02 octubre 2008

Software avanzado para diseño de robots antropométricos

Hasta hace poco tiempo los fabricantes de robots no estaban muy preocupados por el desarrollo de robots antropométricos, y se fijaban más en el cuerpo de otros mamíferos para diseñar el movimiento de los robots. Además, en la mayoría de los trabajos publicados sobre aplicaciones complejas de movimiento en los robots, el campo sobre el que se actuaba era la medicina. Y es que para solucionar los problemas de movimientos complejos de los robots hay que trabajar de manera inseparable tanto en robótica como en análisis de datos. En este mundo, apasionante y complejo, se han abierto camino una serie de programas informáticos, que por sus desarrolladas prestaciones, tienen cabida en el diseño de los robots antropométricos. En este artículo hablamos de estos programas, que por supuesto también tienen aplicaciones más cotidianas. Si alguien se atreve a trabajar con alguno de estas herramientas, sólo recomendarle que se compre primero un buen ordenador. Pero bueno, entremos en materia:
En el campo del diseño de robots antropométricos, una de las actividades más complejas es el diseño de los manipuladores, las manos del robot. En cirugía, por ejemplo, el desarrollo de manipuladores hápticos, que proporcionan realimentación de sensores a la mano del operador es un área de importancia prioritaria para compañías tales como Quanser Consulting, que desarrollan sistemas de retroalimentación sensibles al tacto, lo cual permite a los usuarios trabajar remotamente. El software que se utiliza para estas aplicaciones es Matlab y Simulink. Matlab es un lenguaje de alto nivel que trabaja en un entorno interactivo que te permite realizar tareas computerizadas intensivas que tradicionalmente se realizaban con lenguajes de programación tales como C, C++ y Fortran. Simulink es un ambiente para la simulación multidominio de diseño basado en modelos para sistemas dinámicos y embebidos. Proporciona un ambiente que permite diseñar, simular, implementar, y probar una gran variedad de sistemas que varían alo largo del tiempo, incluyendo telecomunicaciones, controles, procesado de señales, procesado de video, y procesado de imágenes.
Uno de los últimos desarrollos aplicable a herramientas de precisión, es un portador de bisturí de alta fiabilidad y con microcontrol, una tecnología que puede aplicarse en cualquier aplicación biomimética que requiera alta precisión. La compañía Shadow Robot, por ejemplo, pertenece también a ese selecto grupo de empresas que desafían al futuro trabajando en el mundo de los androides. Recientemente ha desarrollado un manipulador con músculos neumáticos de alta precisión, que también puede ser utilizado con sensores táctiles.
Pero volviendo al software utilizado en diseño de robots antropométricos, mencionamos también Momentum. Básicamente se trata de un software workflow, o de gestión del flujo de trabajo en aplicaciones de laboratorio. El programa permite al usuario definir, ejecutar y controlar procesos complejos en un ambiente virtual. Este software también facilita la toma de decisiones en tiempo real, toma de decisiones función de datos.
Para la simulación y modelización de sistemas multicuerpo, o en general cualquier máquina articulada, se utiliza DynaFlexPro. Sus aplicaciones son evidentes en robótica, pero también puede utilizarse entre otras cosas para el diseño de máquinas para manipulación de carga. Utilizando las poderosas tecnologías de algebra computerizada de Maple, este programa se usa para crear concisas y eficientes series de ecuaciones de sistemas en forma simbólica, lo cual facilita la visualización, perspectiva física, y compartición. Además de utilizarse en diseño, optimización, simulación y control de sistemas de ingeniería complejos, su aproximación simbólica es conveniente para la enseñanza de diseño de sistemas mecánicos.

Bibliografía: The rise of the machines. Scientific Computing World. August/September 2008

Palabras clave: haptic technology, off-the-shelf touch-sensitivity, biomimetic, solidly mounted scalped holder, simulating the dynamics of mechanical multibody system.

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