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11-03-2014

Algo de la robótica y Japón

Por el Ing. Roberto Degiovannini



¿Qué es la robótica?

 

Básicamente, la robótica se ocupa de todo lo concerniente a los robots, lo cual incluye el

control de motores, mecanismos automáticos neumáticos, sensores, sistemas de

cómputos, etc.

En ella se aúnan para un mismo fin varias disciplinas concluyentes, pero diferentes, como ser la Mecánica, la Electrónica, la Automación, la Informática

Aquí es donde aparece una palabra bastante escuchada en la actualidad: La mecatrónica, que es la disciplina que une todas las mencionadas anteriormente

Una definición aproximada de Robótica sería:

El diseño, fabricación y utilización de máquinas automáticas programables con el fin de

realizar tareas repetitivas como el ensamble de automóviles, aparatos, etc. y otras

actividades. En la actualidad está tomando impulso en la agricultura

El porque de ello se puede buscar en las exigencias a la que se ve sometida esta tarea, al necesitar mejorar las producciones y las calidades de los productos

El robot ofrece varias ventajas.

 

-         Como ocurre con todo automatismos  reduce la mano de obra, pero ella debe ser más calificada lo que sería una desventaja

-         Evita las tareas repetitivas a los que trabajan, como son las recolecciones, o las que son sometidas a cambios de clima exigentes

-         Permite trabajar en diferentes horas que los operarios, aumentando la productividad

-         Mejora la higiene y seguridad, dado que puede realizar tareas peligrosas como una pulverización o una poda

-         Puede transmitir información en tiempo real sobre el estado de la cosecha, enfermedades detectadas, cantidades recolectadas, etc.

 

Han contribuido al desarrollo de la robótica varios países europeos, EEUU y Japón

Combinando la aplicación agrícola y Japón elegimos  “algunas” de las variadas creaciones recientes:

 

Robot recolector de frutillas

 

         

 

     

 

Según sus especificaciones, puede recoger frutillas de un campo de 1000 m2 en un tiempo de 300 horas. Ese mismo trabajo a una persona le podría llevar 500 horas.

 

Este robot tiene dos metros de altura se desplaza sobre rieles.Posee 3 cámaras para detectar a la fruta madura y cortarla con una pinza podadora incorporada en su mano (*). Dos de esas cámaras le permiten detectar a la frutilla, calculando la distancia hacia el fruto a medida que se va acercando a él. La tercera le brinda su imagen para que el robot pueda cortarla. Posee un filtro para separar la fresa de las hojas y los tallos.

Todos los  sistemas de actuación poseen motores eléctricos que mueven a sistemas piñón-cremallera o  engranajes para que las articulaciones funcionen.

Incluso la pinza de recolección es controlada mediante un motor eléctrico.

 

Una gran ventaja al utilizarlo es que se puede trabajar en la noche con lo que se aumenta la producción en la recolección

(*) Aclaración: Se llama efector final o gripper al dispositivo que se une a la muñeca del brazo del robot con la finalidad de activarlo para la realización de una tarea específica.

Haciendo una clasificación amplia, se puede decir que son de 2 tipos: Pinzas y herramientas

 

Traje Robótico para ayuda a los agricultores

 

 

Se trata de un exoesqueleto motorizado desarrollado en la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio

Se concibió con el fin de ayudar a los agricultores mayores de 65 años, que se calcula que son el 40% de ellos.

El armazón de metal y plástico posee ocho motores eléctricos,  que se distribuyen en las articulaciones. Esto permite amplificar la  fuerza de los brazos y pies.

El funcionamiento puede ser activado tanto por  sus sensores de movimientos o por comando oral.

La actividad muscular llevada a cabo se reduce a la  mitad cuando el usuario dobla las rodillas. Esto le permite permanecer  estirado por más tiempo y sin ningún dolor.

Según los investigadores, el uso de estos equipos puede reducir el esfuerzo  físico en un 62% en promedio.

 

Robot recolector de tomates

 

 

Desarrollado por la universidad de Okasuma  está formado por 4 componentes:

un manipulador, un efector final, un sensor visual, y un dispositivo de navegación (*)

El manipulador tiene 7 grados de libertad (**) con un alto grado de manipulación.

Ello le  permite la exploración y la recolección en una dirección diagonal, mientras continua hacia adelante

Agrega dos articulaciones prismáticas y 5 rotacionales.

Se desarrollaron dos tipos de efectores finales, uno para los tomates y otro para los tomates cherry.

Dispone de un actuador neumático dentro de los brazos que controlan la pinza con la que cortan la fruta.

Ella primero es  succionada (provocado por medio de vacío) y luego si están en una posición adecuada se procede a cortar el tallo. Si esto no es posible automáticamente se produce el movimiento del gripper  para posicionarse adecuadamente.

La fruta recolectada es transportada por medio de un tubo entre el efector final y un contenedor

Una cámara CCD (charge coupled device - dispositivo de carga acoplada -  utilizadas en fotografía y en video), es usada para diferenciar las frutas de sus tallos y hojas.

La posición de las frutas se detecta por visión panorámica binocular.

El sistema de navegación le permite moverse con cuatro ruedas

 

(*)Navegación: Es la ciencia (o arte) de conducir un robot móvil mientras atraviesa un entorno (tierra, mar o aire) para alcanzar un destino o meta, sin chocar con ningún obstáculo.

Implica:

Creación de mapas

Planificación de caminos

Conducción

 

(**) Grados de libertad: Es el número de parámetros que es preciso conocer para determinar la posición del Robot.

También se pueden definir los grados de libertad, como los posibles movimientos

básicos (giratorios y de desplazamiento) independientes

Un mayor número de grados de libertad hace aumentar la flexibilidad en el

posicionamiento del efector final.

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