacén sobre qué recoger y dónde dejarlo.

Los robots de próxima generación en transportadores de paletas, vehículos guiados automatizados (AGV) y robots móviles autónomos (AMR) optimizan la logística interna dentro de las fábricas mediante el transporte de mercancías entre estaciones de trabajo. Esto agiliza el proceso de cumplimiento de pedidos y al mismo tiempo reduce los costos de mano de obra.

El uso de drones para entregar mercancías ofrece la posibilidad de cumplir rápidamente los pedidos. También pueden suministrar alimentos y suministros médicos a zonas afectadas por desastres, como inundaciones.

Robótica agrícola

La combinación de robótica con inteligencia artificial en el proceso de cosecha puede minimizar las pérdidas poscosecha y maximizar los rendimientos. Los robots recolectores están equipados con sensores de visión que identifican la madurez y brazos robóticos con capacidades de agarre suave, permitiendo la selección particular de productos de alta calidad en un plazo óptimo.

Los robots de eliminación de malezas se utilizan en granjas para mantener la salud de los cultivos. Utilizan algoritmos de ML para identificar y eliminar malezas sin dañar los cultivos circundantes, permitiéndoles trabajar de día y de noche.

Los agricultores también pueden utilizar drones para mapear sus granjas, recopilando información valiosa sobre niveles de humedad del suelo, infestaciones de plagas y la salud de los cultivos. Con estos datos, pueden tomar decisiones informadas e implementar medidas proactivas. Además, los drones pueden aplicar pesticidas de manera selectiva en áreas afectadas para prevenir la propagación de plagas.

Construcción e infraestructura

En el sector de la construcción y las infraestructuras, la albañilería robótica como el albañil semiautomatizado (SAM) utiliza sensores avanzados para colocar ladrillos con precisión y uniformidad. Además, la albañilería es un trabajo muy extenuante que puede causar tensión muscular y de espalda. El uso de robots para estas tareas reduce el riesgo de lesiones y promueve la seguridad de los trabajadores.

La integración de la tecnología robótica en la impresión 3D es especialmente emocionante porque abre la puerta a diseños de edificios innovadores que antes eran difíciles de lograr. Un ejemplo destacado es el primer puente de acero impreso en 3D del mundo en Ámsterdam, construido por MX3D.

Los camiones y excavadoras autónomos utilizan tecnología de inteligencia artificial y GPS para moverse de forma autónoma por las obras de construcción, transportando materiales y minimizando el riesgo de accidentes, haciéndolas más seguras.

Robótica en la exploración espacial.

Aunque parezca sacado de una película de ciencia ficción, los robots son fundamentales en la exploración espacial. Pueden soportar condiciones extremas como radiación, vacío y temperaturas muy altas, lo que los hace adecuados para misiones en planetas distantes.

La NASA utiliza robots equipados con tecnología de inteligencia artificial para aprender más sobre los planetas cercanos. Esta agencia envía vehículos robóticos como el Spirit y Opportunity para recopilar datos valiosos de rocas y suelos mientras realizan experimentos científicos que nos ayudan a comprender mejor a Marte. También utilizan drones espaciales como el helicóptero Ingenuity para explorar lugares a los que los rovers no pueden llegar.

La tecnología robótica impulsada por IA también puede guiar sistemas autónomos como la nave espacial Osiris-Rex para recolectar muestras de asteroides y traerlas de vuelta a la Tierra para su estudio.

Robótica en el sector energético.

La robótica de IA inspecciona tuberías y plantas de energía nuclear para detectar fugas o problemas de integridad estructural. Los datos recopilados facilitan el análisis predictivo para realizar reparaciones o reemplazos oportunos y evitar costosas fallas en equipos.

Los robots también pueden acceder a espacios confinados y entornos peligrosos, como plataformas petrolíferas y centrales nucleares, para reparar fugas y grietas. El uso de robots para realizar tales tareas minimiza la exposición de los trabajadores humanos a riesgos de seguridad.

Los robots de próxima generación, como los vehículos submarinos autónomos (AUV), están equipados con sistemas de sonar e imágenes para explorar los fondos marinos y mapear formaciones geológicas, ayudando a localizar reservas potenciales de petróleo y gas.

Desafíos y consideraciones éticas

Aunque los robots mejoran la eficiencia y la productividad de las empresas, ¿por qué la tasa de adopción es tan lenta? Una razón principal es el costo. Comprar y mantener robots puede ser muy costoso. Además, la integración de robots requiere capacitar a los empleados actuales o contratar talento externo, incrementando aún más los gastos.

La seguridad es otra preocupación importante. Si un robot falla, podría representar un riesgo para la seguridad de las personas. Si es hackeado, podrían robarse datos confidenciales, lo que podría dañar la reputación de la empresa.

Las consideraciones éticas relacionadas con la adopción de la robótica también son cruciales. La proliferación de robots en industrias que dependen intensamente de la mano de obra y su rol en la automatización de tareas suscitan preocupaciones legítimas sobre el impacto en la fuerza laboral.

Existe también el temor de que los robots puedan perpetuar prejuicios sociales, como la discriminación de género, basándose en los datos con los que están entrenados. Además, surge una cuestión de responsabilidad: a medida que los robots de próxima generación se vuelven más conscientes y capaces de tomar decisiones y actuar, ¿quién es responsable si cometen errores?

Resumen

Los fabricantes están adoptando avances tecnológicos para incorporar capacidades de aprendizaje automático y visión por computadora y así crear la próxima generación de robots. Estos robots no solo mejoran la eficiencia, la precisión y la consistencia del producto, sino que también mejoran la atención al paciente en entornos sanitarios.

La aparición de la tecnología robótica de IA encierra un inmenso potencial y está preparada para impulsar la revolución de la Industria 4.0. Sin embargo, también trae consigo desafíos y consideraciones éticas que deben ser abordados cuidadosamente.