En la BUAP se diseñan robots con utilidad social

En el Laboratorio de Robótica Móvil, de la Facultad de Ciencias de la Computación, desarrollan prototipos con beneficio social, además de apoyar la formación académica de los estudiantes

BUAP. 26 de octubre de 2015.- Un robot hexápodo para rescate, otro limpia playas y uno más para la asistencia médica y doméstica constituyen parte de la tecnología que se desarrolla en el Laboratorio de Robótica Móvil, de la Facultad de Ciencias de la Computación (FCC) de la BUAP. Se trata de prototipos que son herramientas pedagógicas y médicas, así como de utilidad en medio ambiente y servicios, entre otros usos.

Gustavo Rubín Linares, investigador de la FCC y coordinador de dicho laboratorio, señaló que la tecnología robótica diseñada en este espacio ha favorecido la formación académica de estudiantes de distintos niveles, con una perspectiva social, pues están dirigidos hacia la solución de problemas del entorno.

El primero de ellos, el robot limpiador de playas, surgió durante el Torneo Nacional de Robótica 2012, que organizó la Federación Mexicana de Robótica, en conjunto con la BUAP. Fue creado para atender uno de los problemas ambientales más graves: la contaminación de las playas. A partir de esa experiencia, se desarrollaron prototipos no sólo para competencias, sino para investigación, con la visión de reducir costos de fabricación y hacerlos más accesibles.

El robot asistente

Así, diseñaron un prototipo que ha mostrado su funcionalidad para atender a personas de la tercera edad o con alguna discapacidad: el robot asistente, programado para la asistencia médica en el área de rehabilitación física, pues auxilia a pacientes en sus prácticas fisioterapéuticas.

Con un interfaz amigable, este humanoide tiene también las funciones de suministrar medicamentos, recordatorios, llamadas de emergencia, reconocimiento de imagen, servicios en general, además de soporte y ayuda para caminar.

Posee un sistema de potencia de aproximadamente 50 watts, fuente de alimentación de 12 volts, 12 amperios, tres sensores ultrasónicos, cámara web, tarjeta de control de alta velocidad de procesamiento (FPGA), dos motores de potencia para desplazamiento, cinco servo motores para movimiento articulado de la cabeza, diez para movimiento articulado de las dos manos y dedos, cuatro para movimiento articulado de los brazos y hombros, y otro más para el movimiento del sensor ultrasónico de reconocimiento.

En hospitales, el robot podrá ser asistente de enfermeras para monitorear a sus pacientes, ver su estado, controlar una base de datos sobre su comportamiento, así como suministrar medicamentos. Es capaz de supervisar a personas de la tercera edad y notificar al médico vía internet cualquier urgencia, quien mediante un display podrá comunicarse con el robot en tiempo real para facilitar servicios de salud en lugares remotos y de difícil acceso, en cualquier momento.

El robot limpia playas y el arácnido…

Rubín Linares, doctor en Ciencias con especialidad en Óptica, precisó que en el laboratorio a su cargo, colaboran alrededor de 40 estudiantes de la Facultad de Ciencias de la Computación, así como de las facultades de Ciencias de la Electrónica -particularmente de Ingeniería en Mecatrónica-, de Ciencias Físico Matemáticas y de Arquitectura.

En conjunto, y con la visión del impacto social, los estudiantes han desarrollado también un robot hexápodo –con seis extremidades- que se asemeja a una araña, para la localización, búsqueda y rastreo de víctimas de siniestros. Para ello, se adapta a las superficies a través de sensores y reconstruye un posible escenario de su avance, con el fin de crear un mapa de seguimiento. Tiene la estructura del insecto para desplazarse en relieves adversos o de difícil acceso.

Con el objetivo de facilitar operaciones de rescate, es capaz de enviar a dispositivos móviles imágenes y videos de las zonas de desastre, así como la ubicación exacta de la persona en riesgo, incluso la ruta más adecuada para llegar al punto señalado, pues realiza un mapeo tridimensional de los terrenos en cuestión.

El robot de rescate posee 18 servo motores, 6 sensores ultrasónicos, 7 tarjetas de control (una para cada extremidad y otra para el control global), así como un sistema de comunicaciones bluetooth.

Por otro lado, los universitarios de la Facultad de Ciencias de la Computación de la BUAP diseñaron un robot limpiador de playas: prototipo autónomo con motor de alta potencia –como el de una motocicleta-, para desplazarse por terrenos complicados, en este caso arena, y llevar a cabo su objetivo: identificar residuos sólidos de un tamaño aproximado al de las latas y recolectarlos en su contenedor, gracias a su sistema de sensores que le permite distinguir obstáculos u otros objetos como mobiliario de playa.

Para su desplazamiento, este robot está equipado con cuatro orugas e igual cantidad de motores reductores de 12 volts, así como una batería de este voltaje. Este sistema se encuentra aislado del resto de las etapas debido a la gran potencia que se requiere, por lo que se utiliza un circuito que brinda aislamiento y protección a los demás subsistemas.

Para realizar la navegación utiliza un conjunto de sensores ultrasónicos con los cuales puede localizar objetos enfrente y alrededor, y ubicarse con la precisión suficiente para bajar el brazo-garra, utilizando para este fin 5 servo motores. Todo el sistema de control se encuentra programado en una tarjeta de desarrollo basada en un micro controlador. Sin embargo, es posible implementar este control en diversos entornos utilizando dispositivos programables de cualquier tipo.

Este dispositivo no utiliza una cámara, pues con sus sensores el procesamiento de datos es más sencillo y menos costoso. Además, dota al robot de la capacidad de reaccionar según la tarea específica para la cual fue construido o de acuerdo con el ambiente en el que se encuentre.

Cabe resaltar que con su diseño es posible limpiar cualquier entorno de forma económica, segura y práctica, debido a que se complementa con un robot aéreo ensamblado con piezas comerciales: un dron que desde el aire identifica las zonas que requieren de limpieza para indicarle al robot terrestre, el cual ejecutará dicha acción. Actualmente, los estudiantes realizan estudios de aerodinámica y potencia para el desarrollo de un dron propio que se adapte a las necesidades del robot terrestre.

Debido a que el robot limpiador de playas es un prototipo de investigación, cada una de sus etapas de desarrollo son evaluadas y justificadas por estudiantes y académicos, quienes determinan la viabilidad de éstas. El grupo de investigación, integrado por académicos y estudiantes, trabaja en el desarrollo de prototipos, con una clara visión social: desarrollar tecnología útil a la sociedad, a bajos costos de fabricación y accesibles.