Tomada de desdepuebla.com

Ámbar Barrera

@Dra_Caos

Hay una empresa en el Corredor de Santa Ana que hace tazas de baño, donde la mayoría de los empleados tienen secundaria trunca. Hace un tiempo llamaron a una empresa de robótica para que les automatizara el vaciado de porcelana en las tazas y lavabos pues hacerlo de manera manual resultaba en un riesgo de salud para los trabajadores, pero el costo era demasiado caro, además que requería una capacitación especializada que los obreros no creían capaces de aprender.

Así fue como el Dr. Fernando Reyes Cortés, coordinador de un proyecto de robótica experimental en la facultad de Electrónica en la BUAP, encontró un lugar para poder poner a prueba uno de los prototipos de robot que son capaces de aprender conocimientos empíricos.

Resulta que ese proceso de pintado es particularmente nocivo para el ser humano por las partículas de plomo de la pintura. Los trabajadores tienen que realizar esa tarea en trajes especiales y tomar leche cada hora para que se “bajen” la droga del ambiente. Quien ha visto la escena, sabe que es entrar como a un sauna, excepto que todo ese vapor es tóxico.

Esa actividad la realizan al inicio de su jornada y tardan 90 segundos en terminar cada ronda de pintura. Después de 3 horas en ese ambiente, la producción baja notablemente pues a los trabajadores les da migraña y se marean. Con el prototipo del robot que aprende lo único que se requirió fue tomarlo de la mano, ponerle la manguera y repetir el proceso que debe seguirse. Enseñarle, pues.

La productividad aumentó enormemente. El robot realizó esa misma tarea en rondas de 40 segundos sin bajar la producción durante horas. Además de efectivo para la industria, el robot lograba prevenir problemas de salud en los trabajadores al evitarles la realización de esa tarea.

Tiempo después, un nuevo prototipo de robot estaría preparado también para aplicar rutinas de fisioterapia a personas con alguna lesión.

La plataforma robótica experimental inició en 1998 y en ese entonces, nunca se imaginaron los alcances de sus investigaciones y desarrollos. Lo que el Dr. Reyes y su equipo en la Facultad de Electrónica han desarrollado son Robots industriales que tienen diversas aplicaciones como el traslado de objetos, la pintura, acabado o estibado de objetos, sin embargo, tienen la particularidad de no limitarse a una sola actividad y también poder interactuar con personas para hacer rutinas de readaptación física o fisioterapia y muchas otras aplicaciones desde la medicina.

— Esto lo hace con la ayuda de un profesional que lo toma de la mano y le enseña las posiciones, con qué velocidad y fuerza lo tiene que aplicar. – Explica el Dr. Reyes en entrevista con Lado B– Un robot industrial que no puede hacer eso. Este sistema (el de los robots que aprenden), entre otras cosas, puede abarcar diferentes aplicaciones fuera de la robótica como en el área de medicina para mejorar la calidad de vida de las personas.

Desde el inicio del proyecto en 1998, con el diseño del primer robot en México de 3 grados de libertad cuyo movimiento fue tridimensional, han continuado con el desarrollo de prototipos robóticos y a la fecha ya tienen 6 de ellos, uno mejor que el anterior.

[pull_quote_right]Registró todo, hasta la artritis que pudiera tener, la graba… posiciones, velocidad y la fuerza. Eso es lo que abre el escenario de diversas aplicaciones, que no se requiere matemáticas, sino es transmitir la experiencia[/pull_quote_right]

La idea inicial era desarrollar un prototipo que pudiera ser utilizado para la investigación científica y el aprendizaje en la Facultad de Electrónica.

— Los robots generalmente son industriales, de las grandes empresas que se dedican a eso. Lo que hacemos como instituciones de educación es importarlo, comprarlo, pero en poco tiempo ese sistema se vuelve un elefante blanco porque no cubre todos los requerimientos científicos para investigación y apoyo a la docencia. Está hecho para aspectos industriales, más no para aspectos científicos o académicos, por lo tanto no se le saca el provecho necesario y es una inversión de varios millones de pesos, más los cursos de capacitación, la instalación, etcétera… un desembolso de 3 a 5 millones de pesos que en poco tiempo no cubrirá todos los requerimientos de un plan de estudios. Es un desperdicio económico como tal.

Otra de las ventajas de los robots que aprenden, es que desde el modelado hasta la programación matemática fue construido íntegramente en la BUAP. Frente a eso, una desventaja más del robot industrial es que no puede realizar una aplicación diferente a la del ramo para la que fue hecho, pues tiene una arquitectura cerrada, es decir, no puede reprogramarse.

— Arquitectura cerrada significa que programarlo para que se salga de esa actividad para la que fue programado originalmente es muy complicado, la misma arquitectura cerrada lo dice en el nombre, no se puede. Nuestra arquitectura es abierta, significa que se puede adaptar o condicionar a cualquier escenario que requiera la aplicación. Así, otra de las aplicaciones que hemos hecho es que la robótica hoy en día pueda hacer asistencia personalizada a un grupo de personas con discapacidad, es decir que por sí solas no pueden valerse para comer o para hacer funciones básicas como escribir. Este robot le puede dar de comer y lo puede asistir en todas las actividades cotidianas, de hecho cualquier familiar de la persona sin tener ningún conocimiento siquiera básico de la robótica puede entrenar al robot para volverse un asistente sofisticado. Un robot industrial no puede hacer eso.

El proyecto ha rebasado los objetivos, por lo que además que estos prototipos pueden competir con las mejores marcas de robótica industrial, el desarrollo obtenido a nivel teórico ha hecho que con cada nuevo prototipo se logren nuevas aplicaciones que el anterior no podía lograr.

Ahora, el equipo del Dr. Reyes está trabajando en el mejoramiento visual de los prototipos pues ya han sido probados con personas que necesitan fisioterapia y sienten desconfianza por las maquinas, por el metal. Una vez que reciben la terapia se dan cuenta que es seguro y funcional, sin embargo, esa barrera inicial se busca derribar para potencializar su uso en áreas de la salud.

— Las rutinas que se han hecho de fisioterapia son relativamente simples. El experto lo toma (al robot) de la mano y el robot hace los movimientos que un fisioterapeuta recomienda, pero los hace tal cual como el especialista, ni siquiera sus asistentes lo llegan a hacer con la exactitud y precisión del robot, ya que el robot no se cansa, no es propenso a la fatiga, no se distrae y siempre va a hacer las mismas cosas miles de veces con la misma precisión.

El sexto prototipo se terminó a finales del 2013 y a comparación de los prototipos anteriores es menos pesado y de menor tamaño. En comparación, el primer prototipo pesa cerca de unos 250 kilos, mientras que el sexto pesa cerca de 80 kilos. Muchas de las mejoras al robot han sido para que pueda venderse a universidades, tecnológicos u hospitales para aplicaciones académicas y médicas.

En dos meses, estará listo un nuevo prototipo con las mejoras estéticas y técnicas para su uso fisioterapéutico, para lo cual han consultado y dialogando con el Dr. Rebollo, encargado del área de Fisioterapia en el Hospital Universitario. Una vez que esté listo este nuevo prototipo, se harán nuevas pruebas con pacientes reales.

Entre las recomendaciones del Dr. Rebollo están la eliminación de la vibración inicial que pudiera tener el robot y la eliminación de su sonido o zumbido mecánico, aspectos que aunque son normales y no indican una falla, causan desconfianza para interactuar con el aparato.

En comparación al costo de los robots industriales, los robots del proyecto del Dr. Reyes será, dependiendo del modelo, entre no más de 400 mil pesos para los modelos de investigación y hasta 40 mil o 50 mil pesos para los modelos fisioterapéuticos, un precio que se espera sea accesible incluso para algunos compradores particulares.

El robot también puede memorizar distintas rutinas y almacenarlas para que no sea necesaria la instrucción más de una vez. Eso también le permitirá al especialista en salud, por ejemplo, llevar un registro de memoria sobre el avance de cada paciente y poder guardar las rutinas en una usb.

— La finalidad del proyecto que ahora está becado por Conacyt es que pueda venderse a individuos particulares, por eso también se contrató a una empresa de mercadotecnia que diseñará una imagen integral del producto que sea agradable para el usuario. Esto entre otras cosas que mejoren el ensamblado y el transporte para hacer el producto competitivo a nivel comercial.

Una vez programado, el robot no necesita mantenimiento ni calibración y continua haciendo lo que se le ha programado una y otra vez hasta que se le detenga y programe para otra tarea. Esa programación es realmente sencilla. El Dr. Reyes lo muestra con el primer prototipo, el cual tiene una base de un metro y medio, aproximadamente, y consiste en un brazo robótico sencillo, sin guante o pinza que pudiese hacer un agarre. El doctor lo toma y sin esfuerzo lo mueve de atrás hacia adelante, de arriba hacia abajo y después el robot prosigue a realizar el mismo recorrido de manera exacta, incluso con la misma fuerza que aplicó el Dr. Reyes.

— Registró todo, hasta la artritis que pudiera tener, la graba… posiciones, velocidad y la fuerza. Eso es lo que abre el escenario de diversas aplicaciones, que no se requiere matemáticas, sino es transmitir la experiencia.

Aquella empresa en Santa Ana quiso quedarse con el robot, al que uno de los trabajadores, como dice el Dr. Reyes, le transmitió su experiencia de años para que el robot pudiera hacer la tarea de pintar. De hecho, querían 300 máquinas en total, pero en ese entonces no se pensaba en la producción para venta, era sólo una prueba.

En algunos meses tendrán la patente de los robots por parte del IMPI, así avanzarán en el proceso para poder producir suficientes robots y venderlos a industrias como la de Santa Ana. De momento, se sabe que por seguro la Facultad de Fisioterapia contará con 3 robots para la aplicación de terapias a pacientes y también para fines académicos.

A largo plazo, el Dr. Reyes proyecta la plataforma de robótica en un perfeccionamiento constante respecto al movimiento, la teoría y la tecnología sobre nuevos prototipos de robots, como hasta ahora.