Introducción a la Robótica Móvil

IntroducciIntroduccióón a la n a la RobRobóótica Mtica Móóvilvil

Prof. Prof. Dr.EngDr.Eng. Fernando . Fernando PassoldPassold

2IntroducciIntroduccióón a la Robn a la Robóótica Mtica Móóvilvil

IntroducciIntroduccióón a la Robn a la Robóótica Mtica MóóvilvilSumario

1. Tipos de RobotsDiferencia robot manipulador x Robot Móvil;Características do robot móvil;

2. Aplicaciones de robots móviles

3. Robots móviles terrestresTipos de tracción para robots móviles terrestres;

4. SensoresTipos de Sensores;Fuentes de Errores

5. Integración (o Fusión) SensorialDefiniciónFormas de Integración SensorialEnfoques para Integración SensorialOtros métodosProyecto de los Sensores utilizadosEspecificación Lógica de SensoresModelaje de los Sensores

6. Modelaje del EntornoDefiniciónUso de landmarksDescomposición geométrica del entornoFusión geométrica o "map building"Formas de modelaje del entorno

7. Arquitecturas de Robots MóvilesReactivasPor planeamiento (Deliberativas)Basado en ComportamientoDescomposición Funcional del Sistema de

ControlActividades del Control por ComportamientoArquitecturas híbridasEjemplos de Arquitecturas de Controle

8. Tendencias Futuras:

Codec MPEG4:

MPEG2 Video Decoder:

QuickTime


IntroducciIntroduccióón a la Robn a la Robóótica Mtica MóóvilvilBibliografía recomendada

1. Torres, Ferando; Pomares, Jorge; Gil, Pablo; Puente, Santiago T.; Aracil, Rafael; Robots y Sistemas Sensoriales, Pearson Educación, Madrid, p. 480, 2002.

2. Siegwart, Roland and Nourbakshsh; Introduction to Autonomous Mobile Robots, Bradford Books/The MIT Press, Massachusetts, p. 321, 2004. http://www.mobilerobots.org

3. Thurn, Sebastian; Burgard, Wolfram; Fox, Dieter; Probabilistic Robotics, The MIT Press, Massachusetts, p. 647, 2006.

4. Murphy, Robin R.; Introduction to AI Robotics; Bradford Books/The MIT Press, Massachusetts, p. 466, 2000

5. Siciliano, Bruno; Khatib, Oussama (eds.), Springer Handbook of Robotics, Springer, p. 1591, 2008.

6. J. Borenstein, J.; Everett, H. R., and Feng, L., Where am I? ‐ Systems and Methods for Mobile Robot Positioning, p. 282, 1996.http://www‐personal.umich.edu/~johannb/position.htmhttp://www‐personal.umich.edu/~johannb/shared/pos96rep.pdf (12,5 Mb ‐ Disponible en May/2009)

http://www.mobilerobots.org/

http://www-personal.umich.edu/~johannb/position.htm

http://www-personal.umich.edu/~johannb/shared/pos96rep.pdf


1. Tipos de 1. Tipos de RobotsRobots

• Robot manipulador

• Robot móvil manipulado (o teleguiado)

•• Robot mRobot móóvil autvil autóónomonomo



Robot manipulador:

• Movimientos conocidos (planeados);

• Trabaja en medios conocidos (bien estructurados);

• Ambiente de trabajo limitado (protegido).



Robot manipulador:






Robot Móvil Manipulado:

• Teleguiado(controle remoto por RF);

• Mínima inteligencia(no máximo comportamiento reactivo – desviar‐se de obstáculos automáticamente).



Robot Tele comandado:

Ejemplo: robot cirujano, tele‐cirugía transatlántica.

Link rápido(fibra óptica, 10 Mbit/s )

Cirujanos operando a partir de New York

Mujer en Strasbourg (FR) –Sep 20, 2001



Robot móvil autónomo:

Características →

‐ Movilidade;

‐ Autonomía;

‐ Cierta “inteligencia”;

‐ Brazo manipulador?


Robot móvil autónomo:

• Fácilmente pierde la orientación (por problemas de deslices, patinaje, etc);

• Horizonte de trabajo: ± 30 metros.

• Problemas de incertezas!



1. Tipos de Robô1. Tipos de Robô

Tipos de robots Aplicaciones:

♦ Robot móviles acuáticos: - exploración submarina;- inspección [y mantenimiento] de oleoductos, cabos de telefonía,

cabos eléctricos- más comunes en plataformas petrolíferas.

� Robots móviles aéreos: - inspección de líneas de transmisión de energía (helicópteros pequeños, CMU);

- problema avanzado de control: multivariable, no-lineal y robusto.

- problemas de peso × autonomía sensorial (define el limite de la tele-operación)

∅ Robots terrestres: - vehículos con ruedas, orugas (exploradores), patas;- robots bípedos (humanoides – entretenimiento, auxilio);


� Robots móviles acuáticos:

- exploración submarina;- inspección [y manutención] de oleoductos,

cabos de telefonía, cabos eléctricos- más comunes en plataformas petrolíferas. Robô tuna (MIT)

2. 2. AplicacionesAplicaciones

Robot Pike nadando.

Robot Pike pasando.



Robot submarino• Robot Luma:

– COPPE/RJ (Brasil):– Transitar por túneles

subacuáticos, largos y estrechos.– El robot es capaz de operar con

facilidad en locales cuya adversidad impide la actuación de buceadores. Desarrollado por el Grupo de Simulación y Control en Automación y Robótica (GSCAR) de la COPPE, coordenado por el profesor Liu Hsu. El robot Luma he costado US$ 180 mil y fue construido con financiamiento de la Agencia Nacional de Energía Eléctrica (Aneel).



– El robot empezó a ser desarrollado en 2003, para atender a una necesidad de la Compañia Eléctrica del Estado del Rio de Janeiro (CERJ), hoy Ampla.

2. Aplica2. Aplicaççõesões

– La empresa necesitaba de una solución técnica para ejecutar inspecciones en los túneles subacuáticos de las reprisas de los municipios de Areal y de Macabu, en el Estado del Rio, que desde que fueran construidos, hace cerca de 60 años, nunca habian pasado por una inspección minuciosa. Además de largos y estrechos, los túneles conducen aguas turbias de origen fluvial, lo que impide que la inspección sea hecha por profesionales de buceo.



– El túnel de la reprisa de Macabu, por ejemplo, viaja horizontalmente 5 kmdentro de un cero até llegar a la queda de la hidroeléctrica, que lleva el nombre de la ciudad. “Bucear en ambientes en estas condiciones es mucho peligroso, porque no hay como un buceador subir à tona en caso de emergencia”.




– Antes de procurar a COPPE, los técnicos de la empresa distribuidora de energía intentaran ejecutar la inspección usando robots submarinos proyectados para las plataformas de Petrobras. Pero la tentativa fue frustrada.

2. Aplicaciones2. Aplicaciones

– Además del alto coste, dos factores no viabilizaran la operación: el tamaño de los robots, de grande porte, dificultó la locomoción en los túneles, y la curta extensión de los cabos, responsables por conducir energía al robot y propiciar la comunicación con los computadores. “Como funcionan cerca de las plataformas, los robots submarinos no necesitan de cables largos. Pero para operar en los túneles de las hidroeléctricas de Macabu, con 5 km, o de Areal, con 1,2 km, estos son insuficientes. Además de curtos, son voluminosos y pesados, o que los tornan impropios para la aplicación”



– Desde que empezó el proyecto, los investigadores de COPPE se dieran cuenta de la necesidad de propiciar autonomía al equipamiento. Para eso, eliminaran los cables, substituyéndolos por otras técnicas. El suministro de energía del robot paso a ser hecha por medio de batería y la comunicación por fibra óptica. “El concepto fue inspirado en el robot ruso “Sea Lion” con algunas modificaciones. Una de ellas es que el robot ruso deja la fibra óptica el local de la inspección. Por se tratar de una hidroeléctrica, no quisimos correr el risco de que cualquier material pudiese causar danos a l turbina, entonces desarrollamos un sistema especial para recoger la fibra óptica usada”




– Probado con suceso en el Tanque Oceánico de COPPE, Luma cuenta con varías innovaciones que lo torna más económico en relación a otros robots subacuáticos. Como los túneles son oscuros, fue necesario pensar en una forma de iluminación adecuada al ambiente. El grupo de COPPE decidiópor el Led (light emitting diode), que son pequeños dispositivos luminosos encontrados en computadores. Además de no presentaren problemas de calor, los Leds consumen poca energía. El uso de este tipo de dispositivo generó una solicitación de patente por parte del laboratorio de investigación.




– Una característica que llama la atención en este proyecto es la concepción de los flotadores usados para dar estabilidad al robot. Estos fueran construidos con botellas de PET (usadas para almacenar gaseosas), llenas de aire comprimido a alta presión. “Fue una buena solución técnica y económica. Cada botella pesa apenas 50 gramas y genera 2 kg de fuerza de empujo, lo que, además con el uso de lastro de chumbo, estabiliza al robot”




– Al visitar o Brasil, al inició del proyecto, el ingeniero de Cybernétix, Yves Chardard, que actúa en una de las instituciones considerada referencia en tecnología submarina, dudó de da posibilidad de se desarrollar un trabajo de tamaña complexidad disponiendo de ton pocos recursos. Pero los investigadores brasileños están acostumbrados a enfrentar este tipo de desafío. Hacer mucho con poco. “Lo importante es que logramos desarrollar el robot y actualmente estamos mejorando sus circuitos. Tudo esto gracias al total empeño de los alumnos del laboratorio” – conmemora orgulloso el profesor Ramon, que en este proyecto cuenta con la colaboración de estudiantes de master, doctorado y también de pre‐grado.


[Planeta COPPE - 25/08/2006 http://www.planeta.coppe.ufrj.br/artigo.php?artigo=785]



Robot en Amazonía:• Se trata de un robot proyectado

específicamente para ejecutar trabajos científicos y de inspección al interior de la floresta amazónica. El Robot Ambiental Híbrido tiene una estructura que le permite atravesar áreas alagadas, manglares, hasta enfrentar flujos.

• La estructura del robot fue hecha en fibra de vidrio, con grandes ruedas de baja presión, lo que permite que ande en virtualmente cualquier terreno, incluso subir en ductos metálicos. Eso porque el deberá servir como herramienta para inspección de oleoductos de Petrobras que atraviesan áreas de floresta.



Robot en Amazonía:• El robot cuenta aún con sistema GPS de

posicionamiento vía satélite, cameras de vídeo y un eslabón mecánico para coleta de muestras. Sus sensores son capases de analizar la cualidad de la agua hasta analizar larvas de mosquito. Las baterías que lo alimentan son recargadas por medio de paneles solares.

• El Robot Ambiental Híbrido fue desarrollado por investigadores del Proyecto de Herramienta Cognitiva para la Amazonía (Cognitus), de la Universidad Federal de Amazonas y de la Petrobras.

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010180060829

29/08/2006




2. 2. AplicacionesAplicaciones::

Kayaks‐robot:• Versión marítima de robots cooperativos. • Investigadores del MIT transformaran kayaks

comunes en kayaks robóticos, les adicionando computadores de bordo, control por radio, sistemas de propulsión y navegación y comunicación.

• Se trata de pequeñas embarcaciones autónomas e cooperativas que puedes ser útiles en la busca por sobrevivientes en accidentes marítimos, en la localización de minas explosivas hasta el monitorear el clima y en la observación científica.

• La plataforma robótica fue bautizada de SCOUT ("Surface Crafts for Oceanographic andUndersea Testing").

Bibliografia:Adaptive Control of Heterogeneous Marine Sensor Platforms in an Autonomous Sensor NetworkDonald P. Eickstedt, Michael R. Benjamin, Henrik Schmidt, John J. Leonard10 July 2006http://acoustics.mit.edu/faculty/henrik/LAMSS/eickstedt‐iros.pdf


� Robots aéreos:

inspección de líneas de transmisión de electricidad (helicópteros pequeños, CMU);problema avanzado de control: multivariable, no-lineal y robusto.problemas de peso × autonomía sensorial (define el limite de la tele-operación)


MARVINMulti‐purpose Aerial Robot Vehicle with Intelligent NavigationAn Autonomously Operating Flying Robot[http://pdv.cs.tu‐berlin.de/MARVIN/ ]


� Robots aéreos:



MARVINMulti-purpose Aerial Robot Vehicle with Intelligent NavigationAn Autonomously Operating Flying Robot[http://pdv.cs.tu-berlin.de/MARVIN/ ]


� Robots aéreos:



MARVINMulti-purpose Aerial Robot Vehicle with Intelligent NavigationAn Autonomously Operating Flying Robot[http://pdv.cs.tu-berlin.de/MARVIN/ ]

World’s Premier Aerial Robotics Competition→(2007 Prize increases to $70,000)


2. 2. AplicacionesAplicacionesEn agricultura:‐ Robot‐desbrozador:

‐ Surgió con el crecimiento de las plantaciones orgánicas, cuja certificación impide la utilización de herbicidas y otros venenos. Agricultural Robotics Information Page:

http://www.hh.se/staff/albert/agrorobotics.html

⇒ Uso de GPS y marcadores por RF.

[robô Lukas, Universidade Halmstad - http://www.hh.se/ ]

http://www.hh.se/staff/albert/agrorobotics.html

http://www.hh.se/


2. 2. AplicacionesAplicacionesEn agricultura:

• El Robot Lukas, es capaz de– desbrozar una plantación de

forma totalmente autónoma.

– arrancar las yerbas dañinas de forma mecánica ‐eliminando la necesidad de los herbicidas ‐ el nuevo robot evita costos con mano‐

[robot Lukas, Universidad Halmstad - http://www.hh.se/ ]

de‐obra.Logra desbrozar no solamente los matos entre los canteros de una plantación; si no también extraer céspedes entre las plantas, sin danificarlas. Fue desarrollado para operar en plantaciones de remolachas, pero puede ser configurado para operar en otras culturas.

http://www.hh.se/


[robot Lukas, Universidad Halmstad -


http://www.hh.se/ ]

Funciona a partir del procesamiento computadorizado de imágenes ‐ también conocido como visión artificial. Una cámara de infra‐rojo detecta los canteros de la plantación ‐ el espacio entre las filas de plantas. Las imágenes son entonces procesadas por un programa especialmente desarrollado para esta función. A partir de esta análisis, el programa controla las ruedas y el sistema de dirección del robot.

En agricultura:



– arrancar las yerbas dañinas de forma mecánica ‐eliminando la necesidad de los herbicidas ‐ el nuevo robot evita costos con mano‐de‐obra.

http://www.hh.se/


[robot Lukas, Universidad Halmstad -


http://www.hh.se/ ]

En agricultura:



– arrancar las yerbas dañinas de forma mecánica ‐eliminando la necesidad de los herbicidas ‐ el nuevo robot evita costos con mano‐de‐obra.

En el interior de los canteros, el robot identifica las malas hierbas de las plantas con ayuda de otra cámara (una cámara digital común), que capta imágenes coloridas. Es a partir de los colores de las plantas que el sabe lo que debe ser arrancado e lo que debe ser dejado en el suelo.

http://www.hh.se/



Em agricultura:Embrapa e USP realizam workshop sobre tecnologias de robótica em agricultura

Em 27 e 28 de abril (2006), foi realizado em São Carlos, SP, o workshop “Tecnologias de Robótica em Agricultura ‐ Potenciais para Agricultura Tropical”.

O evento ocorreu na Embrapa Instrumentação Agropecuária (São Carlos), unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária ‐ Embrapa, vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.

O workshop, integrou as áreas de automação de processos agrícolas e robótica, buscando fomentar pesquisas em robótica para automação de processos agrícolas, desenvolvidas no País.

Promoção: Embrapa e Laboratório de Simulação e Controle da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo ‐ USP.



Em agricultura:Embrapa e USP realizam workshop sobre tecnologias de robótica em agricultura

Em 27 e 28 de abril (2006), foi realizado em São Carlos, SP, o workshop “Tecnologias de Robótica em Agricultura ‐ Potenciais para Agricultura Tropical”.

A programação incluiu palestras, mini‐curso e apresentação de trabalhos em temas como sensores para automação de processos, sensoriamento remoto e SIG (Sistema de Informação Geográfico); sistemas de posicionamento e orientação em campo aberto; e tecnologias de aplicação de insumos. Também serão abordadas arquiteturas robóticas de controle; inteligência computacional; processamento de imagens; robôs móveis, entre outros temas.

O evento contou com a participação de palestrantes da Embrapa Instrumentação Agropecuária; da Embrapa Informática Agropecuária (Campinas, SP); da Universidade Federal de Viçosa e da AGCO do Brasil, além de pesquisadores do Instituto de Automática Industrial, da Espanha.


2. 2. AplicacionesAplicacionesEjemplos: Robots miniatura.

Robot minero.


2. 2. AplicacionesAplicacionesDetectores de minas

terrestres:Robots para detectar y neutralizar minas terrestres (controlado remotamente –no autónomos).


2. 2. AplicacionesAplicacionesRobots detectores y neutralizadores de minas terrestres.

Robots móviles (con garra manipuladora) para remoción, desactivación de bombas o remoción de materiales peligrosos o dañosos a la salud humana. Note: este robot no es autónomo (es manipulado).


2. 2. AplicacionesAplicacionesLevantamientos

automáticos de mapas

[Berkeley's ‐miniaturização de sensores de posicionamento]http://www.coe.berkeley.edu/labnotes/0402/tinyos.html


2. 2. AplicacionesAplicacionesRobot‐cámara:

Robot‐cámara móvil[http://www.nhk.or.jp/strl/open2004/en/tenji/t11.html]



• Cooperación con seres humanos:



• Mantenimiento de usinas termo‐nucleares:[KOSUGE & WANG Lab., Department of Bioengineeringand Robotics, Tohoku University, Japón ‐http://www.irs.mech.tohoku.ac.jp/research/RealWorld/maintenance.html – Disponible en 31/08/06]



• Mantenimiento de turbinas eléctricas:– Proyecto ROBOTURB [UFSC/Lactec‐PR]: – robot capaz de recuperar aspas de turbinas

de usinas hidroeléctricas en Brasil. – El trabajo de recuperación de las aspas, que

mueven aguas para generar energía, es indispensable para que el suministro no sea comprometido y debe ser hecho, en promedio, de cuatro en cuatro años. Eso pasa porque el paso del agua por las turbinas provoca el surgimiento de cráteres en la aspas.

– Todo esto es hecho de forma manual y las condiciones de trabajo de los técnicos involucrados son insalubres.


2. 2. AplicacionesAplicaciones• Proyecto ROBOTURB [UFSC/Lactec‐PR]:

– Robot proyectado por investigadores.– Trabaja de forma automática, propiciando

mas cualidad de servicio y mayor precisión en la soldadura de los cráteres. La principal ventaja refiérense al tiempo en lo cual las aspas pueden se quedar sin mantenimiento: ocho años, el doble del obtenido (en general) si comparado al proceso manual. Las ventajas económicas también son expresivas: economizase cerca de US$ 50,000 en cada turbina reparada. En 2 pruebas realizadas en campo, una en Foz do Areia, y otra en Curitiba (PR), en junio/2007 y otra en Estreito (SP), en octubre/2007 fueran obtenidos resultados mejores do los que se esperaban. Estas pruebas comprobaran la robustez del robot y también su eficiencia.



• Robot ROBOTURB [UFSC/Lactec‐PR]: – Unidades hidráulicas usadas en

la generación de energía eléctrica son generalmente máquinas de grande porte, cuyos rotores cuestan cuasi US$ 100,000. Entonces el perfil hidráulico del rotor necesita ser proyectado de forma a garantizar grande eficiencia y condiciones de desagüe adecuadas, para evitar la ocurrencia de cavitación(cavitation) ‐ que provoca erosión en las aspas del rotor, reduciendo su eficiencia además de comprometer la integridad estructural del conjunto.



• Robot ROBOTURB [UFSC/Lactec‐PR]: Objetivo: solucionar un problema

que atinge 55 de las 190 turbinas hidráulicas de grande porte en operación en Brasil ‐ cuyos rotores necesitan de trabajos de recuperación de superficies erosionadas por cavitación ‐investigadores del departamento de Ingeniería Mecánica de la UFSC, en sociedad con la Compañía Paranaense de Energía Eléctrica (COPEL), empezaran a desarrollar un sistema totalmente automatizado para substituir el actual procedimiento manual de recuperación de esas turbinas.


2. Aplicaciones2. Aplicaciones

• Robot ROBOTURB [UFSC/Lactec‐PR]: – El elemento central del nuevo

equipamiento consiste en un robot con configuración especial, integrado al proceso de soldadura, con capacidad para operar en espacios confinados referentes al canal (paso) entre las aspas adyacentes del rotor.



• Robot ROBOTURB [UFSC/Lactec‐PR]: – Las ventajas son innumeras: mejoría y

uniformización en la cualidad de la soldadura y de la superficie obtenida después del paso de acabamiento por plasma, además de la preservación de la forma geométrica original de la aspa de la turbina y perfeccionamiento del control sobre el nivel de tensiones residuales introducidas. La cuantidad del material depositado será reducida, así como el tiempo de trabajo y de exposición de las personas al ambiente insalubre. El sistema robotizado debe traer impactos positivos al sector de generación de energía eléctrica en plantas hidroeléctricas, ya que la capacidad de suministro regular de energía constituye factor decisivo para viabilizar el desarrollo económico, una vez que aumentar la disponibilidad de máquinas generadoras de energía es maximizar la capacidad del país en suministro de energía eléctrica a curto piazo.



• Robot ROBOTURB [UFSC/Lactec‐PR]: – La principal dificultad en la creación del

equipo viene del pequeño espacio que el tiene para trabajar. Un robot normal tiene muchas articulaciones, que forman verdaderos codos y, por lo tanto, no cabe en el estricto espacio de la turbina. El desafío fue desarrollar una máquina sin esos codos, que podría operar en espacios restrictos. El reparo de la turbina cuando hecho manualmente, involucra la deposición, a través de soldadura, de cerca de una tonelada de acero inoxidable en cada rotor, que tiene 16 aspas.



• Robô ROBOTURB [UFSC/Lactec‐PR]: – Con el Roboturb, la cuantidad de material

empleado en soldadura debe caer para 800 quilos, lo que generar un ahorro de US$ 9,5 miles, una vez que el material utilizado cuesta US$ 50 el quilo. La soldadura robotizada permitirá aún disminuir el tiempo gasto en mantenimiento, que debe caer de 16 para 11 días, lo que, dependiendo del tamaño de la turbina, puede posibilitar una ganancia de hasta US$ 1,150 millones, una vez que el lucro que si pierde con una turbina de grande porte parada puede alcanzar US$ 10 mil por hora.



• Robot ROBOTURB [UFSC/Lactec‐PR]: – Su concepción cinemática redundante

emplea la primera articulación definida por un riele con capacidad de flexionar y torcer, permitiendo su fijación en superficies de geometría complexa, por medio de ventosas. Tales características cinemáticas proporcionan un robot de alcance lineal de hasta 2000 mm con 600mm de anchura en un ambiente confinado. El robot pose accesorios como: sensor láser tipo “hoja de luz" para realizar la medición de superficies libres, fuente de soldadura para deposición de material y un generador de trayectorias para definir los caminos para los procedimientos de medición y soldadura. Un software de control administra la integración de los varios periféricos involucrados en el procedimiento de mantenimiento.



• Robô ROBOTURB [UFSC/Lactec‐PR]: – El equipamiento trabajará en tres etapas. Primero

analizando los defectos existentes en la aspa a ser reparada y sacando mediciones. En seguida depositando el acero inoxidable en los cráteres. Al fin, generando los cambios necesarios para recomponer la superficie inicial de la aspa. Eso garantiza una disminución del trabajo de acabamiento feito por raspaje. Antes la empresa gastaba US$ 100 mil con la reparación de cada turbina. La expectativa es disminuir los cuestos en hasta US$ 40 mil, una caída de 40%. Mientras tanto, la principal ganancia va a venir del aumento del plazo entre cada reparación. La majoruniformidad en la estructura soldada por Roboturb va posibilitar un aumento de 50% del tiempo de utilización de las máquinas entre las manutenciones, pasando de las actuais 16 mil para 24 mil horas.

Fonte: http://www.roboturb.ufsc.br/projeto.html acesso em dezembro de 2002



Robot de rescate:

• A empresa Vecna presento el prototipo de su robot Bear (oso), destinado a rescatar víctimas en accidentes, desastres naturales y desastres intencionalmente causados por el hombre.

• Las orugas tanto pueden ficar apoyadas en el suelo, permitiendo que el robot se abaje para recoger la víctima, además le permiten levantarse y quedarse parado, gracias a un mecanismo de balanceo dinámico.



Robot de rescate:• Los brazos son accionados hidráulicamente,

tornando el robot capaz de erguir una persona adulta con facilidad. Pruebas con el prototipo mostraran capacidad para andar con un hombre en sus brazos durante 50 minutos, en la posición “parado".

• El fabricante planea mejorar el Bear para que el sea capaz de retirar víctimas en casos de accidentes en centrales nucleares o plantas químicas, interior de predios amenazados, en escombros, en locales aislados por terremotos y para uso militar.

• El prototipo no es autónomo, o sea, su energía aún es suministrada por medio de cables. La empresa no revelo como pretende alimentarlo de forma a dispensar los cables. http://www.vecna.com/

01/09/2006

http://www.vecna.com/



Robot‐guarda:• La empresa japonesa Hitachi anuncio el lanzamiento de

un pequeño robot desarrollado para vigilancia. Portando una camera móvil, ele consigue tomar imágenes de una residencia o área comercial de forma mas flexible que los circuitos convencionales de CFTV.

• Es dotado de sensores que permiten que el se mueva en el ambiente desviando‐se de obstáculos y capturando imágenes, a partir de un trayecto definido como de una área aleatoria. El también detecta movimientos, pasando a capturar imágenes de la área sospechosa.

• Además del movimiento del propio robot, su camera es móvil, añadiendo aún mas flexibilidad a captura de imágines, que tanto pueden ser gravadas en la memoria do propio robot, como ser transmitidas para una central tradicional de grabación de videos.

[http://global.hitachi.com/]



Robots terrestres(investigación) →The Nomad Super Scout IIEspecificaciones:PC industrial (PC104…), sensores por toque y por ultrasonido y módulo de visión opcional. Adicionalmente, usa un DSP TMS320C14 para controle de los motores con taja de amostreo de 2 KHz.

Diámetro: 41 cm x Altura: 35 cm.Peso: 25 kg. (con baterías) | Movimiento: velocidad <= 1.0 m/sec, aceleración <= 2m/s2Capacidad de carga: 5 kg.Sistema de baterías: 432 watt‐hora (recargables).Sistema motriz: 2 rodas motrices diferenciales en su centro geométricoResolución de los Encoders: translación: 756 pulsos/cm; rotación: 230 pulsos/gradoProcesador: Pentium 233 MHz + Motorola 68332‐16 MHz + Disco Duro: 2 GB; Memoria: 64 MBPortas: Serial (de controle): 38.4 Kbaud; Porta serial (modo texto): 9600 Baud, Joystick analógico compatible con PC.



Robots terrestres(investigación) →Pioner 3DX MobileRobots Inc. [http://www.activrobots.com]Especificaciones:The rugged P3‐DX is 44cm x 38cm x 22cm aluminum body with 16.5cm dia drive wheels. The two motors use 38.3:1 gear ratios and contain 500‐tick encoders. This differential drive platform is highly holonomic and can rotate in place moving both wheels, or it can swing around a stationery wheel in a circle of 32cm radius. A rear caster balances therobot. P3‐DX can climb a 25% grade and sills of 2.5cm. On flat floor, the P3‐DX can move at speeds of 1.6 mps. At slower speeds it can carry payloads up to 23 kg. Payloads include additional batteries and all accessories and must be balanced appropriately for effective operation of the robot.In addition to motor encoders, the P3DX base includes eight ultrasonic transducer (range‐finding sonar) sensorsarranged to provide 180‐degree forward coverage. They read ranges from 15cm to approximately 7m.P3‐DX's hinged battery door makes hot‐swapping batteries simple, though a bare P3‐DX base can run 18‐24 hours onthree fully charged batteries. With a high‐capacity charger, re‐charging time is only 2.4 hours.The P3‐DX's easily removable nose allows quick access to any optional embedded computer for addition of up to 3 PC104+ cards. All P3‐DX's include a 32‐bit RISC‐based controller. On the microcontroller, we have 8 digin and 8 digoutplus 1 dedicated A/D port; 4 digin can be reconfigured as A/D in; 4 digout can be reconfigured to PWM outputs. Thisuser I/O is integrated into the packet structure, accessible through ARIA.


2. 2. AplicacionesAplicacionesRobots domésticos:→ entretenimiento:

Sony AIBO Robot:

Entre los varios sensores del AIBO están:Sensores de proximidad por infrarrojos;Sensores de aceleración;interruptores de toque (cabeza, cara, piernas, patas y cola);Sensores de vibración;Sensores de temperatura.

Algunas habilidades del AIBO:1) Captura digital de imágenes segundo comandos por voz;2) Capacidad de navegar por el entorno usando rede LAN;3) Salva imágenes JPEG en memorias “Stick”.4) Comunicación con otros AIBOS y con PC.5) Interactúa y responde a otros AIBOs, por lo tanto, pronto para operar en competencias como el RoboCup serie robots AIBO (la Sony tenia su propio time).

6) Es capaz de expresar una amplia gama de emociones (felicidad, tristeza, miedo, indiferencia, sorpresa y rabia) y instintos (tineganas de brincar, jugar a las escondidas, tiene “hambre”, tiene sueno).

7) Puede ser utilizado como plataforma para probar diferentes algoritmos de comportamiento basados en proyectos de robots móviles o colonia de robots.

8) Viene acompañado de rede LAN wireless (inalámbrica) 9) Otras características (AIBO ERS‐220A) :‐ Capacidad para reconocer hasta 75 comandos de voz;‐ Reconoce su nombre y el nombre del dueño.

Kismet



Robot‐insecto:• Imita aquellos pequeños insectos que se mueven

velozmente sobre la agua, fluctuando gracias a la tensión superficial de la agua.

• El Strider, aunque parta del mismo principio, almeja ser un robot práctico, que puede ser utilizado tanto para andar sobre la tierra, como para fluctuar sobre la agua. El objetivo de los investigadores de la Universidad Chuo, en Japón, es construir un robot para operar en áreas que sufrieran calamidades, principalmente inundaciones y tifones.

• Es capaz de cargar una cámara de vídeo y transmitir imágenes para una central de rescate.

• Pero tampoco Strider es demasiado pequeño o grande como para no sacar provecho de la tensión superficial de la agua. Por eso, sus patas son especiales: eles sirven como flotadores en la agua y como patas cuando el robot necesita trasladar sobre solos pantanosos o sólidos.

[Strider II]

[Strider Ihttp://web.mit.edu/

http://www.chuo-u.ac.jp/chuo-u/index_j.html ]

http://web.mit.edu/

http://www.chuo-u.ac.jp/chuo-u/index_j.html


Hora do cafezinho (intervalo)Hora do cafezinho (intervalo)

IntroducciIntroduccióón a la n a la RobRobóótica Mtica Móóvilvil

Prof. Prof. Dr.EngDr.Eng.* Fernando .* Fernando PassoldPassold

*Dr. Eng: Universidad Federal de Santa Catarina (UFSC), Dept. Automatización de Sistemas (DAS), Florianópolis,

Brasil;Mr.Eng.: UFSC/Biomédica, Brasil

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