Como rama de la industria que se desarrolla rápidamente y que está orientada a encontrar soluciones, la robótica móvil reúne ciencias del ámbito de la ingeniería e informática, a la vez que ciencias cognitivas, inteligencia artificial y otras disciplinas. Solo mediante la cooperación entre todos estos ámbitos especializados es posible abarcar la complejidad de los robots móviles. Estos robots son capaces de moverse autónomamente y de ejecutar determinadas acciones. Junto a la movilidad, por tanto, también la autonomía, esto es, la independencia del robot respecto de la intervención humana, es uno de los aspectos esenciales de la robótica móvil. En este contexto, se suele distinguir entre aparatos semiautónomos y totalmente autónomos, si bien la autonomía se define sobre todo en términos de abastecimiento de energía de los robots. Si, por ejemplo, se requiere un abastecimiento externo como, por ejemplo, una estación de carga, se considera que la autonomía es restringida.  

A pesar de que la robótica móvil actualmente aún se encuentra en un estadio relativamente temprano de su desarrollo, hace varios años que se utilizan prototipos y productos en serie en diferentes sectores. Con aspiradoras casi totalmente autónomas, la robótica móvil ya ha dado un paso para introducirse en la vida cotidiana.  Las innovaciones en el ámbito de la inteligencia artificial y su interconexión harán crecer enormemente la relevancia y la utilización de robots móviles autónomos en el futuro. 

De estática a móvil: la robótica en el transcurso del tiempo

Si bien a lo largo de muchos años la robótica se centraba en aspectos tales como la capacidad de rendimiento, la precisión de repetición y la velocidad, desde hace algún tiempo se han introducido criterios que responden a la transformación industrial y que han adquirido también una gran relevancia. En casi todos los sectores, sobre todo en el sector productor, entre las condiciones básicas de los robots modernos se encuentran la flexibilidad, la adaptabilidad y la actuación autónoma. Mediante las características mencionadas queda manifiesto que: el desarrollo y el progreso de la industria se basan en gran medida en la robótica móvil y en técnicas de automatización relacionadas. Pero no solo la rama industrial se ve beneficiada: las innovaciones de la robótica influirán en el futuro en todas las facetas de nuestra vida. 

Comparación entre robótica y tecnología tradicional de robots

Junto a las similitudes básicas, la robótica móvil, como un tipo de desarrollo posterior (o perfeccionamiento) de sistemas existentes, se distingue en muchos aspectos de los robots clásicos. Tomando como ejemplo los robots industriales se pueden exponer orientaciones nuevas y diferencias determinantes. Así, especialmente la relevancia y la variedad de la utilización de sistemas sensores experimentan una enorme transformación. Dado que los robots tradicionales se basan casi exclusivamente en un patrón predeterminado, no presentan ninguna independencia. Por tanto, no tiene lugar un aprovechamiento de calado del sistema sensor, puesto que solo hay presente una pequeña incertidumbre. La robótica móvil, en cambio, se basa en gran medida en una gran variedad de sensores; se emplean cámaras, escáners láser, ultrasonidos y otras tecnologías. Solo del mencionado modo los sistemas de la robótica móvil son capaces de reaccionar de forma independiente a sucesos espontáneos.

Se puede constatar una diferencia elemental también en la programación. La robótica móvil se basa en reglas y puede ser descrita como orientada a tareas, mientras que los robots industriales tradicionales están equipados con un software explícito, consistente en una cadena de comandos estrictos. En combinación con sistemas sensores complejos, la programación comparativamente libre supone la base para que los aparatos móviles puedan planear y ejecutar sus movimientos de forma independiente.   La secuencia de movimientos de la robótica móvil, por tanto, depende de cambios en el entorno. Los robots tradicionales siempre repiten una misma operación de trabajo. 

Mediante el emplazamiento estático de los robots industriales convencionales, estos trabajan continuamente en un espacio conocido que solo cambia en aspectos nimios. La robótica móvil tiene una naturaleza mucho más variable: aparatos autónomos, mediante una percepción propia y valores de experiencia, pueden investigar autónomamente nuevos entornos. Las informaciones obtenidas sirven para el posterior procesamiento y son la base de secuencias de movimientos futuras en el entorno respectivo. La «inteligencia» programada de la robótica móvil le permite reaccionar ante sucesos no previstos o ante errores y, en su caso, encontrar soluciones alternativas. Los robots industriales convencionales, ante una problemática similar, suelen interrumpir la operación y emitir un aviso de error.

Características de la robótica móvil: 

  • Percepción mediante sistemas sensores
  • Capacidad de adaptación ante circunstancias espaciales modificadas
  • Navegación, planificación y actuación autónomas
  • Software/programación orientados a tareas 

Sensores y actores: pilares de la robótica móvil

Junto al software y a la electrónica de control, los sensores y actores componen la estructura básica de cada robot móvil. Los sensores sirven para obtener informaciones y datos de muy diferentes tipos, los cuales se necesitan para realizar la localización y para planear movimientos. El sistema sensor en el interior del aparato (por ejemplo, aparatos de medición de tensión, termómetros y radiorreceptores) proporciona información sobre el estado actual del sistema. Los sensores externos integrados en la robótica móvil, tales como teclas, lectores de códigos de barras, sensores de par motor y de velocidad suministran al sistema los datos que se requieren para la secuencia de movimientos.

De llevar a la práctica los comandos de movimiento se encargan los actores. También ellos actúan o bien interna o bien externamente. Los actores internos modifican el estado del sistema; así, entre otros, el ventilador y la calefacción regulan la temperatura interior.  Los actores externos tales como motores y bombas sirven, por su parte, para la locomoción del robot o para la ejecución de actividades mediante manipuladores tales como el brazo del robot. 

La robótica móvil y sus ámbitos de aplicación

El espectro de aplicación de la robótica móvil es casi ilimitado ya que, gracias a la tecnología inteligente y al modo de trabajo independiente, se pueden utilizar aparatos respectivos de muy diversas maneras. Su utilización no se reduce a las naves de producción: también en situaciones cotidianas encuentra su lugar la robótica móvil. Un ejemplo de ello son las aspiradoras semiautónomas. Al igual que sus predecesores tradicionales, limpian suelos domésticos mediante un ventilador que genera presión negativa, asimilando así partículas de suciedad. Al contrario que los modelos de manejo manual, las aspiradoras autosuficientes no necesitan que las guíe una persona sino que siguen patrones de movimiento preprogramados y, gracias al sistema sensor de suelo, pueden reaccionar de forma dinámica a impedimentos tales como escalones.  Los modelos mencionados solo están limitados desde el punto de vista de su abastecimiento de energía.

En el marco de fabricaciones industriales, la robótica móvil se utiliza sobre todo en el ámbito del transporte. Cuando se deben transportar materiales necesarios para la producción a una determinada máquina para su procesamiento posterior o piezas para ser almacenadas, robots especiales se encargan del transporte.  La modernización de estructuras logísticas y operaciones eleva la eficiencia, reduce a largo plazo los gastos y contribuye a la seguridad del entorno de trabajo. Como elemento conector entre los pasos de trabajo particulares, la robótica móvil supone, ya hoy, un componente importante de la denominada fábrica inteligente.

Entre los ámbitos de aplicación de la robótica móvil se encuentran, además, la prevención del terrorismo, la protección civil (contra catástrofes) y el ámbito militar. Ya sea en el fondo del mar, al desactivar y desalojar un artefacto explosivo o como dron en el aire: los robots semiautomáticos asumen tareas en las que un ser humano podría herirse. Otros campos de aplicación de la robótica móvil son, entre otros, la agricultura y el tráfico por vías públicas, incluyendo vehículos autónomos (sin conductor).

Sinónimos

Robot móvil autónomo