1 de agosto de 2014

Soluciones de RO-BOTICA para universidades y empresas. Artículo en boletín CEA-GTRob

Hemos aprovechado la oportunidad brindada por el Grupo Temático de Robótica (GTRob) del Comité Español de Automática (CEA) para escribir este artículo en su boletín semestral. Nuestra aportación está centrada en la robótica educativa para el sector Universidades y Empresas.

El boletín entero es descargable en PDF desde este enlace. En él se explica la evolución del mundo de la robótica que ha tenido y tendrá lugar durante los próximos meses. [artículo a continuación]

Zona empresarial: RO-BOTICA, robótica educativa y personal

RO-BOTICA Global S.L. se fundó en 2007 como tienda on-line con el ánimo de acercar la robótica a la educación, al ocio y a los hogares. Nuestra misión es fomentar la robótica personal facilitando el acceso en nuestro país de los robots y kits de robótica más avanzados y didácticos de cualquier lugar del mundo. 
RO-BOTICA contó en 2008 con la primera tienda presencial de robótica educativa y personal de Europa, y desde Julio de 2014, nos podréis encontrar en la Calle Balmes 350 de Barcelona para 
ofrecer un mejor y mas cercano servicio a nuestros clientes.

Robótica educativa

La robótica educativa es un método de aprendizaje basado en el aprender-haciendo que se fundamenta en el uso de la robótica y en la superación de retos como base e hilos conductores. El objetivo no es que el docente enseñe robótica, sino que utilice este recurso tecnológicfigura 1.- Reto espacial LEGO EV3o en su asignatura como factor de motivación para, a partir del interés, llevar al alumno a la construcción de su propio conocimiento.
En RO-BOTICA creemos que utilizar en la educación un elemento altamente tecnológico como un robot donde convergen disciplinas como las famosas STEM (de sus siglas en inglés Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) ayuda a fomentar las vocaciones tecnológicas. Pero además, tal y como muestran diversos estudios, el uso de robots en la educación ayuda a forjar el desarrollo de competencias como la autonomía, la iniciativa, la responsabilidad, la creatividad, el trabajo en equipo, la autoestima y el interés por la investigación.

Robótica para estudiantes

Existen numerosos robots en el mercado que cubren distintas necesidades. Es por eso que desde RO-BOTICA seleccionamos cuidadosamente aquellos que puedan complementarse de manera que satisfagan los requisitos demandados. En este caso el más popular es el nuevo LEGO MINDSTORMS Education EV3: versátil y con una curva de aprendizaje suave.

Sin embargo, una solución que está pegando fuerte últimamente es VEX Robotics. Con unos acabados muy trabajados VEX ofrece al usuario un sistema de metal muy robusto que puede ser autónomo o radio controlado. Con estos kits, podemos construir robots de tamaños considerables y reconfigurables gracias a la diversidad de piezas, engranajes, ruedas, etc.

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Robótica para profesores

En este apartado queremos destacar las siguientes dos soluciones robóticas:

1.- Fischertechnik, un sistema de calidad Alemana con estructuras de plástico. De este sistema podemos presentar los siguientes aspectos más interesantes:
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  • Los modelos son más cercanos a la robótica industrial (brazos, cintas transportadoras, máquinas perforadoras, etc.)
  • Puedes personalizar los proyectos gracias a la flexibilidad del fabricante en servir piezas individualmente si es preciso
  • Tiene una línea que funciona a 24V que permite el uso de PLC propios del usuario
2.- ROBOTIS Premium, un kit de robótica que ofrece la posibilidad de construir 29 modelos de robots de forma escalable hasta 18 grados de libertad como hexápodos y robots humanoides con los que trabajar los sistemas de control, equilibrio, sensorización. Todo esto utilizando los actuadores DYNAMIXEL.


Figura 4.- ROBOTIS Premium version humanoideAdemás con ROBOTIS Premium tienes la posibilidad de formar un equipo de estudiantes para que participe en concursos de robótica humanoide como CEABOT. A través de este tipo de iniciativas los alumnos pueden imaginar y construir robots de diseño propio a la vez que les ofreces un valor añadido a currículo y una experiencia personal que puede cambiarles la vida.



Una solución parecida pero de dimensiones algo ROBOTIS DARWIN-Mini. Un humanoide de 16 grados de libertad (servomotores) fácil de construir y de programar que, además, ¡puedes controlar directamente desde un smartphone con ANDROID!
más reducidas, sería el robot. Ideales para prácticas universitarias con robots humanoides de bajo coste.
Este robot utiliza los nuevos actuadores DYNAMIXEL XL-320 y está orientado al entorno de las impresiones 3D: el fabricante facilita los ficheros necesarios para imprimir las piezas o sus variaciones cusomizadas. Este detalle (que ningún otro fabricante tiene) permite tener un robot totalmente personalizable y dinámico.

Robótica para investigadores

Figura 6.- DARwIn-OPNunca es sencillo realizar una investigación, sobre todo si hay que empezar siempre de cero. Por ello la firma coreana ROBOTIS ha desarrollado la plataforma abierta robótica DARwIn-OP para ayudar a los investigadores interesados en robótica, redes, procesado de imagen, sistemas de control automático e IA.
Para ello ROBOTIS nos ofrece por un lado a DARwIn-OP (Dynamic Antropomorfic Robot with Intelligence) como un robot humanoide de 20 grados de libertad (utilizando 20 actuadores DYNAMIXEL MX-28 que tienen un encoder contactless absoluto que permite un control de posición de 360° a una resolución de 0.088°), un fitPC Intel Atom de 1.6GHz con Linux, cámara, WiFi, giróscopo y acelerómetro de 3 ejes cada uno y micrófonos.
Por otro lado, DARwIn-OP forma parte de un proyecto de investigación internacional cooperativo que recoge sus frutos en la comunidad www.robotsource.org. Además, ROBOTIS año tras año organiza el campeonato DARwIn-OP Humanoid Application Challenge dentro de las conferencias IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). Con todas estas iniciativas la firma Coreana pretende animar a que los investigadores diseñen y desarrollen aplicaciones creativas útiles para la sociedad y maximizar la contribución de la investigación de robótica humanoide.

 

Robótica para proyectos abiertos

Otra alternativa es diseñarse uno mismo sus propios proyectos y prototipos de robots. Para ello, si nuestro proyecto necesita motorizarse de una manera precisa podemos contar con los actuadores modulares ROBOTIS DYNAMIXEL.
Figura 7.- Familia actuadores DYNAMIXEL

Estos actuadores son la unión de una caja reductora, un controlador, un driver y un sistema de comunicación. Con este sistema se consiguen un conjunto de altas prestaciones entre las que destacarían la conexión Daisy-chain (lo que facilita la expansión del proyecto), la parametrización de las características del servo y el gran feedback que podemos recibir de ellos (posición, velocidad, temperatura interna, el torque o la tensión de alimentación).

Para controlar estos actuadores el propio fabricante ofrece unas soluciones muy económicas y abiertas como el controlador OpenCM-9.04 con un IDE similar a ARDUINO. Esto facilita mucho la conexión y programación avanzada de los motores . Pero también es adaptable con sistemas más populares como, por ejemplo, ARDUINO.

Finalmente, si nuestro proyecto además de precisión y repetitividad requiere par y potencias mucho mayores podemos utilizar la nueva línea de altísimas prestaciones DYNAMIXEL PRO. Estos servomotores están pensados para proyectos de gran envergadura, como por ejemplo el robot de tamaño humano real THOR (participante de la DARPA Robotics Challenge) o sistemas industriales de automatización.

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Javier Vidal
Responsable Técnico de RO-BOTICA
jvidal@ro-botica.com