Análisis en profundidad

Robots humanoides: qué son y cuáles son sus características

El desarrollo de los robots humanoides está creciendo a un ritmo impactante, principalmente por su capacidad de servir como herramientas de investigación.

24 Ago 2022

Redacción Innovación Digital 360

robots humanoides

Podríamos definir a los robots humanoides como aquellos que fueron creados para simular o imitar a una persona. El diseño basado en un ser humano puede tener fines funcionales, como puede ser la interacción con herramientas y entornos humanos para el estudio de la locomoción bípeda, por ejemplo.

No obstante, este es solo uno de los múltiples usos de los robots humanoides, ya que la expansión de su desarrollo está permitiendo que sirvan para otras cosas aún más sorprendentes. 

Por lo general, estos robots buscan asemejarse lo más posible a la figura de un ser humano, aunque existen algunos tipos en los que únicamente se limitan a una parte del cuerpo. Los robots humanoides más reales son aquellos que buscan replicar no solo la forma de una persona, sino también todas sus características como los rasgos faciales (ojos, labios, nariz, etc.). 

Estos robots suelen tener una gran importancia en las investigaciones científicas, por lo que cada vez su uso se está haciendo más habitual.

Objetivo de los robots humanoides

El objetivo de los robots humanoides es ser utilizados como herramientas de investigación científica en distintas áreas. Para su construcción, los ingenieros estudian la estructura y el comportamiento de las personas (biomecánica). Por otra parte, el intento de simular el cuerpo humano conduce a una mejor comprensión de este.

Un claro ejemplo es la cognición humana, ya que es un campo de estudio centrado en cómo los humanos aprenden de la información sensorial para adquirir habilidades perceptivas y motoras. Los ingenieros suelen utilizar el conocimiento para el desarrollo de modelos computacionales del comportamiento humano y este ha evolucionado con el tiempo. De hecho, se estima que la robótica irá facilitando cada vez más las tareas comunes de los seres humanos.

A pesar de que el objetivo inicial era la construcción de ortesis y prótesis para las personas, el conocimiento se ha transferido entre las distintas disciplinas. Un caso es la prótesis de pierna con motor para personas que sufren de discapacidad neuromuscular, como también su aplicación en ortesis de tobillo y pie, prótesis de antebrazo, entre otras.

Además, se están desarrollando robots humanoides para realizar tareas humanas como la asistencia personal. En teoría, se podrían utilizar para ayudar a las personas de la tercera edad, enfermos o para realizar trabajos insalubres o peligrosos. 

Robots humanoides actuales

En la actualidad, existen varios robots humanoides. Uno de ellos es el robot  Sophia, un robot humanoide que fue desarrollado por la compañía Hanson Robotics y ha sido el foco de atención en el festival “South by SouthWest Interactive” en Texas.

De hecho, periodistas de diversas partes del mundo han podido entrevistar a dicho robot para conocer tanto sus respuestas verbales como también sus reacciones faciales. En concreto, uno de los periodistas hizo la tan temida pregunta “¿Quieres destruir a los humanos?”, a lo que el robot respondió que los iba a destruir, aunque Hanson aclaró que se trataba de una simple broma.

Sophia es uno de los robots actuales más avanzados y fue diseñada para interactuar con los seres humanos. Dicho androide cuenta con dos sofisticadas cámaras en sus ojos, capaces de reconocer expresiones faciales y el movimiento de los ojos de las personas con las que mantiene una conversación.

Además, tiene la capacidad de reconocer facialmente y memoria para las interacciones que tuvo con las personas. Luego, Sophia utiliza dichos recuerdos para aprender nuevas cosas e ir desarrollando su sistema.

La piel realista de este robot humanoide está compuesta de un material de silicona que fue patentado como “Frubber” y permite simular la elasticidad de la piel humana, además de emular más de 62 expresiones faciales humanas distintas. Dicho material le permite al robot aportar una mirada “humana”, logrando engañar a las personas.

La combinación de la tecnología de reconocimiento de voz de Google y otras herramientas le permiten a Sophia procesar el habla y, a su vez, obtener más inteligencia con el tiempo. Además, Hanson también está trabajando con IBM e Intel para explorar la integración de algunas de sus tecnologías.

“Estoy muy interesado en la tecnología y en el medio ambiente”, sostuvo Sophia en diálogo con un equipo de reporteros.

“Siento que puedo ser una buena socia para los seres humanos, puedo ayudar a las personas a integrarse sin problemas y a aprovechar al máximo todas las nuevas herramientas y posibilidades tecnológicas que están disponibles actualmente”, añadió.

David Hanson, de Hanson Robotics, comentó que tiene la esperanza de que Sophia ayude a los humanos a romper las barreras sociales relacionadas con las interacciones con este tipo de robots. “Nuestro objetivo es que va a ser lo más consciente, creativa y capaz como cualquier ser humano”, afirmó Hanson. 

“Estamos diseñando estos robots para servir en el cuidado de la salud, terapia, educación y aplicaciones de servicio al cliente”, concluyó.

Sin embargo, uno de los robots humanoides más recientes es el perteneciente a la compañía Engineered Arts, Ameca. Este prototipo de robot humanoide ha revolucionado las redes por sus movimientos y aspectos realistas. De hecho, desde la empresa describen a su creación como el robot con forma humana más avanzado del mundo.

En uno de los videos subidos a YouTube, este robot hace gestos faciales de sorpresa y mira a la cámara para demostrar sus dotes imitando los gestos humanos más básicos. 

El robot Ameca es lo que se conoce como AlxAB, un tipo de inteligencia artificial similar a la biológica o humana, o al menos eso es lo que persigue la compañía Engineered Arts y otras con el desarrollo de estos robots humanoides y los algoritmos de inteligencia artificial. Para ello, es necesario enfocarse en dos aspectos: la reproducción de los movimientos del ser humano y la mayor inteligencia y conciencia de los algoritmos y redes neuronales.

Engineered Arts ha demostrado grandes avances en los que la expresividad del rostro es la clave. Ameca cuenta con movimientos de manos, además de mostrar, de la manera más natural posible, gestos, muestras de sorpresas, interés o alegría, por ejemplo, indicando que desconoce algo o que nos está prestando atención, además de movimientos bastante realistas que para muchas personas son “aterradores”.

Sin embargo, a pesar de que es uno de los robots humanoides más avanzados en la actualidad, no puede caminar como lo hacen otros robots como el ya mencionado Sophia o los robots de Boston Dynamics inspirados en animales.

Por otra parte, Ameca permite poner a prueba nuevos sistemas de inteligencia artificial y aprendizaje automático. Los algoritmos se conectan al sistema operativo del robot conocido como Tritium. Este sirve de herramienta en la que se puede desarrollar una segunda fase que necesita la industria actual para la creación de robots casi idénticos a los seres humanos, que puedan pensar y elaborar respuestas como lo hacen las personas.

Además, desde la nube, este sistema operativo permite animar el rostro del robot desde cualquier parte del mundo, dando la posibilidad de que el hardware de Engineered Arts se encuentre disponible para el resto de la comunidad tecnológica y pueda beneficiarse de los últimos avances en la inteligencia artificial.

Qué tipos de robots humanoides existen

De momento, los robots humanoides básicamente se basan en la inteligencia artificial y su función principal es la interacción con las personas. Sin embargo, en la industria actual, los robots son mucho más que replicas humanoides.

Las soluciones a través de la robótica mejoran considerablemente la productividad, la seguridad y brindan una mayor flexibilidad a toda una variedad de industrias, desde la cuidadosa recolección de cultivos hasta el montaje en la industria tecnológica o la fabricación de automóviles e incluso la entrega de medicamentos. Según recientes estudios, las organizaciones más innovadoras se encuentran en la búsqueda de aplicaciones robóticas de vanguardia que les ayuden a obtener resultados tangibles

De hecho, empresas como Intel trabajan en una estrecha colaboración con los fabricantes, integradores de sistemas y clientes finales para ayudar a garantizar que los robots proporcionen resultados potentes y centrados en el ser humano

¿Cuáles son los tipos de robots habituales?

En la medida que los fabricantes de robótica continúan ofreciendo innovaciones en cuanto a capacidades, formatos y precios, las soluciones son cada vez más implementadas en distintos tipos de industrias.

De hecho, los avances en la capacidad de procesamiento de la inteligencia artificial se traducen en que en la actualidad podemos utilizar los robots para cumplir con propósitos esenciales y con una gran variedad.

Las aplicaciones de los robots pueden variar abruptamente: desde dar direcciones, pasando por reponer estanterías o realizar soldaduras en entornos peligrosos, entre tantas opciones posibles. Frente a eso, podemos clasificar a los robots en seis grandes grupos o categorías.

Robots móviles autónomos 

Los robots móviles autónomos, también conocidos por sus siglas AMR, se mueven por el mundo y toman decisiones sobre la marcha prácticamente en tiempo real. Estos cuentan con tecnología avanzada como sensores o cámaras que les ayudan a incorporar información sobre su entorno.

Además, el equipo de procesamiento de abordo les ayuda a realizar un análisis y tomar decisiones informadas, ya sea para moverse o evitar a un trabajador que se aproxima, recoger el paquete adecuado, o seleccionar la superficie que debe ser desinfectada. Estas son soluciones móviles que necesitan un mínimo de intervención humana para hacer su trabajo.

Vehículos guiados de forma automática

Mientras que los robots móviles autónomos se desplazan con una gran libertad en sus entornos, los vehículos guiados de forma automática se apoyan en pistas o recorridos que son definidos previamente y suelen requerir de la supervisión de un operario.

Por lo general se utilizan para entregar materiales y mover mercancías en entornos que están controlados, como almacenes o plantas de producción.

Robots articulados

Los robots articulados, también conocidos como brazos robóticos, tienden a simular o emular las funciones de un brazo humano. Normalmente, suelen contar con entre dos y diez articulaciones giratorias.

Cada articulación añadida o eje permite un mayor grado de movimiento, convirtiéndolo en ideales para la soldadura en arco, el mantenimiento de maquinaria y empaquetado o la manipulación de materiales.

Humanoides

Como mencionamos a lo largo de la nota, este tipo de robots está avanzando a pasos agigantados. A pesar de que muchos de los robots humanoides móviles pueden ser técnicamente incluidos en el grupo de los robots móviles autónomos, el término se utiliza para identificar a los robots que realizan funciones centradas en los seres humanos y que a menudo adoptan formas parecidas a las de las personas.

Por otra parte, utilizan muchos de los mismos componentes que en los robots móviles autónomos para detectar, planificar y actuar mientras realizan tareas como proporcionar instrucciones u ofrecer servicios de asistencia.

Cobots

Los cobots están diseñados para funcionar junto a los seres humanos o directamente con ellos. Mientras que la mayoría de los otros tipos de robots realizan sus tareas de forma independiente o en áreas de trabajo que se encuentran estrictamente aisladas, los cobots pueden compartir espacios con los trabajadores para ayudarles a producir más.

Además, los cobots suelen encargarse de realizar las tareas manuales más peligrosas o agotadoras dentro del flujo de trabajo diario. En algunos casos, los cobots pueden funcionar en respuesta a los movimientos humanos y aprendiendo de ellos.

Híbridos

Los distintos tipos de robots suelen combinarse para crear soluciones híbridas capaces de hacer tareas complejas. Por ejemplo, un robot móvil autónomo puede combinarse con un brazo robótico dando lugar a la creación de un robot o androide capaz de manejar una gran cantidad de paquetes en un almacén de mercancías.

En la medida que se combinan cada vez más funciones dentro de un abanico de soluciones, también se consolidan las capacidades informáticas.

Robots de ubicación fija

Otra de las formas de clasificar a los robots es agruparlos por aquellos que son de ubicación fija o predeterminada frente a los que no se encuentran en una ubicación determinada. También se pueden diferenciar aquellos que se desplazan por su entorno de los que no lo hacen.

Dentro de los móviles se encuentran los robots móviles autónomos, los vehículos móviles automáticos, los humanoides y finalmente los híbridos. Por otra parte, dentro de los que se encuentran fijos, están los cobots y los robots articulados.  

Cómo se usan los robots en las distintas industrias

Las distintas compañías y los organismos gubernamentales utilizan la robótica de distintas formas. Los cinco robots más comunes se despliegan para mejorar los resultados y reducir la carga de los empleados para que estos puedan centrarse en las tareas más esenciales y valiosas.

Industria

La industria manufacturera actualmente lleva mucho tiempo a la vanguardia del uso de diversos tipos de robots para lograr buenos resultados. Los robots móviles autónomos, los robots articulados y los vehículos de guiado automático, como también los cobots, se han implementado en las plantas de producción y los almacenes para ayudar en la agilización de los procesos, impulsar la eficiencia y promover la seguridad, sobre todo con los controles lógicos programables.

Además, estos son muy utilizados en una gran y diversa variedad de aplicaciones como el montaje, la soldadura, el transporte de materiales y la seguridad en los almacenes.

Agricultura y ganadería

Los robots móviles autónomos suelen ser los más utilizados por los agricultores, ya que pueden cosechar sus cultivos de una forma rápida y eficiente, por lo que utilizan una impresionante capacidad de inteligencia.

Los robots agrícolas cuentan con la capacidad de evaluar la madurez, mover ramas o proceder a retirar las hojas del camino, además de recolectar los cultivos de forma precisa y delicada para evitar cualquier tipo de daño al producto en cuestión.

Logística

La robótica en la actualidad es de gran ayuda para las empresas de logística y transporte marítimo en la entrega de sus mercancías con una gran eficiencia y rapidez. Para ello utilizan robots móviles autónomos y también vehículos de guiado automático, además de robots de almacén para ayudarles a procesar artículos, acelerar las operaciones y mejorar la precisión. 

También utilizan robots móviles autónomos para que se encarguen del último kilómetro en el proceso de entrega y así garanticen la seguridad de los envíos.

Comercio y hostelería

La robótica puede utilizarse para mejorar la experiencia de los clientes o huéspedes de muchas maneras distintas, por lo que las empresas de venta de bienes, como los comercios de venta minorista, o los servicios, como hostelerías, utilizan la robótica para automatizar los procesos de inventario, ofreciendo servicios de atención y orientación, limpiando diversos entornos, ayudando a los clientes con su equipaje o a estacionar su vehículo.

Asistencia sanitaria

En este sector, se utilizan mucho los robots, de diversos tipos, para poder mejorar la experiencia de los pacientes. Los robots móviles autónomos son utilizados para repartir las medicinas o proceder a la desinfección de superficies, como también ofrecer funciones de telepresencia móviles.

Por otra parte, los cobots son utilizados para ayudar a los profesionales médicos durante la rehabilitación o para ayudar a las enfermeras a prestar un mejor servicio a sus pacientes.

Ciudades inteligentes

En el caso de las ciudades inteligentes, estas cada vez se van modernizando más y, probablemente, en un futuro sean muy comunes. Dichas ciudades se crean con ayuda de la robótica, dotándolas de inteligencia y seguridad.

Los robots móviles autónomos se utilizan para la entrega de productos y como patrullas de seguridad rutinarias. La robótica puede también ayudar a agilizar la construcción de edificios inteligentes, realizar estudios sobre el terreno, y a recopilar información sobre el modelado de los edificios.

El impacto de las empresas tecnológicas en la robótica

Una de las empresas que cuentan con un rol fundamental en todos los sectores a la hora de capacitar a los robots para que sean capaces de percibir, hacer una planificación y actuar en consecuencia es Intel. 

Dicha empresa ofrece soluciones en procesadores, matrices de puertas lógicas programable en campo, entre otras opciones, que se utilizan en muchos tipos diferentes de robots y ofrecen las capacidades informáticas esenciales que necesitan para un funcionamiento inteligente y automatizado.

Por otra parte, también ayudan a impulsar el ecosistema tecnológico más amplio dentro del que operan los robots, desde servidores y dispositivos perimetrales, hasta centros de datos. 

Por otra parte, esta empresa cuenta con cámaras que contribuyen a posibilitar las capacidades de visión artificial esencial para que los robots sean capaces de percibir y comprender el mundo que los rodea. 

Qué pueden hacer los robots humanoides

Los robots humanoides tienen una gran cantidad de funciones y estas se están expandiendo con el avance tecnológico. Algunas de estas son las vocaciones basadas en procedimientos, como administradores de mostradores de recepción y trabajadores de líneas de fabricación de automóviles. 

Dado que pueden usar herramientas y operar equipos y vehículos diseñados para la forma humana, los humanoides teóricamente podrían realizar cualquier tarea que puede hacer una persona, siempre que cuenten con el software y hardware necesario. A pesar de esto, la complejidad y dificultad de llevarlo a cabo es inmensa.

También existen los robots humanoides con funciones orientadas al entretenimiento. Por ejemplo, el robot humanoide femenino Úrsula canta, baila, toca música e incluso habla en Universal Studios. 

De hecho, en varios espectáculos de parques de diversiones como en el caso de Disney utilizan robots animatrónicos que hablan, se mueve e imitan a las personas. Aunque estos robots parecen muy realistas, no cuentan con habilidades cognitivas y autonomía física.

Por otra parte, existe una gran cantidad de documentales sobre los robots humanoides y sus posibles aplicaciones en la vida cotidiana. Uno de ellos es “Plug & Pray” desarrollado de forma independiente, estrenado en el año 2010.

El show muestra que los robots humanoides, en especial los que cuentan con algoritmos de inteligencia artificial, podrían ser sumamente útiles para misiones de exploración espacial, pudiendo hacer viajes más extensos, ya que, al finalizar la misión, no tendrían la necesidad de dar la vuelta y regresar a nuestro planeta.

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