Control preciso del movimiento en robots

Un grupo investigador del departamento de Electricidad y Electrónica de la Facultad de Ciencia y Tecnología de Leioa (UPV/EHU), dirigido por el profesor Victor Etxebarria, estudia las características de varios tipos de materiales para su posterior utilización en la generación y medición de movimientos precisos.

A la hora de coger un huevo o una bombilla con los brazos de un robot es indispensable hacerlo con la mayor precisión posible. Por ello, los avances de la ciencia y la tecnología de los materiales han propiciado el diseño y control de sistemas dotados de sensores y actuadores construidos con nuevos materiales.

El Grupo de Automática del Departamento de Electricidad y Electrónica de la Facultad de Ciencia y Tecnología estudia las características estímulo-respuesta de varios tipos de materiales para utilizarlos en la generación y medición de movimientos precisos en sistemas electromecánicos en miniatura y en robótica.

En concreto, los estudios se centran en dos tipos de materiales de prometedoras características para aplicaciones de microposicionamiento: aleaciones de memoria de forma (SMA) y aleaciones de memoria de forma magnética o ferromagnética (MSM o FSMA). Todos ellos son materiales nuevos, catalogados como inteligentes por su capacidad de memorizar la forma o por otras propiedades novedosas.

Las aleaciones de memoria de forma son capaces de recordar al tamaño y forma originales aún después de haber sufrido un proceso de deformación. La más común de estas aleaciones se denomina genéricamente nitinol, puesto que se compone de níquel y titanio, prácticamente al 50%. Existe comercialmente y se suele vender en forma de hilos.

Las aleaciones de memoria de forma magnética son materiales ferromagnéticos capaces de soportar grandes transformaciones reversibles en la forma y tamaño, bajo la aplicación de un campo magnético. No existen comercialmente y actualmente sólo se fabrican en laboratorios de investigación.

El grupo ha construido algunos dispositivos de potencial utilidad en robótica ligera empleando dichos materiales de memoria de forma, e investiga nuevas aplicaciones fundamentalmente orientadas a sistemas electromecánicos ligeros o en miniatura.

Prototipos artesanales

El uso de los SMA como actuadores en aplicaciones de baja precisión no es algo especialmente novedoso. Sin embargo, el personal investigador de la UPV/EHU ha desarrollado unos dispositivos experimentales para mejorar radicalmente el control del posicionamiento de dichos actuadores. Gracias a ello, ha construido el prototipo de una garra ligera para un robot flexible de pequeñas dimensiones, capaz de manipular pequeños objetos. Para ello, ha colocado un hilo de nitinol entre dos láminas metálicas elásticas, de tal manera que, si al hilo se le aplica una corriente eléctrica, las láminas se contraen y las garras se cierran del todo, recogiendo los pequeños objetos que encuentren alrededor. En ausencia de dicha corriente, las garras se abren del todo. Sin embargo, el grupo de investigación de la UPV/EHU ha conseguido mejorar el movimiento de abrir y cerrar, llegando a posicionar dicho movimiento con una precisión de incluso una micra. La precisión de una micra puede ser suficiente en muchas aplicaciones, por ejemplo, en máquina herramienta.

Respecto a las aleaciones de memoria de forma magnética o ferromagnética, el personal investigador de la UPV/EHU ha diseñado un dispositivo con el cual ha conseguido posicionar los objetos con una precisión de alrededor de 20 nanómetros. Al tratarse de un dispositivo artesanal y un sistema de control sencillo, los investigadores no dudan en que se pueda mejorar. Además, puede ser un serio candidato para sustituir los dispositivos actuales más precisos, ya que los dispositivos de posicionamiento fabricados con aleaciones de memoria de forma ferromagnética tienen la gran ventaja de que una vez posicionados adecuadamente no consumen energía. El uso de actuadores de FSMA puede llegar a ser muy importante en algunas aplicaciones, por ejemplo, en los telescopios de grandes dimensiones, que poseen cantidad de espejos que tienen que moverse con alta precisión para enfocar adecuadamente.

Todos estos aparatos, de momento artesanales, sirven para probar las características básicas de los materiales en el laboratorio, pero quizás en un futuro puedan llegar a ser prototipos comerciales finales de dispositivos de robótica y de micro y nanoposicionamiento.

Vision artificial

Robótica y visión artificial para el reconocimiento de señales de tráfico. Proyecto fin de carrera de Carlos Moreno. Murcia. España.

Guitarra Robot

Este vídeo nos muestra como la electrónica nos hace mas fácil la vida, esta guitarra puede afinarse automáticamente con solo rasgar las cuerdas... echen un vistazo.

Robot Aspiradora

Ese ovni apagado y rojo del centro de la habitación pronto comenzará a dibujar una espiral de tamaño cada vez mayor hasta encontrar una pared. Y a partir de ese momento, comenzará a recorrer la habitación pegado a los muros.

Ese ovni es el Aspirador Roomba, y es un robot diseñado para limpiar solo, procurando insistentemente rodear las barreras insalvables. Roomba viaja por debajo de tus muebles, y cambia de habitación cuando termina el contorno y se habre una puerta en el muro.

120 euros (150 dólares). El fabricante iRobot también ofrece Scooba, el mismo ovni pero fregando suelos, y DirtDog, para los restos de tu mascota. La misma firma tiene robots para minas antipersonales. No todas las casas son iguales

Abrazo a distancia

La camiseta-abrazo Hug Shirt es una prenda cuyo propósito es exáctamente eso: simular un abrazo de la persona querida. Para conseguirlo, un amito que envía a través del móvil un abrazo virtual; el teléfono manda una orden vía bluetooth a la camiseta, y la prenda recrea el abrazo, replicando su temperatura, presión, duración e incluso el latido del corazón. Y se puede lavar.

Empieza el mundo de los abrazos por sorpresa. Imaginen grupos de personas, enviando abrazos a números al azar. Amor en tiempos difíciles para la lírica.

Proto 1, una revolucion en el campo de las extremidades artificiales

(NC&T) El logro es fruto de la labor de un equipo internacional dirigido por el Laboratorio de Física Aplicada (APL por sus siglas en inglés) de la Universidad Johns Hopkins.

Proto 1 es un sistema completo que, además, incluye un entorno virtual utilizado para la configuración clínica, el entrenamiento del paciente, y para registrar los movimientos de la extremidad, y las señales de control durante las investigaciones clínicas.

El equipo dirigido por el APL ha trabajado para lograr el desarrollo de un brazo que restaure las funciones significativas y la percepción sensorial de la extremidad natural.

Este progreso significa el primer gran paso en un ambicioso programa que tiene una duración de 4 años, e incluye a más de 30 socios, entre ellos, agencias gubernamentales, universidades y firmas privadas de Estados Unidos, Canadá y Europa.

El desarrollo de este primer prototipo durante el primer año del programa es un logro destacado en el camino hacia su objetivo, que es, proporcionar en el 2009 un brazo mecánico que imite con la mayor fidelidad posible las propiedades y la percepción sensorial de dicha extremidad biológica.

El grado avanzado de control natural y la retroalimentación sensorial integrada que se ha demostrado con Proto 1, son posibles gracias a la reinervación muscular selectiva (TMR, por sus siglas en inglés), una técnica de la cual es pionero el doctor Todd Kuiken del Instituto de Rehabilitación de Chicago (RIC, por sus siglas en inglés), que incluye la transferencia de los nervios residuales de una extremidad amputada hacia regiones musculares no utilizadas que estén lo bastante cerca del lugar de la lesión. En este caso, los nervios fueron transferidos hacia el área pectoral del paciente. Esto permite un uso más intuitivo de un brazo artificial y facilita el desarrollo de las sensaciones naturales de tacto y de fuerza de agarre.

Durante la evaluación clínica de la extremidad en el RIC, un paciente del doctor Kuiken, Jesse Sullivan, trabajador de líneas de alta tensión que perdió sus dos brazos a causa de un accidente con una fuerte descarga eléctrica, demostró una mejoría sustancial en pruebas funcionales tales como reubicar el dedo pulgar dependiendo de las características de cada acción de agarre, sacar una tarjeta de crédito de un bolsillo y apilar tazas, mientras controlaba su fuerza de agarre utilizando primariamente su retroalimentación sensorial y no su visión, entre otras "proezas".

El trabajo con pacientes como Sullivan fue decisivo para ayudar al equipo a comprender los atributos que los pacientes buscan en las nuevas extremidades artificiales. El sistema de extremidades también incluye una cubierta artificial semejante al aspecto externo de la extremidad natural, que se creó utilizando como referencia fotografías del paciente tomadas antes del accidente.

Granjero chino construye robots con chatarra

¿Cómo puede un hombre sin educación robótica formal crear robots divertidos e impresionantes a base de componentes electrónicos sacados de la chatarra?

El Sr. Woo, un granjero chino, ha encontrado la manera creando robots basados principalmente en patas y no en ruedas.

Entre sus trabajos mas impresionantes están dos robots que hacen una labor concreta y habitual en esa zona de Asia para el transporte de personas y cosas, uno de ellos es el “rickshaw” que usa su mujer para ir al mercado de la ciudad.

Ha construido un modelo más pequeño para su hijo con el mismo fin. La noticia ha salido a la luz gracias a un documental de la BBC presentado por Paul Merton.

Por: http://www.roboticspot.com/

Insecto robot vuela por primera vez

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, investigadores de la Universidad de Harvard han creado una mosca robot que se podría llegar a utilizar como sistema encubierto de vigilancia o para la detección de sustancias químicas tóxicas.

El mosca robot, de tamaño real, con un peso de tan solo 60gr y una envergadura de 3cm ha conseguido volar, con unos movimientos modelados a partir de los de una mosca de verdad. "La naturaleza ha creado a los mejores voladores del mundo", señala Robert Wood, líder del proyecto y profesor en la facultad de ingeniería y ciencias aplicadas de la Universidad de Harvard.

La agencia estadounidense DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) está financiando la investigación de Wood con la esperanza de obtener un robot de vigilancia silenciosa para su uso en combate y entornos urbanos.

Recrear los movimientos de una mosca en un robot del tamaño real del insecto ha sido complicado, ya que los procesos de fabricación existentes no valían para hacer las piezas resistentes y ligeras necesarias. Los motores, juntas, etc.; utilizados habitualmente en robots a gran escala no valían para un robot del tamaño de una mosca.

Algunas piezas extremadamente pequeñas se pueden fabricar utilizando los procesos de creación de sistemas microelectromecánicos, pero estos procesos requieren mucho tiempo y dinero. Wood y sus colegas de la Universidad de California, Berkeley, necesitaban un proceso de fabricación rápido y barato, que les permitiera producir fácilmente diferentes iteraciones de sus diseños.

Finalmente, el equipo desarrolló su propio proceso de fabricación. Utilizando una microfabricación por láser, los investigadores cortaron finas láminas de fibra de carbono en patrones bidimensionales con una precisión de un par de micrómetros. Las láminas poliméricas se cortaron con el mismo proceso. Finalmente, colocando cuidadosamente las láminas fibra de carbono y las de polímero, los investigadores lograron crear piezas funcionales.

Por ejemplo, para crear una junta flexible, los investigadores colocaron dos pequeñas piezas de un compuesto de carbono dejando un espacio entre ambas. A continuación, añadieron una lámina polimérica en posición perpendicular a través de las dos piezas de carbono. Finalmente, la pieza parece una H: el centro es flexible, pero los lados son rígidos.

Para que las piezas se muevan en respuesta a señales eléctricas, los investigadores utilizaron polímeros electroactivos, que cambian su forma al estar expuestos a un voltaje. Todo el proceso de fabricación se describirá en un trabajo que se publicará en la revista Journal of Mechanical Design.

Cuando se tiene las posibilidades que hay en el extranjero se pueden hacer muchas cosas esperemos que en algún momento se pueda dar el apoyo a muchas personas que estan en este mundo de la robótica por que la verdad siempre hemos demostrado que podemos hacer muchas cosas y que somos capaces de asumir grandes retos.

Por: http://danielapuntes.blogspot.com/