Origen e historia de la robótica

La historia de la robótica, aunque parezca increíble, se remonta nada menos que a la mismísima Antigüedad, cuando siglos antes del nacimiento de Cristo civilizaciones como los griegos, los egipcios o incluso los chinos mencionan relatos y leyendas que hablaban de siervos o compañeros «artificiales» -ya fueran con forma humana o imitando a animales- así como de objetos o estatuas animados. Siglos más tarde, en la Edad Media, el Lokapannatti hindú habla también de un ejército legendario de soldados autómatas.

Está claro que aquellas creaciones poco o nada tenían que ver con lo que hoy día concebimos como un robot; pero echar un vistazo atrás a la historia y los orígenes de la Humanidad nos permite darnos cuenta de que la misma idea que trasluce tras la robótica -crear entidades animadas que interactúen con nosotros y que posean cierta inteligencia- es tan antigua como el ser humano. De hecho, las primitivas estatuas de los antiguos dioses ya eran un intento de representar una entidad a la que los creyentes otorgaban un alma, y vida.

En nuestra sociedad moderna actual, la robótica es ya toda una ciencia, y un término de uso cada vez más común gracias al avance de la tecnología. Hasta hace pocas décadas el término «robot» estaba principalmente vinculado a los relatos y películas de ciencia-ficción, en los que aparecían habitualmente como seres toscos al servicio del hombre, pero era algo que se veía como un sueño o una posibilidad muy remota. Hoy día sin embargo es normal encontrar robots en la mayoría de industrias, así como en muchos hogares.

No obstante, a pesar de que la robótica y los robots son ya algo profundamente vinculado a nuestra vida cotidiana, aún son muchas las personas que desconocen sus orígenes. Por eso nos hemos propuesto hacer un resumen de la historia de la robótica, ver su origen y evolución, y cómo a medida que se ha ido desarrollando el ser humano ha encontrado cada vez más aplicaciones para los robots.

¿Cuál es el origen de la robótica?

Para responder a la pregunta «¿Cuál es el origen de la robótica?» es necesario hacer una retrospectiva a épocas muy antiguas ya que, aunque como ciencia la robótica es bastante joven, sus orígenes se remontan a los albores de la civilización y hay una gran diversidad de hechos históricos que muestran cómo las civilizaciones que nos precedieron intentaron crear máquinas autómatas. Por eso, para hablar de cómo surgió la robótica es preciso remontarse atrás no siglos, sino milenios.

Desde tiempos ancestrales el hombre ha intentado construir máquinas que simulan el funcionamiento del ser humano o de algunas de sus partes: los antiguos egipcios colocaron brazos mecánicos a las estatuas de sus deidades veneradas; los griegos, con sus grandes sabios como Herón de Alejandría, construyeron máquinas realmente increíbles a las que denominaron autómatas que operaban con sistemas hidráulicos y se empleaban para crear estatuas fascinantes, las cuales estaban ubicadas en sus principales templos religiosos.

En la Edad Media también se crearon máquinas que imitaban al ser humano o a algunos animales, y que eran realmente muy adelantadas para su época. Heredando la tradición griega, se dice que los bizantinos eran especialmente hábiles en el arte de crear autómatas; un conocimiento que luego obtuvieron y perfeccionaron a los árabes, que usaban el agua como fuerza motriz de sus ingenios, destacando las creaciones de  Banu Musa y Al-Jazari, quienes a diferencia de los bizantinos buscaron usos más prácticos.

En el Renacimiento, genios como Leonardo da Vinci (1452-1519) también trabajaron en algunas de estas creaciones. Hacia 1495 Da Vinci diseñó un humanoide -cuyos detalles fueron descubiertos a mediados del siglo XX entre sus manuscritos- que consistía en un autómata con forma de caballero con armadura, que podía sentarse, mover los brazos, la cabeza y la mandíbula. Décadas antes el matemático y astrónomo alemán Johannes Müller von Königsberg había creado un águila autómata de hierro que se dice podía incluso volar.

La Edad Moderna

En Europa, entre los XVII Y XVIII se produjo un boom en la creación de muñecos mecánicos o autómatas, que se hicieron muy populares y tenían diseños realmente ingeniosos, convirtiéndose en el centro de atención de muchas de las cortes europeas. Tal fue así que era habitual que la nobleza del viejo continente patrocinara a los creadores de tales artefactos, a fin de ser propietarios de aquellas novedades mecánicas.

Entre las creaciones más populares de esa época se encuentran los músicos del maestro juguetero del siglo XVIII Jacques de Vaucanson, los cuales tenían tamaño humano y podían accionar sus instrumentos, e incluso tocar música. Fue en esta época (1747) cuando Julien Offray de La Mettrie publicó la obra L’homme machine (El hombre máquina), donde se refiere a Vaucanson como el «nuevo Prometeo» y afirma que «el cuerpo humano es un reloj, un gran reloj construido con enorme habilidad e ingenio».

Precisamente el relojero suizo Henri Maillardert creaba en 1805 un autómata que aún sigue sorprendiendo hoy día; hablamos de la «dibujante-escritora»: un autómata capaz no sólo de hacer dibujos sino también de escribir en francés e inglés, y que es un ejemplo sorprendente de que hasta qué nivel y precisión llegó el ingenio humano a pesar de las limitaciones técnicas de la época.

Un contraste a la genialidad de estas creaciones es la del autómata creado por Wolfgang von Kempelen, «El Turco«, un ingenio que desde su creación en 1770 y hasta su destrucción en un incendio en 1854 recorrió toda Europa y América como una máquina que podía jugar al ajedrez con un ser humano, derrotando a muchos de ellos, entre ellos el mismísimo Napoleón. Aunque se escribieron varias obras tratando de explicar su funcionamiento, décadas más tarde se desveló que «El Turco» era un fraude y que en su interior había un ajedrecista humano que lo controlaba.

La Revolución Industrial

La Revolución Industrial dio un gran impulso a la ciencia, poniéndola no al servicio del entretenimiento de las clases nobles, sino de la producción industrial mercantil, y los autómatas no fueron una excepción. Empezaron a crearse máquinas que podían hacer el trabajo de los humanos de forma más rápida y precisa, lo que permitió elevar los niveles de producción a límites desconocidos hasta ese entonces.

La hiladora giratoria creada en 1770 por Hargreaves, la hiladora mecánica de Crompton puesta en funcionamiento en 1779, el telar mecánico diseñado y creado por Cartwright en 1785, y el ingenioso telar de Jacquard patentado en 1801, son pruebas del avance en la creación de máquinas mecánicas que podían hacer un trabajo que hasta esa fecha destinado a los humanos, y hacerlo de manera mucho más rápida y eficiente que ellos.

La expansión iniciada con la Revolución Industrial daría así el impulso necesario para la creación de máquinas cada vez más autónomas que permitían mejorar y elevar los niveles de producción, facilitando el trabajo de los seres humanos -que poco a poco pudieron dejar de desempeñar las tareas más duras y laboriosas- y permitiendo aumentar el nivel de vida de la población y sus posibilidades de consumo.

Durante todo el siglo XIX esta progresiva automatización de la producción se mantuvo, lo que posibilitó el desarrollo de la industria moderna y la producción masiva de bienes destinados a cubrir las necesidades de la población. No obstante,  aunque se crearon una gran cantidad de máquinas con cada vez más autonomía, el término «robótica» no comenzaría a ser utilizado hasta el siglo XX.

El curioso origen de la palabra «robot»

Tal y como ya mencionamos al principio al hablar de cuándo se creó la robótica, ésta como ciencia es muy joven; incluso la palabra «robot», que da origen al vocablo, apenas hace un siglo que fue creada y empleada por primera vez. Hablamos del año 1920 (hace un siglo), cuando Karel Capek, un dramaturgo de origen checo, empleó por primera vez en una obra de teatro la palabra robot, que según reveló más tarde fue creada por su hermano.

En la obra, titulada «Robots Universales de Rossum» o RUS y que transcurre en torno al año 2.000, Capek habla de una empresa que a partir un descubrimiento de un biólogo marino, Rossum, crea miles de seres a semejanza de los humanos a los que denomina robots, y que con el tiempo se hacen imprescindibles en la sociedad y la economía. El planteamiento de Capek resulta sorprendente, ya que puede decirse que en gran parte se adelanta a su tiempo.

Con el tiempo aparecen robots más avanzados capaces de pensar, e incluso acaban desarrollando sentimientos, y mientras la Humanidad decae los robots inician una revolución en la que acaban aniquilando a prácticamente todos los seres humanos y se convierten en los sustitutos de la civilización humana, mostrándose en la obra a una pareja más avanzada de ellos como los nuevos Adam y Eva de la era post homo sapiens.

Cabe reseñar que aunque el término se aplicaría luego a creaciones mecánicas, los robots de Capek en realidad no son máquinas, sino organismos biológicos creados artificialmente que se fabrican por partes y luego se ensamblan, y que de hecho se confunden con humanos: es decir, se parecen bastante a los replicantes que 60 años después veríamos en Blade Runner, aunque la idea era aún más revolucionaria en la época de Capek, ya que todavía no se había descubierto el ADN.

En cuanto a la palabra «robot», que apareció por primera vez en esta obra, deriva del término robota, que en eslavo antiguo significa «esclavo» y en checo «trabajo forzoso». El éxito de la obra de Capek ayudó a que el término se extendiese por todo el mundo, popularizándose en la industria de la radio y el cine así como en la literatura de ciencia ficción, donde unos años más tarde se acuñaría la palabra robótica para referirse a la ciencia que estudia los robots.

Las 3 leyes de la robótica

La creación del término robótica se atribuye a otro autor, en concreto al escritor de ciencia ficción de origen ruso Isaac Asimov, quien la empleó en un relato corto («Círculo vicioso») publicado en 1942 en el que el autor publicó también las famosas 3 leyes de la robótica, que en oposición a la creación literaria de Capek someten a los robots a los seres humanos. Asimov también fue el creador del término ficticio «cerebro positrónico«, que aún se emplea en la ciencia-ficción actual.

En esencia, las famosas 3 leyes creadas por Asimov y que se supone rigen el comportamiento de los robots en el futuro, dictan lo siguiente:

• Un robot no puede dañar a un ser humano, o por inacción dejar que un ser humano sufra daño alguno.
• Un robot debe acatar las órdenes dadas por los humanos, salvo que estas entren en conflicto con la primera ley.
• Un robot debe proteger su existencia, a no ser que ello entre en conflicto con las dos primeras leyes.

Los inicios de la robótica

Más allá de las obras de ficción, los inicios de la robótica comienzan en la década de los años 50 del siglo XX, cuando gracias al desarrollo de la electrónica y las computadoras se empezaron a diseñar y crear los primeros robots. Los investigadores comenzaron además por entonces a avanzar en el proceso de crear inteligencia artificial, que pudiese emular de forma eficiente la manera en que los humanos procesamos la información.

En esa época se desarrollaron una gran cantidad de mecanismos electromecánicos. En los primeros años de esa década se patentaron varios robots bastante primitivos, y en 1954 se diseña el primer robot que podía ser programado. George Devol, su creador, ganó fama internacional con su invento y fue uno de los fundadores de la primera compañía fabricante de robots, la Consolidated Controls Corporation (más tarde Unimation).

Devol además sería el responsable de establecer las bases de lo robots industriales modernos; en 1960 Unimation -que había fundado junto a Joseph Engelberger- creó el primer robot industrial, el Unimate. Un año más tarde instalan el primer robot industrial en la cadena de montaje de una fábrica de General Motors, convirtiéndose ésta en la empresa pionera de la robótica a nivel mundial.

La robótica comenzó entonces a impactar en toda la industria de los países desarrollados; así, en 1965 una empresa noruega llamada Trallfa presentó el primer robot capaz de realizar trabajos de pintura por pulverización: una ardua tarea de la que los robots se ocuparían en las próximas décadas, especialmente en las principales empresas fabricantes de vehículos.

El primer brazo robótico

En 1971 investigadores de la Universidad de Standford crean un brazo robótico totalmente eléctrico al que denominaron Stanford Arm. Con este proyecto las universidades norteamericanas marcaron el inicio de una época de investigaciones relacionadas con la robótica, que en los siguientes 45 años trajeron muy importantes contribuciones a esta ciencia.

En 1974 la empresa ABB crea el primer robot industrial eléctrico controlado por microprocesador; se trata del IRB 6, el cual fue todo un éxito en los Estados Unidos y Europa así como en Japón, donde a principios de la década de los 80 fue instalado en diversas empresas de automóviles, siendo utilizado principalmente para realizar trabajos de soldadura.

En 1978 la empresa Cincinnati Milacron, con el patrocinio de Air Force ICAM, lanzó el robot T3: un manipulador multipropósito controlado por microprocesador que tuvo una excelente aceptación en la industria. Ese mismo año aparece el robot industrial PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly), un brazo articulado desarrollado por la empresa Unimation Inc. que acabó convirtiéndose en el modelo más utilizado a nivel industrial.

Robots en el espacio

Prácticamente todas las misiones espaciales no tripuladas han sido llevadas a cabo por un robot, principalmente para tareas de exploración. Aunque los robots lanzados al espacio en los años 60 eran aún muy primitivos, en la década de los 70 la robótica tuvo también un gran campo de investigación en los programas espaciales, incluyendo las sondas Voyager I y II. La NASA llevó a cabo entonces estudios a través de un programa de cooperación con el Jet Propulsion Laboratory para desarrollar plataformas que pudieran emplearse en la exploración espacial.

En las décadas siguientes la robótica tuvo una evolución significativa, incorporándose con gran éxito en procesos industriales cada vez más complejos y exigentes, hasta el punto de cambiar el paradigma productivo imperante durante décadas y progresivamente sustituir la mano de obra humana. Al igual que ocurriera en la obra de Capek, los robots se han convertido de facto en los trabajadores indispensables de sectores productores imprescindibles de la economía mundial.

En la década de los 80 y los 90 del siglo pasado, el avance tecnológico permitió superar las tareas repetitivas con limitada autonomía que habían caracterizado a los robots industriales, incorporando la visión artificial, que permite a los robots comprender los objetos del mundo que los rodea. Es entonces cuando Honda comienza su programa de desarrollo de robots humanoides capaces de interactuar con humanos, lanzando los modelos P2 (1996), P3 (1998) y su versión más avanzada, el ASIMO, ya en el año 2000.

En 1997 otro robot, el pequeño rover de 10 kg de peso Sojourner, logra una proeza al operar durante 83 días sobre la superficie de Marte de forma semiautónoma como parte de la misión Mars Pathfinder; capaz de detectar obstáculos, el Sojourner podía recorrer la superficie del planeta rojo siguiendo rutas de navegación que él mismo creaba reaccionando a objetos o imprevistos que se encontrase en el camino sin depender del control desde la Tierra, ya que la señal de radio tarda 15 minutos en recorrer la distancia entre ambos planetas.

El desarrollo de la robótica en el siglo XXI

El siglo XXI ha impulsado nuevos logros en la robótica y llevado a los robots más allá de los límites que imponía la tecnología de finales del siglo XX, gracias al desarrollo de nuevos materiales, de procesadores más veloces, y de la IA (inteligencia artificial). Además los robots se han popularizado y cada vez más se integran con un elemento más de los hogares; un ejemplo es el famoso robot aspirador Roomba, lanzado al mercado por primera vez en 2002 por iRobot: hoy día existen decenas de empresas que fabrican estos robots, dotados de cada vez más autonomía.

En 2005 se produjo un hito cuando la Universidad de Cornell (Nueva York) reveló el primer sistema robótico capaz de replicarse a sí mismo. También se extiende el uso de robots en el espacio, como los robots de exploración marciana Spirit y Opportunity lanzados en enero de 2003. Robonaut 2, el primer robot humanoide en el espacio, fue enviado a la estación espacial internacional en 2011 y se espera que en un futuro próximo pueda ayudar a los astronautas a realizar tareas y reparaciones en paseos espaciales.

En 2005 Honda reveló una nueva versión de su robot humanoide ASIMO, con nuevas capacidades y habilidades para interactuar con los humanos; y en 2017 se produjo otro hito cuando un robot humanoide desarrollado por Hanson Robotics, llamado Sophia, dotado de inteligencia artificial -es capaz de responder y de aprender con la interacción con humanos- y con un rostro que imita expresiones faciales humanas, recibió la ciudadanía saudí, convirtiéndose en el primer robot de la historia en obtener una nacionalidad.

En la actualidad se siguen desarrollando todo tipo de robots, siendo especialmente prometedor el campo de los nanobots -robots microscópicos- con aplicaciones revolucionarias en medicina, si bien los avances más importantes se están produciendo en el ámbito de los robots dotados de IA capaces de asistir a humanos.

Un dato: en el año 2.000 se calculó que había unos 750.000 robots en todo el mundo; hoy día se estima que hay 3 millones de robots en el planeta, y cada año aumentan en unos 500.000. Si algo está claro, es que la historia de la robótica no ha hecho más que empezar…