Desarrollo de la industria robótica (III)

 

¿Puede considerarse a los drones como parte operativa de la robótica?  Esto requiere una explicación técnica que conecte los conceptos fundamentales de la robótica con las características de los drones.

Primero, debemos definir qué es un robot: un sistema electromecánico con sensores, procesamiento y actuadores que interactúan con el entorno físico. Luego, analizar cómo los drones cumplen con estos criterios: tienen estructura mecánica, sensores como GPS y cámaras, capacidad de procesamiento para navegación autónoma, y actuadores como motores y hélices.

Es importante destacar la evolución de los drones desde control remoto hacia sistemas autónomos con IA, mostrando su integración en la robótica moderna. También conviene mencionar aplicaciones concretas en logística, agricultura, etc., para demostrar su papel operativo.

Finalmente, una analogía con robots terrestres puede ayudar a visualizar la relación. La conclusión debe ser clara: los drones son una rama especializada de la robótica. Los drones, o vehículos aéreos no tripulados (UAVs), no solo pueden considerarse parte operativa de la robótica, sino que son una de sus ramas de más rápido crecimiento y aplicación. Son, en esencia, robots aéreos.

Para desarrollar esta respuesta, es crucial entender la definición fundamental de un robot. Un robot es una máquina, especialmente una programable por computadora, capaz de llevar a cabo una serie de acciones de forma autónoma o semiautónoma. Se caracteriza por tres capacidades clave: 1.-Percibir su entorno mediante sensores. 2.-Pensar/Calcular una acción basada en esa percepción y en su programación. 3.- Actuar sobre el entorno mediante actuadores físicos.

Los drones cumplen con creces estos tres requisitos, y su evolución los está acercando cada vez más a la robótica avanzada. Y son robots aéreos porque:

1.-Arquitectura robótica fundamental sensores (Percepción). Los drones están equipados con una multitud de sensores que les permiten percibir el mundo. Estos incluyen GPS (para posicionamiento), unidades de medida inercial (IMU) con giroscopios y acelerómetros (para orientación  estabilidad), sensores de ultrasonido o LiDAR (para medir distancia y evitar obstáculos), cámaras visuales, térmicas y multiespectrales.

2.- Sistema de procesamiento (Pensar). Poseen una unidad de procesamiento (una pequeña computadora) que ejecuta algoritmos y software. Este sistema interpreta los datos de los sensores, estabiliza el vuelo, sigue waypoints predefinidos y, cada vez más, toma decisiones en tiempo real.

3.- Actuadores (Actuar). Los motores, las hélices y las superficies de control (en drones de ala fija) son sus actuadores. Transforman las órdenes del sistema de procesamiento en movimiento físico, permitiendo el despegue, el aterrizaje, el vuelo estable y las maniobras.

4. Grados de autonomía.  Al igual que los robots terrestres, los drones operan en un espectro que va desde el control remoto directo (donde el humano es el 100% en control) hasta la autonomía completa. Un drone que sigue automáticamente una ruta preprogramada desde el punto A al punto B ya está mostrando un nivel básico de autonomía.  Los drones más avanzados poseen funcionalidades como "seguirme" (follow-me), evasión de obstáculos en tiempo real y navegación en interiores sin GPS, lo que los sitúa firmemente en el ámbito de la robótica autónoma.

La integración de la Inteligencia Artificial es lo que está transformando a los drones de "juguetes radiocontrolados" sofisticados a verdaderos robots aéreos inteligentes.

Visión por computadora: Los drones con IA pueden identificar y clasificar objetos. Por ejemplo, en la agricultura, pueden contar plantas, identificar malezas o detectar zonas de estrés hídrico, no solo tomando una foto, sino entendiendo lo que hay en ella.

Toma de decisiones: Un dron de reparto puede decidir el mejor lugar para dejar un paquete en un jardín. Un dron de inspección de infraestructuras puede, autónomamente, detectar una grieta en un puente, acercarse para obtener una imagen más detallada y reportarla sin intervención humana.

Enjambres de drones (sarming): Esta es quizás la aplicación más robótica. Múltiples drones pueden coordinarse entre sí para realizar una tarea común, como la vigilancia de un área extensa, la creación de los magníficos espectáculos de luces que deleitan a grandes y chicos, jóvenes y mayores  o la búsqueda y rescate en una zona de desastre. Se comunican y se comportan como un sistema robótico colectivo.

 

Aplicaciones como parte operativa de la robótica

Retomando los sectores del ensayo original, los drones son actores clave: Automatización Logística: Empresas como Amazon, Zipline y Wing están usando drones para la entrega de última milla de paquetes, medicamentos y alimentos. Son robots de repuesto que automatizan una parte crítica de la cadena de suministro.

Procesos agroindustriales. Son robots para la agricultura de precisión, capaces de rociar fertilizantes o pesticidas de forma selectiva, ahorrando hasta un 90% de productos, o monitoreando el crecimiento de los cultivos.

Servicios de salud. Transportan sangre, vacunas y muestras médicas entre hospitales o a zonas remotas, actuando como robots logísticos especializados en el sector de la salud.

Inspección y mantenimiento. Son robots inspectores de infraestructuras críticas como líneas eléctricas, tuberías de gas, puentes y paneles solares, reduciendo el riesgo para los técnicos humanos.

Seguridad y vigilancia.: Patrullan grandes áreas de forma autónoma, usando cámaras térmicas para detectar intrusiones o focos de incendio.

Más que un simple dispositivo volador, un dron es un sistema robótico integrado en una plataforma aérea. Su capacidad para percibir, procesar y actuar de forma autónoma o semiautónoma sobre el entorno físico lo sitúa directamente dentro del campo de la robótica. Con la adición de la IA, su potencial como "robots aéreos" se está expandiendo, consolidándose como una pieza operativa fundamental y versátil en la cuarta revolución industrial. Son la prueba de que la robótica no se limita al suelo de una fábrica, sino que ha tomado vuelo.