La construcción de un prototipo de robot humanoide está en auge. Lo que se busca es que tengan características humanas, pero que puedan superarnos en la realización de tareas. Los robots humanoides eran hasta hace pocas décadas un invento de la ciencia ficción. ¡Pero ya están aquí! Y nos preguntamos… ¿competirán con los humanos?
La creación de un robot humanoide tiene muchas aristas importantes e implicaciones que aún están en investigación. Sin embargo, el hecho de que las empresas hayan presentado grandes avances pone este tema en discusión.
Estos robots pueden tener diferentes funciones. En ese sentido, pueden estar diseñados para participar en entornos humanos o para interactuar con máquinas. Lo sorprendente es que pronto podrían estar trabajando en grandes empresas. Por eso te hablaremos sobre qué es un robot humanoide, cuál es su historia, algunas características y mucho más.
Lo que todos tenemos que hacer es asegurarnos de que estamos usando la IA de una manera que sea en beneficio de la humanidad, no en detrimento de la humanidad. Tim Cook
Tabla de contenidos
¿Qué es un robot humanoide?
Un robot humanoide se define como una máquina con una apariencia similar a la humana. Es decir, la estructura de los robots es similar a un cuerpo humano, con una cabeza, un torso, dos piernas y dos brazos. Sin embargo, esto no siempre sucede así, debido a que algunos pueden modelar solo una parte del cuerpo.
El interés por el desarrollo de este tipo de robots surgió con el nacimiento mismo de la robótica. El sueño del ser humano siempre había sido diseñar un robot con el cual compartiera características. Una idea que se vio influenciada, también, por la inteligencia artificial.
Un robot humanoide puede ser aquel que tiene un cuerpo completo o los que solo funcionan con medio cuerpo. Por supuesto, existe quienes están en desacuerdo con esta última idea.
Lo primero que se trató de imitar del ser humano para incorporar en el robot humanoide fue la forma de caminar. En el andar se involucran varias partes del cuerpo, pero en especial juega un papel importante la cadera. De allí que los primeros robots tuvieran instalados pequeños motores que le permitían caminar y mantener el equilibrio. El mejor ejemplo es el robot Stampy creado por el Trinity College.
Así, se fue perfeccionando esta característica hasta llegar al Robonova 1, el cual tiene una complejidad mayor. Además, puede caminar con más libertad de movimientos. En este ámbito la empresa ASIMO lleva la delantera, pues su robot humanoide camina con una naturalidad impresionante.
Se cree que la búsqueda por alcanzar que el robot humanoide caminara empezó desde la década de los 80. Entonces, se puede decir que si un robot no puede caminar no es humanoide. Esta característica, que puede parecer superflua, termina siendo importante para comprender su definición.
Historia de los robots humanoides
Primeros robots humanoides
El desarrollo del primer robot humanoide se llevó a cabo en Japón. Luego, la idea se fue popularizando hasta el día de hoy, donde casi todos los países del mundo están trabajando en presentar sus prototipos.
El E0 de Honda se considera como uno de los primeros intentos que se realizó por fabricar un robot humanoide. Este robot era capaz de andar en línea recta. El problema es que realizar cada movimiento le tomaba cerca de cinco minutos. Por otra parte, el WABOT-1 de Kato (WAseda roBOT-1) es considerado como el primer robot humanoide que se desarrolló en el entorno académico.
En 1987 la empresa Shadow Robot Co. Ltd creó el Shadow Walker. Este robot humanoide fue diseñado con el propósito de desarrollar nuevas técnicas sobre equilibrio y locomoción humana. Para esta misma fecha, Honda desarrolló siete robots bípedos que fueron designados desde E0 (Modelo Experimental 0) hasta E6. Con este último modelo se logró el que el robot tuviera control autónomo del equilibrio e incluso subía y bajaba escaleras.
En 1996, la Universidad de Tokio desarrolla Saika, un robot humanoide ligero y de tamaño humano. Uno de sus principales atributos es que tenía un bajo coste de producción; en comparación con otros robots humanoides.
Posteriormente, Honda desarrolló la serie P, que va desde P1 (Prototype Model 1) hasta P4. Este proyecto culminó en 2000. Fue el primer robot humanoide bípedo. Honda logró imitar la forma de andar humana, completamente independiente.
Segunda generación de robot humanoide
Para el año 2001, hubo un acontecimiento importante: Honda presentó ASIMO. Uno de los robots humanoides más avanzados para la época. Durante todos esos años, hubo varios avances en robots humanoides, principalmente porque se buscaba que fueran más inteligentes y más autónomos.
En el 2006, PAL Robotics presentó el robot humanoide REEM-A, el cual se usó para estudiar el desarrollo de andar, manipulación, habla y visión. En el 2008, se presentó Nexi, el primer robot móvil, diestro y social. Este fue considerado como uno de los mejores inventos por la revista Time.
Durante el 2011, Honda volvió a ser noticia al presentar su segunda generación de ASIMO Robot, el cual tenía capacidades semiautomáticas. En el 2015, nació Sophia, un robot humanoide (y también androide) desarrollado por Hanson Robotics. Sophia cuenta con inteligencia artificial, procesamiento visual de datos y reconocimiento facial.
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En el 2017 también hubo un hito importante: PAL Robotics lanza TALOS, un robot humanoide completamente eléctrico.
En el año 2020, el tema de la realización de un robot humanoide sigue en auge. Se habla de cómo integrarlos en actividades de la vida real.
Características de los robots humanoides
Los robots humanoides tienen las características de la robótica en general. Evidentemente cada robot humanoide tiene sus propias particularidades, pero eso depende en gran medida de sus desarrolladores, así como de la función que cumplan.
En ese sentido, deben atender a diferentes sistemas de coordenadas en las que el robot se vaya a desplazar. Las mismas pueden ser cartesianas, cilíndricas o polares. De igual forma, el robot humanoide debe tener autonomía en todo lo que realiza. De allí la importancia de integrar la inteligencia artificial.
Por otro lado, este tipo de robot en su estructura tiene que poseer diferentes tipos de sensores. El propósito es que puedan obtener información de su entorno para que lleven a cabo diferentes actividades. Asimismo, un robot humanoide debe tener una fuente de energía para poder convertirla en trabajo. De momento, las empresas buscan la forma de integrar algunas alternativas de energía más sustentables, pero no han tenido demasiado éxito.
Finalmente, el robot humanoide debe poseer ciertos grados de libertad. Es decir, tiene que conocer su posición y poder moverse libremente para ejecutar sus tareas.
Tipos de robots humanoides
Robot humanoide bípedo
Este tipo de robot humanoide se caracteriza porque se pueden dividir en cuatro cuadrantes: dos para la parte superior y dos para la parte inferior. Además, se presentan 5 zonas críticas concernientes con la capacidad motriz de los actuadores. Cabe señalar que la mayoría de las articulaciones del robot humanoide bípedo son del tipo esférico puro.
En el caso de los miembros superiores e inferiores, incluyen cadenas cinemáticas abiertas de 7 grados de libertad. La arquitectura de estas cadenas es del tipo esférica-rotacional-esférica. Mientras que la orientación de la cabeza requiere una cadena abierta de tipo esférica.
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Robot humanoide con ruedas
Estos robots humanoides tienen una base propulsada por ruedas. Está base móvil está constituida con un sistema de locomoción diferencial. Sin embargo, la parte superior es totalmente antropomórfica y sigue igual a la del robot humanoide bípedo.
Uno de los ejemplos más claros ha sido Handle, el robot presentado por Boston Dynamics. Este robot humanoide con ruedas es alto, rápido y con brazos largos. Además, tiene la particularidad de que puede apilar cajas hasta una altura de 1,7 metros. Handle tiene facilidad para desplazarse y es capaz de cargar cajas de hasta 13,6 kilogramos.
Diferencia entre robot humanoide, androide y cyborg
Existe una marcada diferencia entre un robot humanoide, un androide y un cyborg, aunque estos tres conceptos erróneamente se utilizan como sinónimos. En ese sentido, un robot humanoide, como ya se ha explicado en este artículo, es aquel que tiene ciertas características humanas. Está preparado para desempeñar varias tareas.
Usualmente el robot humanoide está dotado de inteligencia artificial, el cual hace que tenga una mejor libertad en cuanto a movimientos y acciones. Los robots humanoides se inspiran, de cierta manera, en la estructura de los humanos, pero su apariencia física no es exactamente igual.
Por su parte, los androides son aquellas máquinas que estéticamente tienen apariencia humana. Para su fabricación se utiliza la tecnología y materiales no orgánicos. El Diccionario de la Lengua Española los define como un «autómata de figura humana». En este sentido, a diferencia de los robots humanoides los androides tienen una marcada apariencia física humana.
Ginoides son los robots con apariencia femenina y androide aquellos que tienen apariencia masculina. Sin embargo, popularmente se utiliza el término androide tanto para referirse a la apariencia masculina como a la femenina. Por lo general, los androides no son usados para realizar tareas complejas.
Uno de los mejores ejemplos de androide (o, más bien, ginoide) es Shopia. Al principio fue presentada como un robot humanoide, pero con el transcurso del tiempo se le dio una apariencia mucho más humana. Otro ejemplo puede ser Geminoid HI-1, fabricado en acero y silicona realista. Este androide fue creado por el ingeniero Hiroshi Ishiguro e imita perfectamente el rostro humano.
Uno de los avances más revolucionarios de los androides es Erica. Ella es considerada el androide más autónomo del mundo. Y lo mejor, será la protagonista de la película B. Ha aprendido a actuar gracias a la inteligencia artificial. Con esta película se espera hacer historia y se estima que reanude su grabación en el 2021.
Entonces, los androides simpre serán robots humanoides, pero no todos los robots humanoides serán androides.
En el caso de los cyborgs, aunque suene a ciencia ficción, son aquellas personas que cuentan en sus cuerpos con tecnologías para mejorar alguna deficiencia o implementarle nuevas funciones. Es decir, son seres humanos que disponen en sus cuerpos aparatos tecnológicos que monitorizan y ejercen acciones sobre el organismo biológico. La diferencia entre un cyborg y los robots humanoides y androides es que los cyborgs son seres humanos, y no máquinas.
Manfred E. Clynes y Nathan S. Kline fueron quienes acuñaron el término cyborg. Un ejemplo de esto es Neil Harbisson, quien ha sido reconocido como el primer cyborg. Este hombre, posee una antena auditiva, que conectada al cerebro le permite «escuchar los colores».
Ventajas y desventajas de los robots humanoides
Ventajas de los robots humanoides
Una de las principales ventajas es que pueden realizar las tareas mucho más rápido de lo que cualquier humano podría hacerlo. Además, se disminuyen los riesgos de accidentes laborales, especialmente en aquellos casos donde se requiere el uso de fuerza o en tareas peligrosas.
Un robot humanoide puede colaborar en varias tareas sin intervención humana. Esto hace que las personas puedan confiar una determinada actividad a un robot humanoide sin temores de que no se realice. Además, tendrán un papel clave en la Industria 4.0.
Representan un riesgo excesivamente bajo para la seguridad de los humanos.
Pueden trabajar en espacios hostiles. También pueden ser de gran utilidad para realizar exploraciones en lugares peligrosos; por ejemplo, en volcanes activos, luego de un terremoto e incluso en otros planetas.
Impulsan el área tecnológica, esto hace que más personas se interesen por estudiar este campo. Ello da lugar a nuevas fuentes de empleo.
Desventajas de los robots humanoides
El proceso de desarrollo y mantenimiento de un robot humanoide es costoso. No solo incluye la parte de los componentes externos, sino que también se incluye el software que utilizarán. Realizar este mantenimiento no es para todas las personas, ya que en algunos casos se necesitan conocimiento adicional.
Es ciertos que los robots humanoides pueden almacenar gran cantidad de datos, pero puede ser difícil recuperarlos.
De ninguna forma un robot humanoide sustituye la interacción humana. Esto se debe a que su inteligencia, percepción, razonamiento y emociones son limitados. De hecho, un robot humanoide no es capaz de sentir emociones.
No están capacitados para realizar acciones que no sean las que tienen previamente programadas. Esto limita la forma de reaccionar ante cualquier eventualidad.
Su sistema puede ser hackeado por personas malintencionadas que cambien su programación.
Ejemplos de robots humanoides
Robot T-HR3 de Toyota
Este es un robot humanoide de tercera generación. Tiene capacidades que pueden ayudar de forma segura a los humanos en diversos contextos. Este robot en cada articulación cuenta con diversos motores eléctricos, engranajes reductores y sensores de par.
Este robot humanoide ha sido diferente a todo lo que se ha presentado con anterioridad, debido a que las personas pueden maniobrarlo. El T-HR3 se controla mediante un sistema de maniobras maestra que permite accionar el cuerpo del robot con controles wearable. Fue presentado en el año 2017 y forma parte de los esfuerzos de Toyota por desarrollar robots industriales.
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Robot humanoide bípedo PETMAN
PETMAN (Protection Ensemble Test Mannequin) es un soldado. Fue diseñado por Boston Dynamics para los militares estadounidense. PETMAN es capaz de andar por terrenos escarpados, además, es bastante rápido. En principio fue diseñado para participar en pruebas o ensayos nucleares, bacteriológicos y químicos.
Este robot ha sufrido bastantes transformaciones que lo ponen en la vanguardia de los robots humanoides. Este robot humanoide también será utilizado para probar si los trajes militares son realmente efectivos. Algo revolucionario es que PETMAN se acalora y suda dentro del traje.
Nao, pequeño robot humanoide
Nao es un pequeño robot de 58 centímetros desarrollado por la compañía francesa Aldebaran Robotics, subsidiaria del grupo Softbank. Gracias a sus múltiples sensores recibe información externa. Este robot posee dos cámaras, cuatro micrófonos, nueve sensores táctiles, dos sensores de ultrasonidos, ocho sensores de presión, un acelerómetro y un giróscopo.
Nao está siendo utilizado en el área educativa y en sectores relacionados con la investigación. Este robot humanoide destaca por la facilidad de movimientos que posee, tanto que hasta puede jugar fútbol.
Digit, diseñado para trabajar con humanos
Ford Motor Company y Agility Robotics han incorporado Digit, un robot humanoide con brazos y piernas. El mismo tiene el objetivo de trabajar en armonía con los humanos. Este robot se puede sostener en un pie, debido a que tiene un gran sistema de equilibrio. También posee nuevos sensores que le permiten percibir y mapear el mundo para su navegación.
Tokyo, el robot mayordomo
Este robot humanoide puede ser considerado como un robot de servicio. Principalmente es un mayordomo capacitado para interactuar con las personas. Este robot fue diseñado por una empresa española llamada Grupo ADD. Es ideal para atender al público en eventos o conferencias.
LaLuchy atiende a pacientes con COVID-19
Este año se ha presentado un robot humanoide totalmente sorprendente. Se trata de LaLuchy, este robot humanoide tiene el propósito de atender la salud mental de los pacientes internados con COVID-19. Es el primer robot humanoide de este tipo en México y Latinoamérica.
LaLuchy recopila la información mediante grabaciones y permite que se reduzca el tiempo en realizar evaluaciones mentales. Tiene módulos para entrenamiento en relajación y un módulo de evaluación neuropsicológica.
Este robot humanoide mide 1,40 metros y puede desplazarse por los pasillos del Centro Médico Nacional 20 de Noviembre del ISSSTE. Lo mejor de este robot humanoide es que no puede contagiar ni contagiarse del coronavirus.
Empresas de robótica que lideran el desarrollo de robots humanoides
En la actualidad se pueden encontrar grandes empresas de robótica que pueden ser cruciales para la futura generación de robots humanoides. Todas estas empresas tienen en común que están creando, desarrollando e investigando nuevas formas de hacer que estos robots puedan incluirse en la sociedad.
En ese sentido, SoftBank Robotics Group Corp es una empresa que lleva la delantera. Son famosos por sus robots Pepper y Nao. Sin embargo, buscan transformarse en líderes mundial de robótica para hacer que la vida sea más sencilla.
La empresa Hanson Robotics se ha llevado el triunfo por diseñar robots humanoides con la mejor apariencia del mundo. Las similitudes con los humanos son gigantescas. Aunque sus detractores señalan que estos robots son más estéticos que útiles.
Boston Dynamics, cuenta con una gran reputación en el mundo entero. En el 2013 fue comprada por Google en y en 2017 por SoftBank. Atlas es el robot humanoide más conocido de esta empresa. El mismo está diseñado para una variedad de tareas de búsqueda y rescate.
Otra empresa nueva que ha entrado al mercado es Agility Robotics. Una de sus creaciones más populares es Cassie, el robot bípedo para el estudio de la locomoción robótica.
Por otro lado, se espera que los países tomen acciones para desarrollar mejores robots. De esta manera, Corea del Sur es el país con mayor densidad de robots. Le siguen Singapur, Alemania, Suecia y Estados Unidos, sugún los datos publicados por World Robotics–IFR.
Palabras finales
El uso y desarrollo de robots humanoides ha sido bastante importante y forma parte de todo el crecimiento tecnológico que estamos viviendo. Sin duda alguna, seguiremos viendo cómo estos robots se integran en actividades de la vida diaria y sobre todo en la vida laboral. La tendencia apunta a que dentro 15 años no solo tendremos compañeros de trabajos humanos, sino también robots humanoides.
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