2015

N´TICS

DANIEL ALBÁN &

PAUL GAVILANES

02/06/2015

Innovaciones de la ingeniería mecánica

2

Contenido Japón lanza una “revolución robótica” para luchar contra el declive de la fuerza laboral.. ......... 3

Enjambres de robots que se comportan como un banco de peces ............................................ 4

Skycar M400: El coche que vuela .............................................................................................. 5

Éxito de un algoritmo para agilizar la coordinación entre robots en trabajos mecánicos de

equipo ...................................................................................................................................... 6

Un brazo robótico permite movimientos más fluidos en parapléjicos ........................................ 7

3

Japón lanza una “revolución robótica” para luchar

contra el declive de la fuerza laboral..

Uno de los mayores

desafíos que enfrenta Japón

es el envejecimiento de la

población y la consiguiente

disminución de la fuerza

laboral.

Desde el máximo de un

poco más de 68 millones de

personas alcanzado en junio

de 1997, la tercera

economía del mundo ha

perdido cerca de 2,6

millones de ciudadanos en

edad para trabajar, lo que ha

elevado los costos de las

empresas.

El indicador completó en

abril su tercer mes

consecutivo a la baja y tocó

su mínimo desde diciembre

de 2012.

En un intento por superar

los obstáculos que implica

una población más anciana,

el primer ministro japonés

Shinzo Abe está

promoviendo una

"revolución robótica". En la

inauguración del Consejo

de la Iniciativa de

Revolución Robótica a

mediados de mayo, el

premier llamó a las

compañías locales a

"extender el uso de la

robótica desde las fábricas

a gran escala a cada esquina

de nuestra economía y

sociedad".

El plan gubernamental de

cinco años, que cuenta con

el apoyo de 200 empresas y

universidades, apunta a

profundizar el uso de

máquinas inteligentes en la

manufactura, las cadenas de

suministro, la construcción

y la salud, así como a

aumentar las ventas de

robótica desde 600 mil

millones de yenes (US$

4.833 millones) hasta 2,4

billones (millones de

millones) de yenes (US$

19.335 millones) a 2020.

Enjambres de robots que se comportan como un banco de peces

Los robots del proyecto Collective Cognitive Robots (COCORO) funcionan como un

sistema colectivo de agentes autónomos que son capaces de aprender de experiencias

pasadas. Los autómatas acuáticos interactúan entre sí mediante el intercambio de

información con lo que consiguen conformar un sistema cognitivo que les permite

reconocer su entorno.

Esto permite que los artilugios no solo se asemejen a bancos de peces en su aspecto;

además, los robots se comportan como ellos. Según el doctor Thomas Schmickl,

coordinador de este proyecto y profesor asociado del departamento de Zoología de la

Universidad de Graz (Austria), COCORO se distingue de otros proyectos similares en

que los robots están dotados con conocimiento colectivo.

En un experimento se pusieron a flote 20 robots tipo Jeff en una cisterna de agua. A

medida que entraron en contacto los unos con los otros, fueron cobrando consciencia

gradualmente del tamaño del enjambre que formaban. Esta „consciencia del tamaño del

enjambre‟ se logró a base de transmitir información sobre su estado valiéndose de

diodos emisores de luz (LED).

Los científicos tomaron como modelo algunos ejemplos de conocimiento colectivo que

se encuentran en la naturaleza.

En otra prueba, el cometido de los robots era hallar los restos de un avión hundido. En

esta ocasión, robots tipo Lily efectuaron la búsqueda en las proximidades de la

superficie, mientras que los robots tipo Jeff rastrearon el fondo del estanque.

En torno al avión se habían colocado imanes para imitar una señal electromagnética

emitida localmente, y los robots emplearon las brújulas que llevaban integradas para

localizar el objetivo. Después, un robot Jeff descubrió el objetivo al fondo del estanque

y se posó sobre el mismo.

Transmitiendo la luz LED, pudo atraer a otros robots del mismo tipo, los cuales se

reunieron en torno al objetivo. Entretanto, los robots Lilly se concentraron encima, al

nivel de la superficie.

5

Skycar M400: El coche que vuela

Está preparado para transportar a 4 pasajeros y despegar y aterrizar de forma vertical, es lo suficientemente pequeño para conducirlo por la calle, vuela a una velocidad máxima de 600 km/h El ingeniero canadiense Paul Moller lleva años convencido de que el automóvil

terminará por ser sustituido por una máquina voladora y ese íntimo deseo, que ha inspirado su trabajo en las últimas décadas, está a punto de verse cumplido gracias al Skycar M400. Está preparado para transportar a 4 pasajeros y despegar y aterrizar de forma vertical, es lo suficientemente pequeño para conducirlo por la calle, vuela a una velocidad máxima de 600 km/h. Las pruebas de los primeros protótipos fueron realizadas con éxito en el 2002, por lo tanto, ya se preparan y se hacen subastas para poner en venta Skycars a precio de 2 millones de dólares, también se a demostrado que puede ser más económico y práctico que un helicóptero. Su desarrollo ha sido ultimado por la compañía californiana Moller International, fundada en el año 1983, y ha costado más de 4.000 millones de pesetas. A simple vista y por su diseño, parece sacado de la gran pantalla (Batman, Blade Runner), pero está a punto de aterrizar en medio de cualquier calle. Y es que la obra maestra de Moller puede considerarse como el primer coche volador y permitirá, por ejemplo, vivir a 300 kilómetros del lugar de trabajo y llegar a él en 45 minutos sin, se supone, atascos. La última evolución ha sido presentada hace unos días en Sidney y aporta, como única novedad respecto al modelo anterior, que está equipado con cinco turbinas en lugar de cuatro. Por lo demás, mantiene

intactas las características que pueden convertirlo en un ingenio revolucionario: tamaño equivalente al de un turismo medio (4,5 metros de largo), velocidad máxima en vuelo de 560 kilómetros por hora, autonomía de 1.500 kilómetros, despegue y aterrizaje vertical y un habitáculo en el que pueden viajar cómodamente cuatro personas. Además, para que se pueda aparcar en cualquier sitio, sus alas son plegables. Control informatizado Para su manejo, el Skycar M400 sólo dispone de dos mandos que permiten al piloto-conductor controlar la velocidad y la dirección del viaje. El resto de parámetros (estabilidad, navegación, aviónica...) están gestionadas por computadoras para evitar los errores humanos. A ello ayudará también lo que Moller ha dado en llamar la red de carreteras aéreas, que permitirá gestionar y ordenar los desplazamientos a través de un sistema de posicionamiento por satélite, para lo que bastará con programar el destino deseado en el ordenador de a bordo, equipado con un sistema GPS. . Por último, el auténtico escollo: su precio. Con una tarifa de 150 millones, está fuera del alcance de la mayoría de los mortales y, lo que es peor, resulta mucho más caro que una avioneta privada. Aunque claro, es mucho más versátil que cualquiera de éstas. En comparación con un helicóptero, le supera claramente en prestaciones. No obstante, si llegase a fabricarse en gran serie y se desarrollara una versión más económica, esa tarifa podría bajar hasta los 10 millones de pesetas y hacer algo más realista la profecía de Moller. En opinión de este, en los próximos 10 años, hasta el 25% de la población puede utilizar para su transporte un Skycar M400. De ser cierta, fabricantes de coches y líneas aéreas verían caer por los suelos sus más ambiciosas estrategias comerciales.

Éxito de un algoritmo para agilizar la coordinación

entre robots en trabajos mecánicos de equipo Los robots

industriales de

hoy en día son notablemente

eficientes,

mientras se mantengan en un

entorno

controlado donde todo esté

exactamente

donde se espera que esté.

Pero si los

ponemos en una

situación desconocida,

donde tengan que

pensar por ellos mismos, su

eficiencia se

desploma. Y la dificultad de esa

planificación

dinámica de movimientos

aumenta

exponencialmente

con el número de robots

implicados.

Incluso para un trabajo sencillo en

el que colaboren

tan solo tres robots

autónomos, no es

raro que deban pensar durante

varias horas para

diseñar un plan de colaboración.

El equipo de

Daniela Rus, Mehmet Dogar,

Andrew Spielberg

y Stuart Baker,

del MIT (Instituto Tecnológico de

Massachusetts) en

Cambridge, Estados Unidos,

ha desarrollado

un nuevo algoritmo que

puede reducir

notablemente el tiempo de

planificación de

trabajo en equipo para grupos de

robots. El plan

que produce el algoritmo podría

no ser totalmente

eficiente, pero en muchos casos, el

ahorro en tiempo

de planificación compensará de

sobras el tiempo

de ejecución añadido.

7

Un brazo robótico

permite movimientos

más fluidos en

parapléjicos Con 21 años, Erik G. Sorto se vio

envuelto en un tiroteo que lo dejó

paralizado del cuello para abajo.

Tras más de 10 años sin poder

efectuar ningún movimiento por sí

solo, ahora puede dar la mano,

beber una cerveza o jugar a

“piedra, papel y tijera” con un

brazo robótico. Se trata de un

sistema basado en la implantación

de electrones en la zona del

cerebro que controla la

intencionalidad del movimiento.

“Averiguamos que se podía

efectuar un „lectura‟ neuronal en

el corte parietal posterior del

cerebro, un proceso de

descodificación que permite que

la neuroprótesis sea más rápida y

efectúe movimientos más

fluidos”, explica a Sinc Richard

Andersen, biólogo del Instituto de

Tecnología de California y uno de

los autores de la investigación.

Los sistemas tradicionales se

basan en registrar señales del

córtex motor, que se encarga de

ejecutar los movimientos. Por

ello, era necesario que los

individuos pensaran de manera

detallada y específica en cada uno

de los movimientos que querían

hacer. Por ejemplo, para coger un

vaso, debían pensar en alargar la

mano y cerrar los dedos.

Según explican los científicos en

el estudio publicado en Science, el

corte parietal posterior ocupa un

lugar anterior en el proceso del

movimiento, siendo la fuente

desde la que se producen las

señales.

La ventaja de registrar los

impulsos en esta zona en lugar de

en el córtex motor, asegura

Andersen, es que “el cerebro no

necesita especificar de manera

detallada un movimiento, pues

este trabajo se puede hacer con la

ayuda de ordenadores y robots

inteligentes que solo necesitan

conocer el propósito del sujeto”.

Esto permite que para el paciente

sea más sencillo emitir las órdenes

transmitidas al brazo robótico y

que los movimientos de este sean

mucho más naturales y fáciles de

conseguir.