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18/10/2012

Robótica y Automatización: diferencias y similitudes - Los expertos locales opinan

¿Qué tienen en común y cómo se diferencian la Robótica y la Automatización? Consultamos con los expertos argentinos Dr. Gerardo Acosta y Dr. Mauricio Anigstein, quienes desde su vasta trayectoria en relación a la temática, nos aportan su visión sobre el alcance e intersección de ambos campos.

En el mismo sentido de la pregunta planteada por nuestro socio el Ing. Luis Buresti en un noticiero anterior de AADECA, sobre "¿Qué es Control?", encontramos que hay quienes se plantean: ¿Qué es la Automatización?, ¿Qué es la Robótica?, ¿Qué tienen en común y a la vez cómo se diferencian ambos campos?

Por ejemplo, en la publicación del IEEE “What Is Automation?”* se indaga y profundiza sobre ambos conceptos, destacando los aspectos clave que distinguen a las dos disciplinas.

El IEEE explica ambos términos subrayando ciertas distinciones específicas en cuanto a: Ambientes Estructurados versus No Estructurados, Confiabilidad versus Adaptabilidad, y Eficiencia versus Operaciones Exploratorias. Según el IEEE “La Robótica se focaliza en sistemas que incorporan sensores y actuadores que operan autónoma o semi-autónomamente en cooperación con humanos. La investigación en Robótica enfatiza la inteligencia y la adaptabilidad para manejarse en ambientes no estructurados. Mientras que la investigación en Automatización hace hincapié  en la eficiencia, productividad, calidad y confiabilidad, focalizándose en sistemas que operan autónomamente, a menudo en ambientes estructurados por períodos extensos y sobre la estructura específica de tales ambientes”.

Una interesante distinción que señala el artículo es que la investigación en Robótica hace hincapié en la Viabilidad, es decir, se focaliza en la “prueba de concepto”, demostrando cómo se puede obtener una nueva funcionalidad. Por ejemplo, demostrar una nueva habilidad de un robot, o cómo un robot puede caminar, manejar, volar o realizar una tarea quirúrgica. Por otra parte, la investigación en Automatización subraya la Calidad. Calidad en sentido técnico, como en “Control de Calidad”, que incluye eficiencia, productividad y confiabilidad.

Consultado en relación a estos conceptos y distinciones, el Dr. Anigstein -Ingeniero Industrial, Doctor en Ingeniería (UBA), Profesor Consulto y Director del Laboratorio de Robótica de la Facultad de Ingeniería, UBA- explica: “Preferiría pensar la Robótica como una rama de la Automatización en general, que por lo tanto no necesitaría diferenciarse sino señalarse sus áreas de interés”.

El especialista agrega: “La capacidad para adaptarse y trabajar en ambientes con incertezas o parcialmente estructurados, es posiblemente la cualidad clave del robot. Sin embargo, afirmar que aspectos tales como eficiencia, productividad, calidad y confiabilidad se vinculan más a la Automatización que a la Robótica, podría inducir una visión equivocada sobre este asunto. Estas cualidades son también fundamentales en Robótica Industrial, así como calidad y confiabilidad son requisitos clave en los robots utilizados en exploración espacial o en cirugía laparoscópica, para mencionar algunos ejemplos. Tal vez, la enunciación de las variadas líneas de investigación en Robótica podría ayudar a definir los temas que la caracterizan”.

Por otra parte, consultamos con el Dr. Acosta, Ingeniero en Electrónica (UNLP, Argentina) y Doctor en Informática (UVA, España. Profesor Titular de Sistemas de Control en la Facultad de Ingeniería, UNCPBA. El Dr. Acosta es investigador del CONICET en el tema Control Inteligente y actualmente se encuentra trabajando en Robótica móvil autónoma y subacuática.

“Evidentemente la Automatización, la Robótica, el Control, la Cibernética, son conceptos muy cercanos que sólo los especialistas pueden distinguir” –señala el Dr. Acosta-. “Fuera del ámbito de trabajo y pensamiento en estos temas, cualquiera puede incluso confundirlos o emplearlos como sinónimos. Por eso es importante esta iniciativa de intentar echar luz sobre las diferencias entre estas áreas del conocimiento humano, cuyas fronteras no están definidas estrictamente”.

El destacado especialista profundiza: “Particularmente entre Automatización y Robótica, coincido plenamente con la distinción hecha por Ken Goldberg en el citado artículo, describiendo a la Automatización con atributos exigibles de calidad, productividad, eficiencia y desempeño en ambientes fuertemente estructurados, y a la Robótica con atributos exigibles de viabilidad, autonomía de decisión y desempeño en entornos cambiantes. Sin embargo, iría aun más lejos. La Robótica busca emular habilidades de seres vivos, capturando incluso algunas habilidades humanas, como la capacidad de adaptarse mediante la toma de decisiones inteligentes. De este modo, también es exigible que estas decisiones optimicen alguna figura de mérito, y por tanto se pueda hablar de calidad en las soluciones robóticas. No obstante, la gran distinción es el comportamiento autónomo del robot. Si por ejemplo un robot móvil autónomo ha de alcanzar un objetivo en un ambiente no estructurado y cambiante, evadiendo obstáculos dinámicos, es primordial que pueda hacerlo sin intervención humana, y también exigible que el método que emplee le permita recorrer un camino de mínima energía. Por otra parte, si se trata de un automatismo que por ejemplo embotella líquidos, las exigencias son completamente distintas. Se requerirá que, al desempeñarse en un ambiente estructurado e invariante, el automatismo sea eficiente en el sentido que embotelle la mayor cantidad de recipientes por unidad de tiempo y con el menor consumo. También sin intervención humana, pero hay que notar que todo tipo de decisiones en el caso del automatismo ya fue prevista de antemano, y su capacidad de decidir en forma autónoma acerca de una situación inesperada es nula”.

(*) IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, Vol.9, No.1, Enero 2012. Ken Goldberg.

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