La ingeniería robótica: ¿Qué es y para qué sirve?

La ingeniería robótica es uno de los campos de investigación y desarrollo con mayor crecimiento en el sector tecnológico mundial. Sus diversas aplicaciones en múltiples áreas profesionales suponen una gran oportunidad para el crecimiento y desarrollo de la sociedad. En este texto hablaremos más sobre su definición, tipos y algunas de las principales características que posee.

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¿Qué es la ingeniería robótica?

La ingeniería de autómatas es una disciplina que emplea diversos conocimientos del campo de la ingeniería para la creación de robots que cumplen fines específicos. Este campo de desarrollo tecnológico aporta las herramientas necesarias para construir modelos de androides cada vez más sofisticados.

Estos robots pueden ser capaces de mover objetos de un lugar a otro o efectuar tareas de producción en el sector industrial. Un buen ejemplo de este tipo de máquinas son los sistemas de empaque presentes en la mayoría de fábricas de todo el mundo.

Un ingeniero de sistemas puede desempeñarse profesionalmente en este ámbito, puesto que es capaz de manejar conceptos como el análisis y programación de sistemas. Dentro de la robótica, los fundamentos básicos de la informática, las telecomunicaciones y la electrónica son frecuentemente utilizados. Por esta razón, la elaboración de bots ha tenido un avance sustancial en los últimos 20 años para así cubrir necesidades básicas en sectores como la salud y la producción industrial.

Historia de los robots

El término robótica tiene su origen a mediados del siglo XX de la mano de Isaac Asimov, un escritor y divulgador científico ruso. De hecho, fue él quién estableció las bases de la robótica moderna,. En este sentido, la definió como la ciencia que estudia a los robots en cada uno de sus diferentes aspectos.

Sin embargo, los modelos matemáticos relacionados con automatismos sofisticados habían aparecido muchos siglos atrás, a partir de los egipcios, para ser exactos. El reloj de agua, por ejemplo, fue desarrollado por dicha civilización y se considera como una de las primeras creaciones cercanas al concepto de automatismo.

Lo que se conoce como robótica en la actualidad se inició a principios del siglo XX con el trabajo de jóvenes como Bill Taylor. Este estudiante desarrolló un robot inspirado en los juguetes de mecano, el cual fue utilizado para transportar mercancía en el sector industrial. En 1960 se diseñó el primer robot de transferencia programable, considerado como el precursor de los robots para industrias que se conocen hoy en día.

En 1980 comenzó la era de la robótica inteligente, donde se fusionaron funciones computarizadas con modelos autómatas ya creados. En las próximas décadas, se aplicarán en este campo conceptos como data ingeneering y big data, los cuales ya están siendo utilizados en la actualidad en muchos sectores.

Tipos de ingeniería de robots

Existen distintos tipos de ingeniería robótica que cumplen la función de satisfacer necesidades en varios ámbitos profesionales de gran valor para la sociedad. Entre algunas de las clasificaciones, podemos destacar las siguientes:

• Ingeniería robótica domótica. Es el campo de desarrollo de máquinas encargadas de automatizar los procesos relacionados con el funcionamiento de una vivienda. Los inodoros inteligentes o los sistemas de alarma de incendio son buenos ejemplos de ello.
• Ingeniería robótica para exploración. Se trata de un área de desarrollo de bots orientados a la recolección y análisis de datos provenientes de diversas fuentes. En los últimos años, países como China y Estados Unidos han lanzado cohetes con robots a la Luna y Marte para tomar muestras del suelo con el fin de examinarlas.
• Ingeniería robótica militar. Esta área de desarrollo se centra en crear máquinas no tripuladas para realizar vuelos de prueba o para tácticas de estrategia militar. Los drones o las bombas terrestres móviles, por ejemplo, se incluyen en esta categoría.
• Ingeniería robótica industrial. Es el campo de desarrollo más importante dentro de la robótica actual, puesto que ayuda a mantener la cadena de producción de distintos productos. Se enfoca en la fabricación de modelos autómatas que transportan y empacan todo tipo de productos para su posterior venta.
• Ingeniería robótica biomédica. Tiene como meta incluir sistemas como la nanotecnología o las extremidades robotizadas para mantener la óptima calidad de vida del ser humano.
• Ingeniería robótica humanoide. Es el área de desarrollo dedicada a la fabricación de modelos que imitan la figura humana para su análisis y estudio.

Características

Para conocer en profundidad la ingeniería robótica y qué es, es necesario profundizar en las distintas características que posee. Estas son algunas de las más relevantes:

• Reúne y utiliza conocimientos de ramas como la ingeniería informática, la ingeniería artificial, la física, la mecánica y la electrónica para la construcción de sistemas automatizados.
• Desarrolla cada uno de los aspectos básicos funcionales de un robot a través de la aplicación de análisis e investigación de algoritmos.
• Garantiza que los autómatas posean cualidades como inteligencia propia, capacidad operativa, mecanismos de control y programación ajustable.
• Produce máquinas que sean capaces de realizar distintas acciones en condiciones ambientales o físicas insoportables para el cuerpo de una persona.
• Genera un impacto sustancial en el desarrollo de la sociedad al utilizar esta tecnología para mejorar la calidad de vida y facilitar las actividades cotidianas.

Campos de aplicación de la ingeniería de autómatas

La ingeniería robótica, gracias a su constante desarrollo y evolución, ha logrado ser muy útil en diversos campos, entre los cuales se pueden mencionar los siguientes:

• Educación. Actualmente, se están utilizando pruebas de desarrollo educativo dirigidas a potenciar conocimientos en áreas como la electrónica y la ingeniería mecánica. Para ello, se emplean modelos de robots en clase para que los estudiantes puedan identificar sus partes más importantes. El objetivo final es que los jóvenes conozcan cómo funciona el mecanismo de hardware y software de un autómata.
• Química. Los autómatas han visto un desempeño sustancial en el funcionamiento de laboratorios químicos en todo el mundo. Normalmente, estas máquinas se encargan de movilizar tubos de ensayo o contenedores llenos de material químico peligroso. De esta manera, se garantiza la seguridad del personal al eliminar el factor de riesgo que posee el trabajar con un ser humano.
• Salud. En esta área se han empezado a utilizar robots manejados de manera remota para realizar operaciones o examinar diversas partes del cuerpo. El año 2010, varios bioingenieros de la Duke University desarrollaron una máquina capaz de detectar lesiones en distintas simulaciones. Disciplinas médicas como la urología y la ginecología son algunas de las que más beneficios han observado del uso de la ingeniería de robots.

La ingeniería en robótica: ¿qué carreras deben estudiarse?

Para obtener una maestría en robótica, es fundamental poseer ciertos conocimientos relacionados con el desarrollo de sistemas automatizados. Algunas de las carreras que se dedican a estudiar diversos aspectos de la robótica son las siguientes:

• Grado en Ingeniería Electrónica, Robótica y Mecatrónica. Es la opción de estudios más completa, ya que abarca todo lo relacionado con el desarrollo del hardware necesario para crear un robot desde cero. En este campo se abordan conceptos como el diseño de dispositivos electrónicos, el modelado y simulación de sistemas y la elaboración de bots industriales.
• Grado en Ingeniería Industrial Electrónica y Automática. Es un campo de estudios más específico en el que el estudiante tiene acceso a conocimientos sobre el desarrollo de sistemas para la optimización de procesos industriales. Se aplican dichas habilidades desde un enfoque médico y para la fabricación de automóviles, por ejemplo.
• Ingeniería Eléctrica. No es una carrera centrada solamente en la robótica, pero ahonda en aspectos esenciales para crear dispositivos eléctricos funcionales. En algunos cursos se dictan temas relacionados con el desarrollo de máquinas en las fases finales.
• Ingeniería Informática. Esta disciplina se centra más en la elaboración de aplicaciones y sistemas de software que podrían ser aplicados en la elaboración de un robot.

Ingeniería robótica en Colombia

La ingeniería en robótica es un área en constante desarrollo en toda Colombia gracias a las propuestas de distintas instituciones y organismos del Estado. La Secretaría de Ciencia y Tecnología amplió hasta el 31 de enero de 2023 la posibilidad de inscripciones a estudiantes para programas de capacitación en robótica. Este curso cubre temas como la electrónica, la creación de prototipos y la programación bajo la metodología STEAM. Proyectos como este han sido impulsados para brindar acceso a diversas comunidades sobre temas tecnológicos modernos.

Otro avance en el campo de la ingeniería robótica en Colombia es el sistema de trabajo propuesto por el grupo de investigación de Sistemas Inteligentes, Robótica y Percepción. Este personal forma parte de la Facultad de Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana. Su principal objetivo es el de ampliar el potencial de aplicación de la inteligencia artificial para la creación de robos sofisticados. En este caso, lo que se pretende es crear máquinas capaces de reaccionar a imprevistos en ambientes complejos.

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