El robor Mimus no recurre a movimientos que hayan sido
programados previamente, sino que gracias a la combinación de datos que captan
sus sensores y a los algoritmos de simulación que gobiernan sus movimientos y comportamiento y también al software basado en gestos del que
dispone, es capaz de interactuar con las personas.
La creadora de Mimus, Madeline Gannon ha desarrollado Mimus
para Autodesk, con el objetivo de explorar la interacción entre robots y
personas. En el video la creadora explica el planteamiento y desarrollo de
Mimus.
Usando cámaras y sensores colocados sobre el techo y en el propio brazo, este robot puede ver quien se
acerca a él en todo momento y elegir con quien interactuar en cada momento, se
ha intentado que cualquier persona, aunque nunca haya tenido relación con robots
industriales sea capaz de interactuar con él y controlarlo.
Mimuses un ABB IRB
700 y es una máquina capaz de levatar hasta 300 kg y moverse a una velocidad de 7m/s, está instalado
en The Desing Museum, en Kensigton,
donde interactúa con los visitantes que se acercan a él, se encuentra en un
espacio aislado para evitar algún accidente.
La Fundación Prodintec es un centro tecnológico situado en Gijón (Asturias), cuyo principal objetivo es potenciar la competitividad de la industria española colaborando con ella en la aplicación de los últimos avances tecnológicos tanto a sus productos como a sus procesos de fabricación y gestión. La celda robotizada implantada en las instalaciones de Fundación Proditec es realmente una celda multiaplicación, diseñada no solo para el mecanizado sino también para desarrollar y experimentar con nuevas aplicaciones de procesado con aún poca oferta en el mercado de la robótica. La celda puede ser adaptada para el desarrollo y la demostración de aplicaciones como manipulación, ensamblado, soldadura, inspección, etc., de cara a que una empresa pueda analizar su viabilidad y posibles resultados.
Imagen de la celda. En primer plano la zona para ISMF. Tras el robot, la zona de mecanizado.
La celda tiene tres objetivos principales:
Ofrecer a las empresas servicios de fabricación de piezas o prototipos de geometría compleja y dimensiones del orden del metro con ambas tecnologías.
Investigar y optimizar estos procesos de fabricación con robot para transferir a continuación esta experiencia a la industria y facilitar la reducción de sus costes de integración.
Desarrollar celdas multiaplicación, ejemplo de la flexibilidad proporcionada por la robotización, con el objetivo de mostrar a empresas especializadas en el prototipado y fabricación de series cortas, así como a la pyme industrial, cómo abarcar diversas tecnologías de fabricación con una reducción considerable en costes de maquinaria.
Características técnicas de la celda
El robot se encuentra en el centro de la celda. Se trata de un robot Kuka KR500-2 AA (‘Absolute Accuracy’), con seis grados de libertad (6 ejes), un alcance de 2.826 milímetros y una capacidad de carga de 500 kilos. El robot puede trabajar en dos zonas definidas: una orientada al mecanizado y otra a la deformación incremental de chapa metálica (ISMF).
Detalle de componentes en la parte para ISMF (cabezal, pin, matriz y marco móvil).
En la zona de mecanizado, el sistema robótico cuenta con una mesa giratoria sin límite de giro y con capacidad de carga de 500 kilos. Este séptimo eje permite el giro continuo de la pieza durante el mecanizado, reduciendo los movimientos necesarios del robot y mejorando la accesibilidad de la herramienta para así evitar colisiones y aumentar la precisión. Para evitar el polvo generado durante el procesado, esta zona se aísla de la segunda zona de trabajo y del exterior mediante una lona transparente y un cerramiento móvil. Hay una zona orientada a deformación de chapa, que dispone de una robusta mesa rectangular fija al suelo, con una serie de marcos móviles en dirección vertical y agarraderas, para la sujeción de chapas metálicas. El objetivo de este movimiento es desplazar las chapas sobre las que se está realizando la deformación incremental, bien hacia abajo si se está empleando una matriz, bien hacia arriba en caso contrario. La mesa rígida permite fijar matrices o mártires para el proceso de ISMF, y también utilizar esta parte de la celda para otras aplicaciones en las que puede ser necesario fijar componentes de forma temporal. El extremo del robot dispone de dos elementos poco habituales en una celda robotizada: un sensor de fuerza y par de ATI Industrial Automation para monitorizar esfuerzos y vibraciones que puedan generarse durante un procesado, y un elemento de cambio rápido manual que permite cambiar de cabezal o pinza en pocos minutos con el único esfuerzo del apriete de un tornillo. Esta solución de mucho menor coste que un cambio automático es interesante cuando el cambio no es frecuente, como es el paso de un tipo de aplicación a otra. Los acoples necesarios para el sensor han sido diseñados en Prodintec.
Detalle del sensor y del cambio rápido manual (un solo apriete) acoplados al extremo del robot.
Puesta en marcha de la celda
El proceso completo de mecanizado con robot consta de dos fases principales: la fase de planificación, que engloba desde la disponibilidad del CAD hasta la obtención de los programas que va a ejecutar el robot, y la fase de ejecución, en la que el robot realiza las trayectorias de mecanizado. La figura muestra los pasos de que constan estas dos fases. Estos pasos generalmente se repiten varias veces durante la fabricación, sobre todo si la pieza se fabrica por partes.
La NASA se ha hecho con los servicios de un enorme brazo robótico para utilizarlo en la creación de sus estructuras aeroespaciales.
Se mueve y gira para recoger contenedores enormes llenos de carretes de fibras de carbono y, a continuación, actúa según patrones pre-programados para depositar las fibras sobre una banda de 14 metros de largo.
El centro de Investigación Langley de la NASA se encuentra en el proceso de puesta a punto de esta herramienta de investigación de compuestos avanzados, que los ingenieros llaman ISAAC (Integrated Structural Assembly of Advanced Composites). Sólo llevar el robot a su ubicación fue todo un reto financiero y físico.
"Hemos trabajado durante dos años para obtener esta tecnología robótica precisa. Pero la idea se remonta a hace más de seis años", dijo el ingeniero de Mecánica Estructural Chauncey Wu.
Junto a su coste de 2,7 millones de dólares, el otro desafío ha sido mover físicamente a ISAAC. El sistema es uno de los tres en el mundo fabricados por Electroimpact, Inc.
El robot se caracteriza por su trabajo de precisión, por lo que su emplazamiento en el interior del edificio asignado tenía que ser exacta.
Unas semanas más tarde, la misma grúa volvió a fijar el brazo en la pista que va a utilizar para producir las fibras compuestas. Los investigadores planean tener ISAAC en funcionamiento a principios de 2015.
Nuevo laboratorio de Ingeniería Industrial de la Universidad Icesi, su protagonista el brazo robótico que permite que los estudiantes aprendan a automatizar procesos, en este caso están haciéndolo por medio de simulaciones y operación real del brazo robótico en la estación estudiantil adquirida para tal fin. Más información con Victor Escallon en vicesca@icesi.edu.co
El pasado 18 de septiembre, los estudiantes del programa de Ingeniería Industrial recibieron la electiva de Automatización Industrial por primera vez en el nuevo laboratorio de Ingeniería. El sitio de 145 m2 está ubicado en el segundo piso del Taller de Diseño, y está dotado con alta tecnología para la realización óptima de actividades del programa. Su protagonista el brazo robótico que permite que los estudiantes aprendan a automatizar procesos, en este caso están haciéndolo por medio de simulaciones y operación real del brazo robótico en la estación estudiantil adquirida para tal fin . “La Universidad ha hecho una gran inversión con éste espacio para el beneficio de nuestros estudiantes. Esta área era necesaria para que los estudiantes puedan experimentar la realidad de los procesos industriales y de servicios, no sólo viéndolos sino interactuándo directamente con ellos.” expresó el profesor Víctor Escallón del programa de Ingeniería.
Por ahora el laboratorio está abierto para los estudiantes del programa que cursan Ingeniería Industrial, se espera que en un mediano plazo los estudiantes de los programas de Ingeniería de Sistemas e Ingeniería Telemática realicen prácticas en éste lugar.
Información adicional:
El laboratorio de Ingeniería Industrial cuenta con cuatro espacios para el desarrollo de prácticas por los estudiantes de la Facultad de Ingeniería: Automatización Industrial (201H), Buenas Prácticas Procesos de Alimentos (202H), Prácticas Interactivas (203H) y Logística de Almacenamiento (204H). En el primer espacio, se instaló una estación estudiantil de automatización con brazo robótico que le permite a los estudiantes el automatizar un proceso, primero simulando la operación y luego programando la operación misma del robot en directo. Hasta ahora la estación está configurada como FMS o Sistema de Manufactura Flexible, donde la flexibilidad en lo que se fabrica y la cantidad está dada por la programación del brazo robótico y los elementos de automatización presentes. Está se está expandiendo para convertirla en CIM o Manufactura Integrada por Computador en donde la producción es enteramente controlada desde un computador. En el segundo, se ha diseñado un espacio de preparación de alimentos siguiendo las buenas prácticas para el manejo de alimentos y se están instalando los elementos necesarios para prácticas de los estudiantes de materias como Procesos y Procedimientos, Planeación y Control de la Producción, entre otras, que requieran el montaje de una línea de producción de alimentos. El tercero espacio está diseñado como área abierta que se adapta a las prácticas que los estudiantes realicen simulando plantas de producción e instalaciones de servicios y pueden trabajar de forma integrada a las áreas de preparación de alimentos y almacenamiento. En el último, se tiene planeado instalar equipo que permita realizar prácticas de lo que se conoce como “Smart Supply Chain” que inicialmente será orientada hacia logística inteligente en almacenamiento e identificación de artículos en inventario a través de estanterías “inteligentes” y equipo de lectura y codificación de Código de Barras y Etiquetas de RFID o identificación por radio frecuencia.
La impresión en 3D es una de las tecnologías sobre las que más altas tenemos las expectativas. Se supone que están llamadas a revolucionar los procesos industriales tales como los conocemos hoy en día, y su potencial ya se puede vislumbrar hoy. Las nuevas generaciones de impresoras 3D están a punto de ser liberadas de sus patentes, lo que supondrá una generalización de su uso.
De momento, se emplean para acelerar procesos de prototipado y los profesionales de la ingeniería y la arquitectura pueden emplearlas para la planificación de sus proyectos. También los emplean los cirujanos antes de una operación, para crear modelos de los procedimientos que van a seguir, y sus usos creativos y artísticos son incontables. Algunos, sin embargo, advierten del peligro de esta tecnología: en teoría, permitiría replicar llaves en cuestión de minutos, a partir de una simple foto.
Las noticias sobre impresión 3D se suceden, eso es innegable. Y a pesar de ello aún hay muchos que dudan sobre cuál será su utilidad real para el ciudadano de a pie, si es que llega a tenerla algún día. Un proyecto puesto en marcha en los últimos meses ya se la ha encontrado. Se llama Proyecto Daniel, y está fabricando prótesis ortopédicas por unos 100 dólares (menos de 75 euros) para las víctimas de la guerra de Sudán.
Daniel Omar, un adolescente más víctima de la guerra
Todo comenzó con un reportaje publicado en la revista Time en abril de 2012. Uno de los protagonistas de la historia era Daniel Omar, un adolescente sudanés de 14. El joven contaba cómo hacía un mes, se había convertido en una víctima de la guerra de su país, y lo sería para toda la vida: mientras se encontraba cuidando las vacas de su familia en la zona de las montañas de Nuba, al sur de Sudán, una región azotada por la guerra, una bomba lanzada por el ejército le había dejado sin ambas manos.
“Oí el ruido del avión, así que me tumbé en el suelo. Después escuché cómo lanzaba la bomba, así que me levanté de un salto, corrí, me escondí tras un árbol y me abracé a él con los brazos”, contaba el chaval en el reportaje. El árbol protegió el cuerpo de Daniel, pero no sus manos. Desde entonces, y una vez superada la estancia en el hospital y el peligro para su vida, el día a día del joven no había vuelto a ser igual. Ya no podía hacer solo cosas tan simples como vestirse o comer. Se calcula que 50.000 personas en todo el país han sufrido amputaciones similares.
A miles de kilómetros del desabastecido hospital donde Daniel recibía tratamiento, en California, Mick Ebeling leía su historia. Ebeling es el fundador de Not Impossible Lab, una fundación sin ánimo de lucro que trabaja por utilizar la tecnología más puntera para crear soluciones low cost y sin patentes para problemas relacionados con la atención médica y la salud.
“Leí el artículo de Time sobre él y tuve que ayudar”, dice Ebeling. El fin estaba claro: devolverle a Daniel la autonomía y la dignidad en la medida de lo posible. El medio: la impresión 3D. Era tan sencillo como fabricarle nuevas manos, ¿no?
Diseños libres, impresoras y asesoramiento médico
Sí, desde luego, pero el proceso tiene su miga. Para hacerlo posible, Ebeling reunió a un equipo de expertos tanto el ortopedia como en impresión 3D, además de entusiastas del código abierto y las soluciones libres de patentes y otras limitaciones.
Uno de ellos fue Richard Van As, un carpintero sudafricano que sufrió un accidente en 2011 en el que perdió los dedos de su mano derecha. Cuando se recuperó, comenzó a investigar la forma de conseguir una prótesis que le ayudase a manejarse mejor sin los dedos amputados, pero descubrió que “son principalmente las corporaciones de América las que tienen las patentes que podrían haberme restaurado los dedos, pero son excesivamente caras”, explica.
De forma que decidió diseñar su propia prótesis, que bautizó como Robohand y que se puede imprimir y adaptar según las necesidades a partir de las instrucciones publicadas en su página web.
Printrbot, una compañía dedicada a la impresión 3D, aportó el equipamiento necesario al proyecto, así como el conocimiento sobre esta técnica para lograr los mejores resultados. “Me gusta porque le da una utilidad muy real a algo que para muchos solo es un juguete. Cómo no iba a apuntarme, cuando se trata de un proyecto con un objetivo tan importante”, explica Brook Drumm, creador de Printrbot.
Por último, Ebeling necesitaba un doctor que supervisase el proyecto para asegurar su idoneidad y utilidad para los pacientes. Ese fue el papel de David Putrino, fisioterapeuta especializado en la neurociencia del control de la motricidad. Suya era la tarea de controlar que las prótesis “no solo tuviesen el potencial para funcionar sino también que eran fáciles de utilizar por parte de los pacientes y cómodas de llevar”.
Una prótesis funcional por menos de 75 euros
Ebeling tenía así el diseño, los medios y el asesoramiento médico necesario. Consiguió el respaldo económico de Intel y Precipart y despegó hacia África el pasado 16 de noviembre. “Aterricé en Sudán con impresoras 3D, portátiles, piezas de plástico y el objetivo de imprimir un brazo para Daniel”.
Desde luego, resulta tosca y poco controlable en comparación con lo que los médicos de los países más desarrollados pueden conseguir cuando cuentan con abundantes medios técnicos y económicos, pero este brazo robótico ayudó al adolescente a comer solo por primera vez en meses, lo que ya supone todo un éxito
Ebeling estableció su laboratorio en el hospital local, y en unos cuantos días, Daniel recibió la primera versión de su prótesis. Desde luego, resulta tosca y poco controlable en comparación con lo que los médicos de los países más desarrollados pueden conseguir cuando cuentan con abundantes medios técnicos y económicos, pero este brazo robótico ayudó al adolescente a comer solo por primera vez en meses, lo que ya supone todo un éxito, y su reducido coste (en total, unos 100 dólares) lo hace accesible a mucha más gente con recursos muy limitados.
Porque el objetivo del proyecto no es solo ayudar a Daniel Omar, sino a muchos más que, como él, han perdido algún miembro como consecuencia de una guerra que dura ya años. Y parece que va por buen camino.
Ebeling y su equipo han enseñado a los técnicos del hospital cómo funcionan las impresoras 3D y los programas de diseño, así como a ajustar las prótesis según las necesidades de cada paciente para que ellos mismos continúen fabricándolas. A un ritmo lento pero constante ya lo están haciendo, y esperan conseguir financiación para instalar más de estos laboratorios en otros hospitales de la región. “Esperamos niños y adultos en otras zonas de África y de otros continentes puedan utilizar el potencial de esta tecnología para crear nuevas oportunidades”.
