Investigadores del Instituto Tecnológico de Monterrey, México, desarrollaron un brazo robótico construido en base a materiales de bajo costo, para su uso en la enseñanza a distancia de sus cursos de robótica, adaptados a la modalidad en línea que hoy impera a causa de la pandemia.
Con este aparato de fácil ensamblaje para estudiantes y docentes, se pueden demostrar conceptos esenciales del área, como el control de movimiento, el seguimiento de trayectoria y la cinemática y además, puede ser operado telemáticamente.
Adaptando las clases de robótica a los tiempos actuales
Víctor Benítez, docente e investigador del Tecnológico de Monterrey, se propuso crear junto a sus estudiantes un robot que se pudiera construir en base a materiales de bajo costo y que también pudiera ser ensamblado fuera de entornos de laboratorio, prescindiendo de herramientas y equipos avanzados.
Con esa visión surgió este pequeño, pero potente invento, el cual podría ser utilizado para llevar desde la teoría a la práctica algunos conceptos complejos de robótica en un entorno físico, como los mencionados anteriormente.
Entre las lecciones que se pueden obtener del trabajo con este dispositivo, los mismos investigadores tras él destacan la posibilidad de comprender la relación entre las ecuaciones de la teoría y los comportamientos del robot y también, para utilizarlo en la generación y control de trayectorias de movimiento a través de experimentos controlados en línea que simulan entornos realistas.
Esta implementación robótica es adaptable y personalizable, según las necesidades de investigación o enseñanza que determine cada caso. El prototipo presentado puede servir de guía para formular e interpretar ecuaciones de física. Además, al ser un dispositivo que debe ensamblarse desde sus piezas más básicas, este prototipo se ajusta perfectamente a la modalidad de transmisión de conocimientos basada en la ejecución de proyectos, que en este caso, además de centrarse en la robótica, también cubre parcialmente otras áreas como la electrónica y la robótica.
Además de la estructura electromecánica que compone este brazo robótico, el dispositivo cuenta también con un sistema de control, un módulo de comunicaciones Wi-Fi y una interfaz hombre-máquina, que se puede manejar mediante un móvil, ajustando el ángulo de cada servomotor utilizando para determinar su posición los parámetros Denavit-Hartenberg, ampliamente utilizados en robótica para explicar la estructura cinemática de una cadena articulada.
Una alternativa completa y económica
Para armar este brazo robótico, se necesitan pocos componentes, que además son fáciles de encontrar, dada su utilización en dispositivos IoT y están disponibles a bajo costo. La lista de materiales más el software necesario, al cual se puede acceder libremente, se puede encontrar en este artículo.
Entre los implementos necesarios, lo más caro es el filamento PLA necesario para fabricar algunas piezas plásticas del aparato, lo que deja entrever que como requisito fundamental, es necesario tener acceso a una impresora 3D. El resto de los componentes con suerte alcanza un valor de 10 dólares, costando algunos de ellos apenas una fracción de dólar.
Aún siendo un dispositivo barato, de baja potencia y que dista de la complejidad de otros avances en el área que hemos podido conocer, esta propuesta es algo diferente. Además de su precio y facilidad de ensamblaje, este proyecto se encuentra por completo disponible bajo una licencia de código abierto, por lo que cualquier espacio dedicado al desarrollo de la robótica, principalmente en el rubro educativo, podría verse favorecido con la irrupción de una alternativa como esta.
Los detalles de este invento fueron publicados en la revista científica HardwareX, a través de un artículo que junto con detallar los aspectos conceptuales del mismo, también señala la lista completa de materiales y software que se necesitan, más sus respectivas instrucciones de ensamblaje y operación.