Ciudad de México, 19 de noviembre (SinEmbargo).– Para el cerebro humano interpretar la diferencia de colores, tamaños, figuras, logos, e información impresa, por ejemplo, en una caja… es una tarea casi instantánea. Ese reto de percepción visual es el reto que el cerebro ha enfrentado para evolucionar. Mientras, un robot tarda más en captar esa información. Pues debe realizar un cálculo muy asombroso para llevar a cabo una tarea que puede parecer muy simple como mover una caja de lugar.
Sin embargo, al paso de los años su evolución ha sido extraordinaria. El desarrollo de software y hardware ha llevado a estas máquinas a competir por los pocos trabajo manuales rutinarios que aún realizan las personas. La guerra por los empleos. En un futuro el ser humano tendrá que cuestionarse qué tipos de trabajos habrá y quiénes los llevarán a cabo. Ésta es la tesis del libro El ascenso de los robots, de Martin Ford.
Ford es el fundador de la firma Silicon Valley y autor del libro The Lights In the Tunnel: Automation, Accelerating Technology and the Economy of the Future. Su más reciente obra es El ascenso de los robots, y Puntos y Comas trae para sus lectores un fragmento del libro, cortesía y con la autorización de Grupo Planeta México.
EL ASCENSO DE LOS ROBOTS
Por Martin Ford
Un trabajador de un almacén se acerca a un montón de cajas. Las cajas son de varios tamaños, formas y colores y están apiladas sin ningún orden.
Por un momento imaginemos que podemos ver dentro del cerebro de ese trabajador y consideremos la complejidad del problema que debe resolver.
Muchas son cajas normales de color café y están muy juntas entre sí, por lo que la separación entre ellas apenas se distingue. ¿Dónde termina una caja y empieza la otra? Algunas están separadas y desalineadas, y otras están volteadas y solo se ve una esquina. Encima del montón hay una caja pequeña mal colocada en el espacio que hay entre dos cajas más grandes. Aunque la mayoría de las cajas son de cartón café o blanco y no llevan etiquetas, hay otras con logos de alguna empresa y otras de colores con productos destinados directamente a las tiendas.
El cerebro humano es capaz de interpretar esta complicada información visual de manera casi instantánea. El trabajador percibe rápidamente las dimensiones y la orientación de cada caja y, según parece, instintivamente sabe que debe comenzar a mover las cajas desde arriba, así como el orden en que debe moverlas para que no se desequilibre la pila.
Este es exactamente el reto de percepción visual que ha afrontado el cerebro humano para evolucionar. Que el trabajador logre mover las cajas no tendría ninguna importancia si no fuera porque, en este caso, ese trabajador es un robot. Para ser más precisos, es un brazo robótico en forma de serpiente cuya cabeza consiste en una tenaza de sujeción que funciona por succión. El robot tarda más en captar el problema que un ser humano. Mira fijamente las cajas, ajusta su mirada un poco, se lo piensa un poco más y, finalmente, avanza y toma una caja de encima del montón. Con todo, su lentitud se debe al cálculo asombrosamente complejo que exige llevar a cabo esta tarea. Si hay algo que la historia de la tecnología nos ha enseñado es que, muy pronto, este robot funcionará a mucha más velocidad.
De hecho, los ingenieros de Industrial Perception, la nueva empresa de Silicon Valley que diseñó y construyó al robot, creen que la máquina podrá mover una caja por segundo. Comparemos esto con la capacidad máxima de un trabajador humano el cual puede mover una caja cada seis segundos.1 Huelga decir que el robot puede trabajar continuamente, jamás se cansará ni sufrirá lesiones de espalda. Tampoco pedirá nunca una indemnización.
El robot de Industrial Perception es extraordinario porque su capacidad aúna la percepción visual, el cálculo espacial y la destreza. En otras palabras, se halla en la última frontera de la automatización y competirá por los pocos trabajos manuales rutinarios que aún desempeñan las personas.
En las fábricas los robots no son nada nuevo. En casi todo el sector manufacturero, desde el automotriz hasta el de los semiconductores, se han vuelto indispensables. La nueva planta que la empresa de coches eléctricos Tesla tiene en Fremont, California, utiliza 160 robots industriales muy adaptables para el montaje de cerca de 400 automóviles a la semana. Cuando llega un chasis nuevo a la cadena de montaje, diversos robots descienden sobre él y actúan de una manera coordinada. Las máquinas pueden cambiar por sí solas las herramientas de sus brazos robóticos y realizar una variedad de tareas. Por ejemplo, el mismo robot que instala los asientos cambia de herramientas y coloca los parabrisas.2 De acuerdo con la Federación Internacional de Robots, entre 2000 y 2012 la demanda global de robots industriales se incrementó en más de 60%, con ventas de alrededor de 28000 millones de dólares en 2012. El mercado de mayor crecimiento es, por mucho, China, donde las instalaciones robóticas se incrementaron alrededor de 25% anualmente entre 2005 al 2012.3
Aunque los robots industriales ofrecen una combinación inigualable de velocidad, precisión y fuerza bruta, en gran medida son actores ciegos que siguen una coreografía basada en unos movimientos extremadamente precisos en el tiempo y en el espacio. Los pocos robots que tienen capacidad de visión solo pueden ver en dos dimensiones y en condiciones de iluminación controlada. Por ejemplo, pueden seleccionar piezas en una superficie plana pero no pueden percibir la profundidad del campo visual, algo que no los hace aptos para entornos que no son predecibles. La consecuencia es que muchas tareas rutinarias de las fábricas aún están a cargo de personas. Estos trabajos suelen intercalarse con los que realizan las máquinas o en los pasos finales del proceso de producción. Un ejemplo sería elegir piezas de un contenedor para
pasarlas a la máquina siguiente, o cargar y descargar los camiones que entran y salen de la fábrica.
La tecnología que permite a los robots de Industrial Perception ver en tres dimensiones nos brinda un ejemplo de la forma en que el intercambio de información puede dar lugar a innovaciones en áreas inesperadas. Se podría decir que la visión de los robots se remonta a noviembre de 2006, cuando Nintendo introdujo la consola para videojuegos Wii. Esta consola incorporaba una nueva clase de dispositivo controlador, un control inalámbrico con un acelerómetro capaz de detectar el movimiento en tres dimensiones y transmitir una serie de datos que podían ser interpretados por la consola. Los videojuegos se podían controlar con movimientos corporales y gestos, lo que supuso un cambio drástico en la experiencia del videojuego. La innovación de Nintendo acabó con el estereotipo de los nerds pegados a monitores y palancas de control, y abrió las puertas a los videojuegos basados en el movimiento activo.
La innovación de Nintendo también exigió una respuesta competitiva de las otras grandes empresas del sector. Sony, creadora de la consola PlayStation, decidió imitar la idea de Nintendo y presentó su propio control capaz de detectar movimientos. En cambio, Microsoft se propuso superar a Nintendo e inventar algo totalmente diferente: el dispositivo Kinect para la videoconsola Xbox 360 que elimina la necesidad de un control. Este dispositivo es como una cámara web con visión tridimensional y está basado en la tecnología para escáner de imágenes creada por una pequeña empresa israelí llamada PrimeSense. El Kinect puede ver en tres dimensiones usando lo que en esencia es un sonar que funciona a la velocidad de la luz: dispara un rayo infrarrojo a las personas y los objetos de una habitación y calcula la distancia midiendo el tiempo que tarda la luz reflejada en llegar a un sensor de infrarrojos. Con él, los jugadores pueden interactuar con la consola Xbox gesticulando y moviéndose dentro del campo visual de la cámara.
Lo más revolucionario de Kinect era su precio. Por 150 dólares se podía adquirir un dispositivo compacto y ligero con una tecnología de visión muy compleja que antes exigía un equipo voluminoso y podía costar cientos de miles de dólares. Los investigadores del área de la robótica supieron apreciar de inmediato el enorme potencial de la tecnología de Kinect. En pocas semanas, varios equipos universitarios de investigación en ingeniería y muchos innovadores independientes habían copiado la tecnología de Kinect y habían subido a YouTube videos de robots que podían ver en tres dimensiones.4 Por otro lado, Industrial Perception también decidió basar su sistema de visión en la tecnología de Kinect, y el resultado es una máquina de bajo costo que se acerca rápidamente a una capacidad casi humana de percibir el entorno, interactuar con él y afrontar la clase de incertidumbre que caracteriza al mundo real.
UN TRABAJADOR ROBÓTICO VERSÁTIL
El robot de Industrial Perception es una máquina especializada en mover cajas con la máxima eficacia. La empresa Rethink Robotics, ubicada en Boston, ha tomado un camino diferente con Baxter, un robot humanoide muy ligero que se puede adiestrar fácilmente para que realice varias tareas repetitivas. Rethink fue fundada por Rodney Brooks, uno de los investigadores en robótica más importantes del MIT y cofundador de iRobot, la empresa que fabrica los robots aspiradores Roomba y los robots militares que se usan para desactivar bombas en Iraq y Afganistán. Baxter, que cuesta mucho menos que el salario anual de un obrero, es en esencia un robot industrial a pequeña escala pensado para actuar sin ningún peligro junto con las personas.
En contraste con los robots industriales, que exigen una programación compleja y costosa, Baxter se puede adiestrar con solo mover sus brazos de la forma deseada. Si en una fábrica trabajan varios robots Baxter, basta con adiestrar a uno de ellos, y su aprendizaje se puede transferir a otros robots mediante un dispositivo USB. Baxter puede realizar una variedad de tareas como hacer ensamblajes sencillos, trasladar piezas entre cintas transportadoras, empacar productos destinados a la venta u ocuparse de máquinas usadas en la fabricación de metales. Baxter está especialmente dotado para empacar productos en cajas. K’NEX, una empresa de juegos de construcción ubicada en Hatfield, Pensilvania, descubrió que la capacidad de Baxter para empacar sus productos le permitía ahorrar entre un 20% y un 40% de cajas.5 El robot de Rethink también está dotado de visión bidimensional mediante unas cámaras situadas en las muñecas, y puede tomar piezas e incluso realizar inspecciones básicas de control de calidad.
LA INMINENTE EXPANSIÓN DE LA ROBÓTICA
Aunque Baxter y el robot que mueve cajas de Industrial Perception son máquinas totalmente distintas, los dos se basan en el mismo tipo de software: el Sistema Operativo para Robots (ROS, por sus siglas en inglés), creado inicialmente en el laboratorio de inteligencia artificial de la Universidad de Stanford y luego convertido en una plataforma robótica completa por Willow Garage, Inc., una pequeña empresa que diseña y fabrica robots programables los cuales son utilizados principalmente por los investigadores de universidades. ROS es similar a otros sistemas operativos como Windows de Microsoft, OS X de Apple y Android de Google, pero fue concebido específicamente para construir robots fáciles de programar y controlar. Gracias a que ROS es gratuito y de código abierto —lo que significa que cualquier programador de software puede modificar el sistema y mejorarlo—, se está convirtiendo rápidamente en la plataforma común para el desarrollo de la robótica.
La historia de la informática ha dejado claro que si a un sistema operativo común lo combinamos con unos medios de programación económicos y fáciles de usar, se produce una expansión del software como hemos visto en los programas para computadoras personales y, más recientemente, en las aplicaciones para iPhone, iPad y Android. De hecho, estas plataformas se encuentran hoy tan saturadas de aplicaciones que es muy difícil concebir una idea que no se haya puesto en práctica anteriormente.
Es muy probable que la robótica siga el mismo derrotero; estamos asistiendo al inicio de una oleada expansiva de innovación que producirá robots destinados a realizar casi cualquier tarea comercial e industrial. Esta expansión se dará gracias a la disponibilidad de software y hardware estandarizados que facilitarán la creación de diseños nuevos sin que haya necesidad de reinventar nada desde cero. De la misma manera que Kinect ofreció una visión artificial de bajo costo, otros componentes de hardware —como los brazos robóticos— disminuirán sus costos de producción conforme ésta aumente. En 2013, ya había miles de componentes de software que podían ser usados con ROS, y las plataformas de desarrollo eran lo bastante baratas para que cualquiera pudiera diseñar aplicaciones nuevas para robots. Por ejemplo, Willow Garage comercializa un kit completo para robots móviles llamado TurtleBot que cuenta con el mismo sistema de visión de Kinect y cuesta unos 1200 dólares. Tomando en consideración la inflación, cuesta mucho menos de lo que costaba una computadora con monitor a principios de los noventa, cuando comenzaba la explosión de programas para Windows.
En octubre de 2013 visité la exposición RoboBusiness de Santa Clara, California, y me quedó claro que la industria robótica ya se estaba preparando para una explosión inminente. Empresas de todos los tamaños presentaban robots capaces de realizar tareas de alta precisión, transportar suministros médicos entre departamentos de grandes hospitales u operar de manera autónoma maquinaria pesada agrícola y minera. Había un robot personal llamado Budgee capaz de trasladar hasta 23 kilos de peso por el interior de una casa o una tienda. Había varios robots educativos dedicados a casi todo, desde alentar la creatividad técnica hasta ayudar a niños con autismo o con problemas de aprendizaje. En el stand de Rethink Robotik, Baxter había sido entrenado para el día de Halloween, y tomaba pequeñas cajas de dulces que después colocaba en contenedores con forma de calabaza. También había empresas que vendían componentes electrónicos como motores, sensores, sistemas de visión y controladores electrónicos, o software especializado para construir robots. Grabit, una empresa de Silicon Valley, presentó una tenaza de sujeción electroadhesiva que permite que un robot tome, transporte y deposite casi cualquier cosa utilizando una carga electrostática controlada. Para redondearlo todo, un bufete jurídico internacional especializado en robótica ayudaba a los empresarios a entender las complejidades de las normas relativas al trabajo, el empleo y la seguridad cuando se usan robots para que sustituyan a personas o trabajen con ellas.
Una de las innovaciones más destacadas de la feria se encontraba en los pasillos, donde los asistentes humanos se mezclaban con docenas de robots de presencia remota de la empresa Suitable Technologies. Estos robots consistían en una pantalla plana y una cámara montada en una base móvil y permitían a las personas que no se encontraban en la feria visitar stands, ver demostraciones, hacer preguntas o interactuar con otros asistentes. Suitable Technologies ofrecía esta presencia remota por un precio módico, que permitía visitar la feria a personas que no se encontraban en San Francisco, ahorrándoles miles de dólares en gastos de viaje. Al cabo de muy poco tiempo, los robots —que mostraban una cara humana en la pantalla— ya no parecían desentonar al deambular por los pasillos y conversar con otros asistentes.
