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Perfeccionan robot para transportar materiales

En una nueva versión de este vehículo, diseñado para movilizar materiales en un laboratorio, se utilizan unas ruedas más funcionales para evitar deslizamientos y se genera una interfaz para operarlo de manera remota.

Bogotá D. C., 11 de marzo de 2021Agencia de Noticias UN-

Chasis del SDV4, la nueva versión de este tipo de robots. Fotos: Cortesía Jhonyfer Angarita Moreno.

Diseño completo del SDV4, para el cual aún falta realizar algunas instalaciones.

Vehículos SDV2, SDV3 y SDV4. Para el desarrollo de esta última versión se tomaron como punto de partida los dos primeros.

Rueda mecánum, una de las mejoras del chasis del nuevo robot, que permite movilidad hacia todos los lados y movimiento de rotación.

Entre los usos potenciales del robot está el de transporte de carga y materiales en diferentes empresas que lo requieran.

En esta y otras mejoras de este robot, denominado SDV, avanza el Grupo de Trabajo en Nuevas Tecnologías de Diseño y Manufactura-Automatización (DIMA UN) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Bogotá.

De dicho vehículo ya existen las versiones SDV1, SDV2 y SDV3. Ahora se presenta la versión SDV4, trabajada por Jhonyfer Angarita Moreno, Rafael Ricardo Álvarez Márquez y Camilo Andrés Chavarría Arévalo, estudiantes de Ingeniería Mecatrónica de la UNAL.

En un principio lo que se buscaba era construir un chasis para el vehículo con unas ruedas llamadas mecánum, con el fin de solucionar el problema de agarre con el suelo que tenían las versiones anteriores.

Las mecánum son un tipo de ruedas que permiten un movimiento omnidireccional, es decir que el robot puede ir hacia todos los lados (adelante, atrás, a la izquierda o a la derecha), algo que no permitían los anteriores mecanismos, que funcionaban con un desplazamiento más lineal.

Las ruedas omnidireccionales están compuestas por pequeñas ruedas tipo rodillo, con cierta inclinación. Los rodillos generan fuerzas “axiales” cuando se hacen girar en el suelo. Entonces la rueda va en un movimiento oblicuo, es decir no es lineal, como en el caso de las ruedas de una bicicleta.

Esto no solo permite que el vehículo se mueva en todas las direcciones, sino que se genere un movimiento de rotación sin que se ocasione mucho deslizamiento sobre el suelo.

Para el diseño del chasis se estudió cómo funcionaban los robots y cuáles eran sus necesidades y fallas. Después siguió una etapa de búsqueda de información para encontrar alternativas que podrían servir. Se escogió un modelo del diseño objetivo y se establecieron las especificaciones técnicas del chasis (dimensiones, peso máximo, tipos de motor y ruedas, entre otras).

Después empezó el diseño formal, en el que se utilizaron láminas de acero cortadas con láser, y se siguió con la fase de montaje.

Más allá del objetivo

Además de estas innovaciones, el proyecto se tornó cada vez más ambicioso, bajo la guía del profesor Ernesto Córdoba, de la UNAL Sede Bogotá, y del grupo DIMA UN.

Así, empezaron a desarrollar las mejoras de la parte electrónica, que es la del control del SDV. Para esto, se retomaron los diseños de los robots anteriores para analizar su electrónica y su software, pues era algo no documentado: no se sabía cómo estaba implementada, cómo funcionaba o cómo se le tenía que dar mantenimiento.

Allí se mejoraron aspectos como la comunicación de los distintos componentes, circuitos que no estaban bien diseñados o soportes que no estaban bien anclados al chasis.

Como el equipo que trabajó en este proyecto quería más, en los últimos meses se trabajó en el desarrollo de una interfaz web y gráfica de usuario para controlar estos robots desde una terminal remota (como un computador). Esto permitiría hacer operaciones con los SDV desde la casa o desde cualquier punto que cuente con internet.

En este punto se utilizó la Plataforma Robótica Integrada y Automatizada (PRIA), que proviene de un proyecto de anterior, del ingeniero David Felipe Tosse. Esta busca integrar, en una plataforma de software unificada, todos los robots que hay en el laboratorio, de tal forma que al utilizarlas estos puedan ejecutar tareas colaborativas, es decir que se ayuden entre todos.

Además, el estudiante Angarita se capacitó en la plataforma de diseño web Angular, que era la herramienta requerida para agregar funcionalidad a la PRIA. Al final, se presenta una interfaz web sencilla, que permite manipular los robots y los muestra dentro del laboratorio. Los SDV además son autónomos y detectan los obstáculos para esquivarlos y planificar la ruta hasta su lugar de destino.

Este chasis es aún un prototipo, pero entre los usos potenciales que tienen los SDV están las empresas de manufactura, pues es habitual que en estas existan distintas celdas donde se hacen tareas muy específicas (perforación, corte, pintura). Estos robots ayudarían a interconectar dichas celdas de manufactura facilitando el transporte de materiales de forma autónoma.

Entre lo que falta para dar por terminado el SDV4 está el montaje de la electrónica y sus soportes, la programación de la computadora a bordo, pues el robot tendrá cámaras de profundidad que detectarán la distancia de los objetos y algunas tareas menores de manufactura, como pintura.

(Por: fin/PAGA/MLA/LOF
)
N.° 641

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