Tendencia y perpectivas futuras de la robotica

TENDENCIAS Y PERPECTIVAS FUTURAS DE

LA ROBOTICA

Alejandra Garcia González

16680440@cuautla.tecnm.mx

      Resumen - En la actualidad los robots se van actualizando, en la que interaccionan cada vez más y más con los dispositivos,  la industria 4.0 y la manufactura inteligente son parte de una transformación, en la que las tecnologías de fabricación y de la información se han integrado para crear innovadores sistemas de manufactura, gestión y formas de hacer negocios, que permiten optimizar los procesos de fabricación, alcanzar una mayor flexibilidad, eficiencia y generar una propuesta de valor para sus clientes, así como responder de forma oportuna a las necesidades de su mercado, por ejemplo:Amazon está usando robots para sus pedidos. En la robótica existen los robots industrial y los noindustrial, son 2 diferentes áreas de trabajos,  los industriales, brindan servicio en la industria y por eso se caracterizan por su flexibilidad en su área de trabajo, (son robots que realizan tareas físicas), los no-industriales son los que brindan servicio fuera de entornos industriales, (son robots que realizan tareas mentales) por ejemplo: en tareas médicas, son capaces de desarrollar tareas que tienen que ver con el pensamiento, la lógica, la toma de decisiones. En esta investigación se va hablar de  los siguientes temas con la finalidad de tener las idea más amplia de las tendencias y perspectivas futuras de la tecnologia, [1]Asistencia de Robots Colaborativos para Procedimientos de Sutura vía Cirugía Mínimamente Invasiva. [2]“Soft Robotic”: Una nueva generación de robots. [3] El Entorno de la Industria 4.0: Implicaciones y Perspectivas Futuras. [4]Industria 4.0. [5] Industria 4.0: La transformación digital de la industria. [6] Integración de dispositivos en un robot quirúrgico teleoperado medianteros. [7] Los robots en la Industria 4.0.  [8] Transformación estructural, cuarta revolución industrial y desigualdad: desafíos para las políticas de ciencia, tecnología e innovación. [9] La Cuarta Revolución Industrial o Industria 4.0 y su Impacto en la Educación Superior en Ingeniería en Latinoamérica y el

Caribe.[10]Robotización y transformación del empleo.

Palabras claves - Innovación de robots, manufactura inteligente, robots industriales y no-industriales.

1. INTRODUCCIÓN 

A lo largo de la historia, el desarrollo tecnológico ha tenido un impacto importante en los sistemas de manufactura, la primera revolución industrial con la máquina de vapor y la  mecanización de los procesos, la segunda fue basada en la producción en masas, (cinta transportadora), la tercera fue basada en el uso de la electrónica y la informática para la producción automatizada, la cuarta está basada en el uso de sistemas ciber-físicos y la más recientemente, con la que ha sido llamada “industria 4.0” debido a su potencial y beneficios relacionados con la integración, innovación y autonomía de los procesos.[1]Asistencia de Robots Colaborativos para  Procedimientos de Sutura vía Cirugía, implementación de un robot quirúrgico semiautónomo capaz de asistir al cirujano durante un procedimiento de  

sutura dentro de un escenario de Asistencia Manual en Cirugía Laparoscópica (HALS), permite al cirujano concentrarse en los  procedimientos quirúrgicos mientras el robot asistente lo ayuda de forma colaborativa. [2]“Soft Robotic”: Una nueva generación de robots, pretenden crear robots que puedan interactuar, de una forma más fácil y efectiva con el mundo real, que sean más suaves y flexibles para la manipulación de algún objeto. [3][4] El Entorno de la Industria 4.0: Implicaciones y Perspectivas Futuras,son relativamente nuevos y contemplan la introducción de las tecnologías digitales en la industria de la fabricación. Es decir, la incorporación al ambiente de manufactura de tecnologías como el internet de las cosas, cómputo móvil, la nube, el big data, redes de sensores inalámbricos, sistemas embebidos y dispositivos móviles, entre otro.[5]Industria 4.0: La transformación digital de la industria,  busca nuevos modelos de organización y de control de la cadena de valor a través del ciclo de vida del producto. [6] Integración de dispositivos en un robot quirúrgico teleoperado mediantero, se describe la metodología empleada para realizar las comunicaciones entre los distintos dispositivos de un sistema robótico para cirugía teleoperada mediante el software ROS. [7][8]Transformación estructural, cuarta revolución industrial y desigualdad: desafíos para las políticas de ciencia, tecnología e innovación. La robótica es un campo de estudio en constante evolución, en el que se emplean tecnologías de última generación que permitan resolver problemas cada vez más avanzados. Esto implica que a menudo los desarrolladores deben lidiar con dispositivos que no suelen estar preparados para una fácil integración con el resto de su sistema. 

1. METODOLOGÍA 

Asistencia de Robots Colaborativos para Procedimientos de Sutura vía Cirugía Mínimamente Invasiva.

Este artículo propone una asistencia robótica diseñada para un escenario HALS, con capacidad para automatizar las maniobras quirúrgicas y asistir de forma colaborativa gracias a un HMI mejorado. De este modo, donde los pacientes presentan una pérdida de sangre, tiempo de intervención y de estancia en la unidad de cuidados intensivos similares a las intervenciones CMI. También se han obtenido resultados parecidos para intervenciones de cáncer de colon el escenario HALS para un procedimiento de sutura,. El principal elemento de esta arquitectura consiste en el asistente de estados, el cual se ocupa de seguir cada paso del procedimiento de sutura, ejemplo: desarrollando procedimientos de hilado y anudado. La evolución de dicho asistente se produce siempre que el robot finalice una tarea o el reconocedor de los movimientos de la herramienta del cirujano detecte que se ha realizado un gesto, ofreciendo una conversión automática de navegación laparoscópica a movimientos de cirugía abierta. La implantación y experimentos que validan la metodología o navegando en intervenciones de colecistectomía sin información preoperatoria. Finalmente, una interacción natural y colaborativa entre el cirujano y el robot asistente requiere un HMI avanzado capaz de imitar la comunicación con un humano durante la intervención. A continuación se muestra la Arquitectura de control en la figura 1.

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Figura   1: Arquitectura de control para la asistencia automática del cirujano.

• La navegación de la herramienta de apoyo con múltiples restricciones al movimiento.  
• La detección de los gestos quirúrgicos realizados por el cirujano.
• La monitorización de la evolución de la sutura para conocer el estado actual de la intervención.

La descripción del procedimiento de sutura comienza por la Preparación de la Aguja. Esta maniobra se centra en insertar la aguja en la cavidad abdominal, de manera que el cirujano pueda localizarla en el centro de la pantalla. En segundo lugar, la maniobra denominada Punción de la Aguja hilvana el tejido con la aguja quirúrgica. A continuación, el Anudado consiste en tres nudos que deben asegurar y cerrar el tejido, por lo que esta maniobra se repite tres veces. Por último, el Corte de Hilo retira el hilo extra y finaliza el procedimiento de sutura.

“SOFT ROBOTIC”: UNA         NUEVA         GENERACIÓN         DE         ROBOTS  

El término “soft robot” está siendo utilizado para identificar a robots con características morfológicas y constitutivas no convencionales. Sin embargo, el concepto de suavidad, en este caso, puede ser muy amplio e incluso hacer referencia a características muy diferentes. El primer enfoque de la idea de suavidad, hace referencia a robots convencionales que han sido modificados para tener un comportamiento más seguro, dado que comparte espacio de trabajo con los seres humanos. Los robots suaves ofrecen un mecanismo más poderoso para interactuar de una manera fácil y efectiva con el entorno real.

Es por ello que las aplicaciones desarrolladas, hasta el momento, están orientadas a la interacción directa y segura con los seres humanos, la locomoción en ambientes no estructurados y el agarre robusto y eficaz de objetos.

[pic 2]

Figura 2: Robots suaves

El entorno de la industria 4.0: Implicaciones y Perspectivas Futuras.

El concepto de industria 4.0, surge en Alemania en 2011, para hacer referencia a una política económica gubernamental basada en estrategias de alta tecnología; caracterizada por la automatización, la digitalización de los procesos y el uso de las tecnologías de la electrónica y de la información en la manufactura. La Industria 4.0 está sustentada en el desarrollo de sistemas, el internet de las cosas (IoT) y el internet de la gente y de los servicios; aunado a otras tecnologías como la fabricación aditiva, la impresión 3D, la ingeniería inversa, el big data y la analítica, la inteligencia artificial, etc., las que al trabajar de forma conjunta, están generado cambios trascendentales no sólo en la industria de la manufactura sino también en el comportamiento del consumidor y en la manera de hacer negocios. Y, al mismo tiempo, favorecen la construcción de capacidades que permiten a las empresas adaptarse a los cambios del mercado. Dentro de las tecnologías que sustentan la industria 4.0 y la manufactura inteligente, se refieren la simulación, fabricación aditiva, los sistemas de integración horizontal y vertical, la ciberseguridad, la realidad aumentada, el cómputo en la nube, los robots autónomos, el internet industrial de las cosas y el big data y la analítica avanzada. También, las tecnologías sociales, los sistemas ciberfísicos y de colaboración abierta; los dispositivos móviles (tabletas, teléfonos), las plataformas y aplicaciones tecnológicas, así como, la inteligencia artificial y las tecnologías de la información.

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