La palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo Karel Capek (1890 - 1938) estrena en el teatro nacional de Praga su obra Rossum's Universal Robot (R.U.R.). Su origen es de la palabra eslava robota, que se refiere al trabajo realizado de manera forzada.
Con
el objetivo de diseñar una maquina flexible, adaptable al entorno y de
fácil manejo, George Devol, pionero de la Robótica Industrial, patento
en 1948, un manipulador programable que fue el germen del robot
industrial.
En
1948 R.C. Goertz del Argonne National Laboratory desarrollo, con el
objetivo de manipular elementos radioactivos sin riesgo para el
operador, el primer tele manipulador. Este consistía en un dispositivo
mecánico maestro-esclavo. El manipulador maestro, reproducía fielmente
los movimientos de este. El operador además de poder observar a través
de un grueso cristal el resultado de sus acciones, sentía a través del
dispositivo maestro, las fuerzas que el esclavo ejercía sobre el
entorno.
Años
mas tarde, en 1954, Goertz hizo uso de la tecnología electrónica y del
servocontrol sustituyendo la transmisión mecánica por eléctrica y
desarrollando así el primer tele manipulador con servocontrol bilateral.
Otro de los pioneros de la tele manipulación fue Ralph Mosher,
ingeniero de la General Electric que en 1958 desarrollo un dispositivo
denominado Handy-Man, consistente en dos brazos mecánicos teleoperados
mediante un maestro del tipo denominado exoesqueleto. Junto a la
industria nuclear, a lo largo de los años sesenta la industria submarina
comenzó a interesarse por el uso de los tele manipuladores.
A este interés se sumo la industria espacial en los años setenta.
La
evolución de los tele manipuladores a lo largo de los últimos años no
ha sido tan espectacular como la de los robots. Recluidos en un mercado
selecto y limitado(industria nuclear, militar, espacial, etc.) son en
general desconocidos y comparativamente poco atendidos por los
investiga- dores y usuarios de robots. Por su propia concepción, un tele
manipulador precisa el mando continuo de un operador, y salvo por las
aportaciones incorporadas con el concepto del control supervisado y la
mejora de la tele presencia promovida hoy día por la realidad virtual,
sus capacidades no han variado mucho respecto a las de sus orígenes.
La
sustitución del operador por un programa de ordenador que controlase
los movimientos del manipulador dio paso al concepto de robot.
La
primera patente de un dispositivo robotico fue solicitada en marzo de
1954 por el inventor británico C.W. Kenward. Dicha patente fue emitida
en el Reino Unido en 1957, sin embargo fue Geoge C. Devol, ingeniero
norteamericano, inventor y autor de varias patentes, él estableció las
bases del robot industrial moderno. En 1954 Devol concibió la idea de un
dispositivo de transferencia de artículos programada que se patento en
Estados Unidos en 1961.
En
1956 Joseph F. Engelberger, director de ingeniería de la división
aeroespacial de la empresa Manning Maxwell y Moore en Stanford,
Conneticut. Juntos Devol y Engelberger comenzaron a trabajar en la
utilización industrial de sus maquinas, fundando la Consolidated
Controls Corporation, que más tarde se convierte en Unimation(Universal
Automation), e instalando su primera maquina Unimate (1960), en la
fabrica de General Motors de Trenton, Nueva Jersey, en una aplicación de
fundición por inyección.
Otras grandes empresas como AMF, emprendieron la construcción de maquinas similares (Versatran- 1963.
En
1968 J.F. Engelberger visito Japón y poco más tarde se firmaron
acuerdos con Kawasaki para la construcción de robots tipo Unimate. El
crecimiento de la robótica en Japón aventaja en breve a los Estados
Unidos gracias a Nissan, que formo la primera asociación robótica del
mundo, la Asociación de Robótica industrial de Japón (JIRA) en 1972. Dos
años mas tarde se formo el Instituto de Robótica de América (RIA), que
en 1984 cambio su nombre por el de Asociación de Industrias Robóticas,
manteniendo las mismas siglas (RIA.
Por
su parte Europa tuvo un despertar más tardío. En 1973 la firma sueca
ASEA construyo el primer robot con accionamiento totalmente eléctrico,
en 1980 se fundo la Federación Internacional de Robótica con sede en
Estocolmo Suecia.
La
configuración de los primeros robots respondía a las denominadas
configuraciones esférica y antropomórfica, de uso especialmente valido
para la manipulación. En 1982, el profesor Makino de la Universidad
Yamanashi de Japón, desarrolla el concepto de robot SCARA (Selective
Compliance Assembly Robot Arm) que busca un robot con un numero reducido
en grados de libertad (3 o 4), un coste limitado y una configuración
orientada al ensamblado de piezas.
La
definición del robot industrial, como una maquina que puede efectuar un
numero diverso de trabajos, automáticamente, mediante la programación
previa, no es valida, por que existen bastantes maquinas de control
numérico que cumplen esos requisitos. Una peculiaridad de los robots es
su estructura de brazo mecánico y otra su adaptabilidad a diferentes
aprehensores o herramientas. Otra característica especifica del robot,
es la posibilidad de llevar a cabo trabajos completamente diferentes e,
incluso, tomar decisiones según la información procedente del mundo
exterior, mediante el adecuado programa operativo en su sistema
informatico.
Se pueden distinguir cinco fases relevantes en el desarrollo de la Robótica Industrial:
1. El laboratorio ARGONNE diseña, en 1950, manipuladores amo-esclavo para manejar material radioactivo.
2.
Unimation, fundada en 1958 por Engelberger y hoy absorbida por
Whestinghouse, realiza los primeros proyectos de robots a principios de
la década de los sesentas de nuestro siglo, instalando el primero en
1961 y posteriormente, en 1967, un conjunto de ellos en una factoría de
general motors. Tres años después, se inicia la implantación de los
robots en Europa, especialmente en el área de fabricación de
automóviles. Japón comienza a implementar esta tecnología hasta 1968.
3.
Los laboratorios de la Universidad de Stanford y del MIT acometen, en
1970, la tarea de controlar un robot mediante computador.
4.
En el año de 1975, la aplicación del microprocesador, transforma la
imagen y las características del robot, hasta entonces grande y costoso.
5.
A partir de 1980, el fuerte impulso en la investigación, por parte de
las empresas fabricantes de robots, otros auxiliares y diversos
departamentos de Universidades de todo el mundo, sobre la informática
aplicada y la experimentación de los sensores, cada vez mas
perfeccionados, potencian la configuración del robot inteligente capaz
de adaptarse al ambiente y tomar decisiones en tiempo real, adecuarlas
para cada situación.
En
esta fase que dura desde 1975 hasta 1980, la conjunción de los efectos
de la revolución de la Microelectrónica y la revitalización de las
empresas automovilísticas, produjo un crecimiento acumulativo del parque
de robots, cercano al 25%.
La
evolución de los robots industriales desde sus principios ha sido
vertiginosa. En poco mas de 30 años las investigaciones y desarrollos
sobre robótica industrial han permitido que los robots tomen posiciones
en casi todas las áreas productivas y tipos de industria. En pequeñas o
grandes fabricas, los robots pueden sustituir al hombre en aquellas
áreas repetitivas y hostiles, adaptándose inmediatamente a los cambios
de producción solicitados por la demanda variable.
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