M\u00e1s de un mill\u00f3n de robots se encuentran dispersos actualmente en el planeta. \u00c9stos ejecutan tareas en centrales nucleares, plataformas submarinas, f\u00e1bricas de autom\u00f3viles e incluso en hospitales, ayudando a los m\u00e9dicos a realizar delicadas cirug\u00edas card\u00edacas y neurocirug\u00edas, de acuerdo con la Federaci\u00f3n Internacional de Rob\u00f3tica. Algunos especialistas estiman que, en el a\u00f1o 2010, el n\u00famero de sistemas rob\u00f3ticos presentes en los hogares ser\u00e1 de alrededor de 5 millones de unidades.<\/p>\n
Debido a ello, aspectos relacionados con la confiabilidad y la seguridad de estas m\u00e1quinas est\u00e1n recibiendo atenci\u00f3n redoblada de parte de los expertos en rob\u00f3tica. El grupo de investigadores de la Escuela de Ingenier\u00eda de S\u00e3o Carlos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (EESC\/ USP), encabezado por el ingeniero electricista Marco Henrique Terra, se ha abocado en los \u00faltimos a\u00f1os a estudiar la forma de detectar y corregir fallas en robots manipuladores, que en la jerga t\u00e9cnica es como se denomina a los brazos rob\u00f3ticos.<\/p>\n
“Las fallas en robots manipuladores pueden originar movimientos descontrolados y ocasionar da\u00f1os al equipamiento, al ambiente de trabajo y a las personas all\u00ed presentes”, dice Marco Terra, uno de los coordinadores del Laboratorio de Sistemas Inteligentes (Lasi) del Departamento de Ingenier\u00eda El\u00e9ctrica de la EESC. Ellos desarrollaron prototipos que logran simular movimientos en el espacio, merced a un dispositivo presente en el propio robot, que es capaz de crear un colch\u00f3n de aire, simulando un ambiente de gravedad cero.<\/p>\n
Este colch\u00f3n consiste en una fina l\u00e1mina de aire de 2 mil\u00edmetros de espesor ubicada entre el brazo rob\u00f3tico y la superficie de la mesa de m\u00e1rmol en donde \u00e9ste opera. Se forma por la acci\u00f3n de un compresor y de un sistema de mangueras conectadas a la base del robot, que soplan aire sobre la mesa. De esta forma el roboy flota, sin ning\u00fan rozamiento con la superficie, exactamente como si estuviera en el espacio.<\/p>\n
“Con esta tecnolog\u00eda es posible estudiar aspectos del control del robot en ambientes con ausencia de gravedad. Nuestros estudios son importantes, pues en caso de fallas recuperables, la correcci\u00f3n del problema deber\u00e1 ser ejecutada por el propio robot”, explica Marco Terra. “Pienso que esta investigaci\u00f3n puede serle \u00fatil a las agencias e institutos de investigaciones espaciales.”<\/p>\n
Trabajo simult\u00e1neo Generalmente son abocados a tareas que no pueden ser ejecutadas satisfactoriamente por un solo robot, tales como la manipulaci\u00f3n de cargas muy pesadas y montajes que involucren diversas piezas. Los dos brazos rob\u00f3ticos del Lasi miden alrededor de un metro de longitud cada uno y tienen la forma de un brazo humano, con tres articulaciones motrices y dos segmentos -las articulaciones corresponder\u00edan al hombro, el codo y la mu\u00f1eca, y los segmentos, al brazo y al antebrazo. En la simulaci\u00f3n de las fallas, se suele retirar la fuerza de una de las articulaciones, provocando una alteraci\u00f3n en el movimiento del robot.<\/p>\n A partir de all\u00ed, los investigadores estudian la forma de corregir la trayectoria del brazo -por ejemplo, aumentando la fuerza de las otras articulaciones- para no perjudicar el desempe\u00f1o de la tarea. Los diversos m\u00e9todos desarrollados por los investigadores para la detecci\u00f3n y el aislamiento de las fallas y el posterior control se basan en teor\u00edas de control y de inteligencia artificial. Las investigaciones tambi\u00e9n implican el desarrollo de un simulador en el cual puedan reproducirse los m\u00e1s diversos problemas con robots manipuladores. Se han creado tres diferentes versiones de este programa, destinadas tanto a escuelas de ense\u00f1anza b\u00e1sica y media como a programas de doctorado, principalmente en las \u00e1reas de ingenier\u00eda el\u00e9ctrica, mec\u00e1nica y mecatr\u00f3nica. La primera versi\u00f3n se orienta al estudio de la cinem\u00e1tica y la din\u00e1mica de robots individuales.<\/p>\n La segunda se destina a experiencias con robots manipuladores que presenten fallas, y la tercera, a robots manipuladores cooperativos. “El simulador, denominado ambiente de simulaci\u00f3n y control de manipuladores, podr\u00e1 utilizarse para la ense\u00f1anza m\u00e1s elemental, como as\u00ed tambi\u00e9n para los t\u00f3picos m\u00e1s avanzados de la investigaci\u00f3n”, explica el investigador. La versi\u00f3n m\u00e1s sencilla del simulador ya ha sido probada con \u00e9xito por varios especialistas, y est\u00e1 siendo distribuida gratuitamente entre investigadores y estudiantes del \u00e1rea de rob\u00f3tica. La versi\u00f3n completa no est\u00e1 disponible por ahora, puesto que la legalizaci\u00f3n de los derechos de autor a\u00fan se encuentra en tr\u00e1mite.<\/p>\n La intenci\u00f3n de los investigadores es hacer que el simulador se incorpore como una caja de herramientas al Matlab, uno de los m\u00e1s utilizados programas de simulaci\u00f3n y c\u00e1lculos matem\u00e1ticos, desarrollado por la empresa estadounidense Mathworks. “Estamos manteniendo conversaciones con ellos”, afirma Marco Terra. El paso siguiente ser\u00e1 el desarrollo del control de manipuladores v\u00eda Internet. Cada usuario proyectar\u00e1 el controlador que desee utilizando los simuladores, y podr\u00e1 probar en forma remota estas t\u00e9cnicas en los robots del Lasi.<\/p>\n Reconocimiento internacional Durante la 41\u00aa Conferencia de Decisi\u00f3n y Control, el principal evento cient\u00edfico organizado por la entidad, un trabajo sobre t\u00e9cnicas de control no lineal de robots manipuladores desarrollado por Adriano Almeida Gon\u00e7alves Siqueira, alumno de doctorado del profesor Marco Terra, fue seleccionado entre los cinco mejores en una categor\u00eda que premia a art\u00edculos cuyo primer autor es un estudiante. La importancia de este galard\u00f3n se torna a\u00fan m\u00e1s clara cuando se sabe que fueron examinados para la conferencia alrededor de 1.400 trabajos, de los cuales aproximadamente 850 fueron aceptados.<\/p>\n Seg\u00fan Marco, la importancia de los estudios desarrollados en el Lasi puede medirse teniendo en cuenta el selecto club de pa\u00edses que act\u00faan en este campo de investigaci\u00f3n. “Tan solo Estados Unidos, Jap\u00f3n, Alemania y Francia han presentado resultados significativos para problemas de fallas con robots manipuladores”, dice el investigador. Dominar ese conocimiento es fundamental para el buen desempe\u00f1o de actividades que requieren cada vez m\u00e1s del auxilio de estas m\u00e1quinas.<\/p>\n El Proyecto
\n<\/strong>Estos estudios, iniciados hace cinco a\u00f1os, han contado con apoyo de la\u00a0FAPESP , en el marco de la l\u00ednea regular de auxilio a la investigaci\u00f3n. Desde 1998, Marco Terra trabaja en el montaje y en el control de un brazo rob\u00f3tico. La investigaci\u00f3n cuenta con la participaci\u00f3n de investigadores del Robotics Institute de la Carnegie Mellon University de Pensilvania, Estados Unidos. \u00c9stos armaron los dos robots existentes en el Lasi, denominados UArm II. El segundo proyecto, de 1999, tuvo como meta estudiar el problema de la detecci\u00f3n y aislamiento de fallas en robots cooperativos, y la posterior reconfiguraci\u00f3n del sistema de control. Robot cooperativo es el nombre dado a dos robots que trabajan simult\u00e1neamente y de manera complementaria en una misma tarea.<\/p>\n
\n<\/strong>Las investigaciones llevadas a cabo en el Lasi han tenido reconocimiento a nivel internacional. M\u00e1s all\u00e1 de la publicaci\u00f3n de art\u00edculos en peri\u00f3dicos nacionales (Revista Automa\u00e7\u00e3o e Controle<\/em>) e internacionales (International Journal of Robotics<\/em>), uno de los miembros del equipo fue homenajeado por el Instituto de Ingenieros Electricistas y Electr\u00f3nicos (IEEE) de Estados Unidos en diciembre del a\u00f1o pasado.<\/p>\n
\n<\/strong>Reconfiguraci\u00f3n de la Acci\u00f3n de Control Tras una Falla en Robots Manipuladores Cooperativos
\n<\/em>MODALIDAD<\/strong>
\nL\u00ednea regular de auxilio a la investigaci\u00f3n
\nCOORDINADOR<\/strong>
\nMarco Henrique Terra – USP
\nINVERSI\u00d3N<\/strong>
\nR$ 23.411,25 y US$ 17.000,00<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Investigadores estudian la manera de corregir fallas en robots industriales, y hacer que \u00e9stos operen en ambientes de microgravedad","protected":false},"author":127,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[437],"class_list":["post-76544","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76544","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/127"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=76544"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/76544\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=76544"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=76544"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=76544"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=76544"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}