Investigadores de la BUAP crean plataforma robótica

Investigadores de la BUAP crean plataforma robótica

Domingo 4 de Marzo de 2012

•Desarrollan tecnología innovadora de beneficio educativo, social e industrial.

•En proceso el registro de patente.

Investigadores de la Facultad de Ciencias de la Electrónica (FCE) de la BUAP, diseñaron, desarrollaron y construyeron un robot con tecnología innovadora que tiene aplicaciones médicas, de educación científica e industriales.

La Plataforma Robótica, cuyas características teóricas y tecnológicas incluyen el modelado matemático, la arquitectura de control y el diseño de algoritmos de control (que le da una versatilidad en sus aplicaciones), son el resultado del trabajo de investigaciones realizadas por los doctores en ciencias María Aurora Vargas Treviño, Fernando Reyes Cortés, Jaime Cid Monjaraz y Sergio Vergara Limón.

El robot manipulador de tres grados de libertad con tecnología de transmisión directa, que al no utilizar engranes ni cadenas de transmisión tendrá un fuerte impacto científico y social, fue diseñado, desarrollado y construido en su totalidad con tecnología de punta en el Laboratorio de Robótica de la FCE.

Posee un sistema de control y programación único, que le permiten una gran versatilidad en las tareas encomendadas y además de competir con cualquier marca de robot comercial, posee una infraestructura científica que es un soporte para los programas educativos de la FCE y sobre todo, tiene un impacto directo en la sociedad.

Por su novedad, el nivel inventivo y la aplicación industrial, la BUAP a través de la Vicerrectoría de Investigación y Estudios de Posgrado realizó la solicitud de patente para la Plataforma Robótica ante el Instituto Mexicano de Propiedad Industrial, organismo que le otorgó el código MX/a/2012/001492.

Un auxiliar médico

Único en su tipo, el robot tiene un tamaño de 1.80 metros de altura y un peso de 120 kilos; puede moverse a una velocidad lineal de 3 metros por segundo y aplicar ejercicios de fisioterapia con la exactitud con la que requiere un paciente, explicó el doctor Fernando Reyes Cortés.

Con elementos de última generación y aprovechando sus conocimientos avanzados de electrónica y sobre todo de matemáticas, los investigadores, lograron un modelo que puede reproducir, con movimientos precisos, todo lo que le enseñe un usuario.

Mientras todos los robots se programan a través de una computadora o el equipo que tiene asociado a su sistema, el prototipo diseñado por los universitarios de la FCE, rompe esta barrera y puede ser programado hasta por una persona que no tenga conocimientos de robótica.

Basta que el fisiatra se coloque un sensor en el brazo y empiece con la rehabilitación al paciente, para que todos sus movimientos, la fuerza que aplica, posición, velocidad, ritmo y tiempo, “sean captados por el robot y grabados en su memoria”, explicó el Doctor Reyes Cortés.

“El prototipo que posee sensores de última generación, tiene un soporte científico y académico donde se integran conocimientos avanzados de mecatrónica que le permite reproducir de manera adecuada y exacta cada uno de los movimientos, en el momento que se le indique dar el masaje o los ejercicios”, comentó.

Reconoció el apoyo que recibieron del coordinador de la licenciatura en Fisiatría, Jaime Rebollo, para hacer las investigaciones en el área médica, lo que permitirá a futuro reproducir el modelo, dándole un aspecto anatómico, con el fin de que el paciente le tenga más confianza, porque “aunque es un robot amigable, su aspecto actual es el de un brazo industrial”.

Su diseño innovador lo puede llevar más allá de la fisiatría. Si se le inserta una pluma robot y un programa de reconocimiento de voz, con un lenguaje de coordenadas, puede escribir lo que una persona con discapacidad motora le dicte para manifestar lo que desea y ayudarlo a mejorar su calidad de vida.

También puede alimentar a un paciente si se le enseña cómo tomar la cuchara, meterla al plato, tomar la comida y la trayectoria del plato a la boca, “y lo hará con la misma suavidad y velocidad con la que lo hace una persona, lo que demuestra que tiene varios los escenarios donde actuar”, aseguró el investigador de la FCE.

Aplicaciones científicas

Este prototipo que surgió como idea en 1998 y con los años se fue perfeccionando, hoy está equipado con motores de transmisión directa, la nueva tecnología de los robots del futuro que los hacen más exactos, precisos y veloces y que poco a poco desplazarán a los convencionales de sistemas de engranaje y cadenas.

“Si bien es cierto que la transmisión directa tiene un enorme beneficio, lo es más el soporte teórico que durante años de investigación hemos venido desarrollando en la Facultad de Ciencias de la Electrónica. Esto es lo que hace posible que tenga mayores aplicaciones y un impacto en la sociedad”, puntualizó Reyes Cortés.

Al hablar del beneficio en la docencia, comentó que es una herramienta clave porque se pueden transmitir de forma fácil y sencilla todos los conceptos de las áreas de robótica, control automático y mecatrónica, además de que da la oportunidad de realizar investigación científica.

Se puede programar para que haga prácticamente todas las actividades que hace un robot industrial y con la misma precisión con que lo hacen los técnicos de forma manual, porque su experiencia se la pueden transmitir para que realice el pintado y traslado de objetos, estibado, selección de piezas, etcétera.

Esta Plataforma Robótica ha sido también soporte para los trabajos de investigación científica de los estudiantes de licenciatura y posgrado de la FCE, para la obtención de grado.

Sus avances y resultados han quedado plasmados en libros como Robótica. Control de robots manipuladores y MATLAB Aplicado a robótica y Mecatrónica, que hoy son una bibliografía indispensable entre estudiantes y profesores de electrónica, robótica y mecatrónica, además de sinnúmero de artículos publicados en revistas nacionales e internacionales arbitradas.

Perfil de los investigadores

María Aurora Vargas Treviño • Doctorado en Optoelectrónica en la BUAP • Profesora Investigadora de la Facultad de Ciencias de la Electrónica • Miembro del Sistema Nacional de Investigadores • Investigador Huésped en el Laboratorio de Física de Partículas (FERMILAB) del Gobierno de Estados Unidos. • Artículos en revistas internacionales indexadas • Correo Electrónico: mavargas@ece.buap.mx. Fernando Reyes Cortés. • Doctor en Electrónica y Telecomunicaciones • Profesor investigador de la Facultad de Ciencias de la Electrónica. • Miembro del Sistema Nacional de Investigadores • Ganador del Premio al Mérito Civil del Ayuntamiento de Puebla y Premio Estatal de Ciencia y Tecnología • Autor de varios libros. • Artículos en revistas nacionales e internacionales. • Correo electrónico freyes@ece.buap.mx. Jaime Cid Monjaraz • Doctor en Ingeniería Mecatrónica. • Profesor e investigador y actualmente Coordinador de la Oficina de Transferencia de Tecnología del CUV-VIEP. • Miembro del Padrón VIEP y Perfil PROMEP. • Artículos en revistas nacionales e internacionales arbitradas. • Correo electrónico jaime.cid@correo.buap.mx. Sergio Vergara Limón • Maestría y Doctorado en Optoelectrónica • Profesor investigador de la Facultad de Ciencias de la Electrónica. • Miembro del Sistema Nacional de Investigadores. • Artículos nacionales e internacionales en revistas indexadas. • Investigador participante en la construcción del Detector de Rayos Cósmicos del experimento ALICE, en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares de Ginebra, Suiza. • Correo electrónico svergara@ece.buap.mx.