(Agencia)
Ciudad de México.- Científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) construyeron varios prototipos de robots humanoides caminantes, y en el futuro crear otros que suplan al hombre en trabajos peligrosos como el rescate de personas atrapadas en zonas de incendio o sismos o tareas cotidianas como el transporte de objetos.
Para el diseño de estos robots, los científicos al Laboratorio de Robótica y Visión Artificial de la institución, desarrollaron algoritmos y sistemas electromecánicos que imitan las funciones biológicas que permiten al humano caminar de manera estable y mantenerse en pie.
En un comunicado, el Cinvestav señala además de los beneficios en diversas tareas, la investigación busca contribuir a la formación de investigadores en esta área de la robótica.
DESARROLLO. Juan Manuel Ibarra Zannatha, líder del proyecto, explicó que el primer paso para fabricar estos robots humanoides fue el diseño mecánico y hacer formulaciones matemáticas que regirán su movimiento.
Comentó que ambas fases se completan con apoyo en equipos de cómputo que permiten hacer simulaciones realistas del desempeño que tendrá el robot mediante modelos geométricos, cinemáticos y dinámicos.
El siguiente paso fue optimizar los modelos, es decir, con los datos integrados, el sistema proporciona el tamaño preciso para las extremidades de los robots, así como sus masas, agregó.
Ibarra Zannatha detalló que una vez que se ensambló al autómata, se debe evaluar el control automático individual de cada articulación para lograr el movimiento deseado, lo que requiere la operación de más de 20 motores al mismo tiempo en cada modelo, “porque se tiene que medir la posición, aceleración y velocidad al principio y al final del ciclo de caminata, que nunca es idéntico”.
Para esto, añade, se debe conseguir que los motores estén coordinados para que los robots realicen el movimiento adecuado y no vayan a caer al caminar. “Esto requiere utilizar la información proporcionada por sensores de equilibrio, además de medir la fuerza con la cual el pie interactúa con el suelo”.
En los humanoides se utilizan centrales inerciales (dispositivos electrónicos que miden velocidad, orientación y fuerzas gravitacionales) las cuales realizan las mismas mediciones que el oído interno, cuyas señales son empleadas por la computadora central del robot, es decir, su “cerebro” para controlar todas sus articulaciones, garantizar la estabilidad de la marcha y así evitar las caídas.
Con estas mediciones y utilizando los modelos dinámicos del robot es posible predecir o anticipar una caída y decidir acciones que la eviten, como por ejemplo el movimiento de los brazos o el tronco.
“Como se ve en este ejemplo simple, el humanoide actúa en tres etapas al igual que nuestro sistema biológico: la medición de una cierta variable física, su interpretación y uso en un dispositivo de control y finalmente la acción, que en el caso del robot es ejecutada por los motores ubicados en las piernas y brazos”, afirma el doctor en ciencias por el Instituto de Investigación en Informática y Sistemas Aleatorios del INRIA y por la Universidad de Rennes, Francia.
