El futuro tiene manos robóticas

Autor: 

Magda Iris Chirolde
|
18 Marzo 2020
| |
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Cortesía del Grupo de Robótica y Mecatrónica

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Un proyecto educativo de la Cujae hace que los más pequeños de casa muevan los límites de la innovación y que los estudiantes y profesores indaguen en las diversas maneras de operar en las industrias cubanas

Ocurre en la capital de Cuba. Para ser más exac­tos, en la Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría, conocida como Cujae. Allí, cada sábado, muchachos entre cuatro y 15 años de edad reciben el curso de Robótica Educativa “Aprende jugando”.

Todos ven a María Carla recrearse con piezas rec­tangulares, cuadradas, cilíndricas. Con un poco de su imaginación y la ayuda de jóvenes universitarios, ella consigue hacer un Mbots, que es el kit educativo ideal para quienes se inician en el mundo de la programa­ción y la robótica durante la educación primaria.

Uno de los objetivos del proyecto es incrementar las capacidades de aprendizaje y habilidades prácticas en los alumnos de los diferentes niveles de enseñanza.

Uno de los objetivos del proyecto es incrementar las capacidades de aprendizaje y habilidades prácticas en los alumnos de los diferentes niveles de enseñanza.

Daniel, otro inquieto chiquillo, decide “bautizar” co­mo Sam al nuevo amigo que creó y, mientras lo nom­bra, sonríe orgulloso porque ya es capaz de distinguir las piezas del robot y reconocer sus funciones. Un poco alejada del tumulto, Karen explica cómo es que arma árboles, muñequitos y flores con los “Legos”. Mientras Pablo Gabriel y Sofía Lianet muestran cuánto han ade­lantado en programación, considerado por todos como lo más difícil de la clase.

El proyecto sociocultural Robótica Educativa “Apren­de jugando” nace en 2017, a raíz de un taller inicial de Robo Stem Academy. En el contexto del congreso Pe­dagogía 2017, esta compañía canadiense dona a la universidad varios módulos de robot (Lego, Mbots y EZ-Robots), con los cuales comienzan los primeros cursos.

Aproximadamente un año después, en diciembre de 2018, el proyecto sociocultural se convierte en el Grupo de Robótica y Mecatrónica (GRM) de la Cujae. Ivón Oris­tela Benítez González, profesora de la Facultad de Inge­niería Automática, es la coordinadora. Junto a ella par­ticipan estudiantes y otros recién graduados, quienes sostienen las dos líneas principales de investigación: Ro­bótica Educativa y Robótica Industrial.

Automática cubana en contexto

El siglo XXI es el de la interconexión digital y en ese contexto la Industria 4.0 ha tomado fuerza. La au­tomatización de los procesos industriales influye en la economía de los países en todos los sectores pro­ductivos y se augura (o espera) que aporte al mejo­ramiento social.

La industria conectada, como también se le conoce, hace referencia a la evolución de los sistemas, maqui­narias y procesos utilizados en el sector industrial, me­diante el uso de las nuevas tecnologías: sensores, In­ternet y sistemas de información, para transformar los procesos productivos y hacerlos más eficientes.

Cuba, archipiélago en vías de desarrollo, no está al margen de estos cambios. El propio Presidente de la nación, Miguel Díaz-Canel Bermúdez, ha destacado que el país cuenta con potencialidades para avanzar más en su informatización y en la necesidad de inte­grar los esfuerzos entre las empresas, las universida­des y los centros de investigación. Y la robótica es par­te de todo eso.

Sin embargo, al hacer un análisis sobre este asunto, en el artículo “Soluciones para Cuba desde la informati­zación”, publicado en el sitio Presidencia de la República de Cuba, el doctor en Ciencias, Luis Hernández Santana, de la Universidad Central de Las Villas Martha Abreu, señala que aún es pobre el impacto de la robotización en la mejora de la calidad productiva, el aumento de la productividad, el ahorro de energías y materias primas, y en la humanización del trabajo.

Y justo en torno a esos aspectos se ha pensado el desarrollo de este campo científico en la Mayor de las Antillas, para así mejorar la automatización de los pro­cesos y la robotización en los sistemas electromecáni­cos de la producción, los servicios y la sociedad cuba­na en general.

Con respecto a ello, también Díaz-Canel ha apun­tado lo necesario de buscar esa productividad y rendi­miento, más aún si tenemos en cuenta el enorme reto demográfico que enfrenta el país. Por ello es importan­te, además, trabajar en la capacitación y en la inclusión de elementos básicos de la robótica en el sistema de enseñanza.

En este sentido, es destacable las estrategias ins­tructivas trazadas por el Grupo de Robótica y Meca­trónica desde su creación.

Llegar juntos es el principio

La Universidad Tecnológica de La Habana lleva adelante un amplio programa educativo para acercar a los más pequeños y jóvenes al conocimiento de las ciencias, la tecnología, la automatización y la infor­mática.

La robótica siempre ha sido una de las disciplinas que más los ha atraído. De ahí el impulso a talleres, cursos y encuentros que responden a la línea de inves­tigación de Robótica Educativa. Uno de esos espacios es Cujaebot, donde se evalúan los saberes y las habili­dades adquiridas por los estudiantes.

Los cursos se imparten por grupos: uno para niños con edades comprendidas entre cuatro y siete años; otro de ocho a 11, y un tercero de 12 a 15. Los padres también son parte de esta iniciativa, mediante la cual pueden ayudar a sus hijos ante cualquier duda. Para to­dos, además, constituye un espacio alternativo al ho­gareño, en donde interactuar como familia.

La manera de impartir los encuentros es atípica. Los participantes prescinden de libretas y lápices con qué apuntar, pues el objetivo es que sean capaces de domi­nar el contenido sin tener que consultar un cuaderno, que así ejerciten la memoria y, además, analicen datos y situaciones.

Para ello trabajan con robots Legos, un set educa­tivo y de ocio que permite crear y animar las piezas. Igualmente tienen a los Mbots, útiles para iniciarse en el mundo de la robótica, la programación y la electróni­ca; los EV3 dan la posibilidad de controlarlos de modo más inteligente y rápido y los EZ, al tener mayor fun­cionalidad, admiten ampliar los conocimientos en ma­teria de tecnología.

Con los pioneros del Palacio de Marianao

Según la apreciación de Cristian Iglesias, uno de los primeros instructores, niños y niñas desarrollan su creatividad con Lego, aprenden conceptos simples que son importantes para la vida, para comprender mejor el mundo a su alrededor. También les provee de cono­cimientos de programación para principiantes y, me­diante dibujos, figuras que son intuitivas, ellos pueden detectar el tiempo, el motor y otros elementos del ro­bot, incluso hasta programarlos.

Con los Mbots se llegan a conocer algunos compo­nentes que forman a un robot (sensor de luz, bombillos LED), así como la fórmula de la velocidad, cómo utili­zarla y cómo programar.

Adriano Gianni Pérez Marrero cursa el tercer año de Ingeniería Automática y es otro de los profesores de los talleres; con el tiempo ha ido ganando en destreza y seguridad.

“Me gusta trabajar con los niños, pero también dedi­co tiempo para mi preparación, ya sea en lo académico como en lo investigativo. Imparto cinco clases, una por semana. Las dos primeras son introductorias al mundo de la robótica, donde enseño conceptos básicos como qué es la electrónica, la electricidad, el voltaje y qué ti­pos de robot existen.

“También trato de demostrarles la importancia de estudiar las ciencias básicas como Física, Matemáti­cas y Química, además de aumentarles su cultura ge­neral; que sepan por cuál carrera optar en el bachille­rato y desarrollarles una base para que en estudios superiores tengan un conocimiento ya alcanzado.

“La idea es que los chicos se diviertan y aprendan jugando. Si hubiese tenido esta oportunidad desde los 14 años, habría entrado a la enseñanza media y luego a la superior con una mejor base académica”, comenta Adriano Gianni.

Juntos hacia el progreso

En la línea de robótica industrial el Grupo de Robó­tica y Mecatrónica labora con entidades, como la Em­presa de Industria Electrónica, en proyectos de ensam­blaje de las cocinas de inducción, para la instalación de un brazo robótico que agiliza y facilita la confección de estos electrodomésticos.

“Estos equipos se hacen de forma completamente manual. Una persona coge el marco donde va la coci­na de inducción, le coloca silicona para sellarlo y agre­garle un cristal de cerámica en la parte superior”, así lo cuenta a Juventud Técnica, Darien Pina Sánchez, miem­bro del grupo.

La propuesta de automatización que sugiere es utili­zar el cartesiano — un tipo de brazo robótico — para el primer paso de esa tarea, y su “hermano” — el antropo­mórfico — , para que tome el cristal.

“Cuando la nueva tecnología llegue a implementar­se, se ganará en velocidad y precisión en la manufactu­ra de las cocinas de inducción, pues el obrero se cansa y las máquinas, en su lugar, recibirían mantenimiento cada dos o tres meses”, comenta Pina Sánchez.

Esta solución nació de los resultados de trabajo de las tesis “Control de un manipulador cartesiano para la inyección de pegamento en los marcos de las cocinas de inducción” y “Diseño y modelado matemático de un prototipo de Manipulador Robótico Antropomorfo de cuatro grados de libertad”, defendidas por estudiantes de la Facultad de Ingeniería en Automática y Biomédi­ca de la Cujae.

Como estas, otras investigaciones apuntan a solu­cionar problemas en las industrias cubanas con los propios recursos del país. Otro ejemplo que comparte Darien Pina Sánchez es el referido a la puesta en prác­tica de un sistema robotizado de soldadura.

El grupo de robótica colabora con el Centro Internacional de Salud La Pradera, de La Habana.

Si bien en el archipiélago existen diferentes empre­sas donde la soldadura es manual, confirma la posibi­lidad de efectuar esta de manera automática en en­tidades en que resulte viable, como es el caso de la Empresa de Componentes Electrónicos Ernesto Gue­vara, en la provincia Pinar del Río.

De igual modo, es posible su aplicación en la indus­tria farmacéutica, aunque antes deben realizarse estu­dios de factibilidad, porque quizás el costo de montar un sistema con un robot sea mayor, y en cinco años la empresa no pueda recuperar la inversión.

“Solamente un robot de soldadura cuesta 80 mil eu­ros; este lleva los componentes que permiten soldar y funciona con gases y oxígeno. Mantenerlo también re­sulta caro, podría salir todo en un millón de dólares o más”, acota Pina Sánchez.

Otros estudios del grupo están orientados a la ro­bótica móvil con EZ-Robots; a proyectos que preten­den, mediante el uso de la energía solar, aumentar la eficiencia de las estaciones fotovoltaicas instaladas en el país; también en la mecatrónica indagan en el tema de la modernización de máquinas de herramientas con Control Numérico Computarizado (CNC).

Muchas de estas investigaciones aún están en fa­se de estudio para obtener un resultado. Así sucede con el proyecto “Automatización en NoQuim”, rela­cionado con el término agronómico agricultura de precisión.

En el reparto de Calabazar, en La Habana, está ubi­cada la finca NoQuim. Tiene la particularidad de que, en los más de 15 años de experiencia como productora de frutales, ornamentales y café, en ella nunca se han utilizado fertilizantes ni insecticidas de origen químico, sino orgánicos.

Los propietarios, un matrimonio formado por dos in­genieros agrónomos, dedican parte de su tiempo a es­tudiar el suelo de su finca, junto a los jóvenes integran­tes del GRM.

Para la puesta en marcha del proyecto deben efec­tuar un exhaustivo levantamiento topográfico e hi­drográfico de las tierras, seleccionar un método de regadío y su implementación, así como integrar téc­nicas modernas dirigidas al control automático de los procesos.

Por otra parte, aspiran a diseñar e implementar un plan para la erradicación de plantas indeseables de manera automática, con la creación de RoboNoquim, un rover terrestre con características específicas para esta labor.

 

Según explicó Adriana Jorrín, ingeniera automática, integrante del proyecto, “Automatización en NoQuim” sería el primero de este tipo desarrollado por el GRM. Una vez logrado el objetivo, las experiencias adquiri­das podrían impulsar otros proyectos similares en el sector no estatal.

De leyes en lo adelante

La armonía, inteligencia, perseverancia y unidad son valores que identifican al colectivo del GRM. Y esas vir­tudes son esenciales para sostener la lista de proyec­ciones y sueños que parecen avecinarse, sobre todo a partir de la publicación en la Gaceta Oficial del 8 de no­viembre de 2019 de un decreto y tres resoluciones que resaltan nuevas formas en las que se impulsará el víncu­lo entre la ciencia y la economía cubanas.

Esa base jurídica permite que la Universidad Tecno­lógica de La Habana tenga la posibilidad de ser una de las Empresas científicas y tecnológicas del país, y los estudiantes implicados en proyectos investigativos po­drán ser remunerados.

Otros de los acápites de las nuevas disposiciones del Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Am­biente son la exención de aranceles e impuestos so­bre utilidades y la retoma de proyectos sectoriales y territoriales, de los cuales la Cujae podría sacar pro­vecho.

La aplicación de la ley tiene grandes ventajas para el grupo. Ivón Oristela, su coordinadora, explica a Ju­ventud Técnica que trabajan en un proyecto de rehabi­litación de un dron que pertenece al Ministerio de las Fuerzas Armadas. Comenta que algunas piezas ya es­tán importadas, pero no poseen todo el sistema de la cámara. Una vez conseguidos esos componentes, el proyecto estará concluido.

En la exportación de servicios, el grupo cuenta con un Know-how en los cursos de robótica y están pensan­do en acciones para promoverlos. La importación de componentes necesarios sería una de las soluciones para algunos de los proyectos de este campo, en don­de utilizan piezas de equipos en desuso para la confec­ción de robots.

En tanto, el GRM amplía las líneas de investigación y consolida su trabajo estrechando vínculos con otras Facultades de la universidad, la Cujae fortalece los la­zos de relación con empresas nacionales y centros de investigación para seguir en sintonía con las tenden­cias mundiales del desarrollo tecnológico.

Estudiantes del último curso de Cujaebot.

 


 

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