Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid ha desarrollado nuevos conceptos de diseño para integrar la mecánica y la electrónica dentro de la mano de un robot humanoide, potenciando una comunicación más amigable con los humanos y favoreciendo su interacción social.
ManoPla es una mano robótica cuya finalidad es la comunicación gestual. Este innovador proyecto ha sido ideado y desarrollado por investigadores del Centro de Automática y Robótica (CAR), un centro mixto de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).
El diseño de ManoPla está inspirado en una mano real y es de bajo peso. Los desarrolladores han implementado soluciones imaginativas y originales para cumplir con este objetivo. ManoPla permitirá a los robots guía o de asistencia transmitir, de manera más natural, el énfasis, sentimientos y emociones, enriqueciendo así la comunicación humano-robot.
El prototipo funcional cuenta con 17 articulaciones controlables y cuatro pasivas. En la robótica social, se busca una interacción amigable y natural con los humanos, y la comunicación gestual es tan elocuente como la verbal. Por ello, en la última década se han realizado numerosos desarrollos e investigaciones centradas en esa capacidad interactiva de los robots.
Por ejemplo, en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (ETSIDI) de la UPM, se ha desarrollado el robot social humanoide Hidalgo, para el cual se decidió diseñar una mano robótica similar a la humana en términos de movilidad. Los ensayos realizados sobre impacto, movilidad y agarre han despertado un gran interés en el ámbito de la robótica social, y parte de su desarrollo ha sido publicado en la revista International Journal of Social Robotics.
El resultado de esta investigación, llevada adelante por el grupo de Robótica y Cibernética en el CAR-UPM-CSIC, es un prototipo con 17 articulaciones controlables más cuatro pasivas. Las cuatro articulaciones de los dedos son manejadas por tres motores, siguiendo el modelo propuesto por el astronauta humanoide Robonaut. El pulgar controla las cuatro articulaciones con las que ha sido modelado y la palma puede curvarse, emulando de manera excepcional la morfología humana y sus movimientos.
ManoPLA es completamente autocontenida, con sistemas de actuación y control propios. Utiliza un microcontrolador para regular todos los movimientos, medir y procesar la información. Uno de los desafíos más relevantes ha sido la limitación del espacio dentro del dispositivo.
El uso de métodos de diseño mecatrónicos que engloban mecánica, electrónica y programación ha sido clave para la creación del prototipo funcional. Esto incluye la placa electrónica estructural con todos los sensores integrados y adaptaciones específicas para la mecánica de los dedos. Se han desarrollado soluciones novedosas para los accionamientos elásticos y transductores articulares ópticos específicos.
El proyecto ha sido un ejercicio minucioso de ingeniería. La programación del microcontrolador a bajo nivel ha permitido optimizar los ciclos de ejecución y controlar las frecuencias de procesamiento de cada elemento. La apariencia externa de la mano no es meramente decorativa; cada pieza, tanto de los dedos como de la palma, forma parte de algún mecanismo interno, ligando estrechamente apariencia y funcionalidad.
En total, ManoPla pesa solo 250 gramos, integra 17 motores y 17 sensores, cuenta con 22 articulaciones, electrónica de potencia y un sistema de control. No integra una batería, dado que se prevé que siempre esté soportada por un brazo robótico que le provea de la energía necesaria para su funcionamiento.
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Fuente: Agencia Sinc
