ROBOTICA EN LA ESCUELA

• Cada vez hay más países que incluyen en los planes de estudios de sus escuelas materias relacionadas con dispositivos mecánicos que pueden ser programados por niños

Si a los niños les interesan los robots, ¿por qué no introducirlos en los colegios? De hecho, estas máquinas ya forman parte de las vidas de los chavales en muchas otras facetas y esferas (salud, ocio, etc.). ¿No sería razonable, pues, que los escolares potenciasen muchas de sus aptitudes a través de unos dispositivos mecánicos que pueden ser programados para seguir un conjunto de instrucciones? Desde Estados Unidos hasta Australia, pasando por España, cada vez son más los centros que incorporan esta disciplina a sus planes de estudios u ofertas complementarias.

Con independencia de los programas docentes concebidos con esta finalidad —aderezados con ciencia, matemáticas e ingeniería—, en internet hay abundantes recursos disponibles para que tanto los profesores como los padres puedan despertar en los menores su curiosidad per la robótica. Lego, Vex o Albedaran son algunas de las empresas que se han decidido a explorar esta vía. Y, en general, lo han hecho con éxito, por ejemplo, a través de los campeonatos que organiza el primero de estos fabricantes en ciudades como Madrid.

Desde Estados Unidos hasta Australia, pasando por España, cada vez son más los centros que incorporan la robótica en sus planes de estudios u ofertas complementarias

Esta área y los videojuegos constituyen dos de las grandes promesas para que los muchachos se adentren en la tecnología con firmes posibilidades de dedicarse profesionalmente a ello, como se ha esforzado en demostrar una academia abierta en Valencia. Según expertos como el profesor emérito de la Universidad de Swinburne Leon Sterling, las actividades con robots se complementan bien con otras tendencias digitales que habría que tener en cuenta: los teléfonos inteligentes y las impresoras 3D. A su entender, este asunto no es menor, dado que se prevé que en 2025 más del 40% de los puestos de trabajo de su país serán sustituidos por máquinas.

Otra innovación de enorme alcance vinculada a la robótica son los drones. De acuerdo con los cálculos de The Economist, en Norteamérica se venden mensualmente más de 15.000 aeronaves sin tripular. En consecuencia, este es otro mercado laboral indiscutible. Un ámbito igualmente privilegiado para el futuro está en la intersección entre la enseñanza y la sanidad. Diversas experiencias, como las auspiciadas por RoboKind, prueban que estos aparatos son especialmente adecuados para ayudar a los niños autistas, que responden  satisfactoriamente a sus interacciones tranquilas, pero claras.

ROBOTICA EN EL CINE

De acuerdo con diversos blogs en linea dedicados a los comentarios y la coberuta relacionada con distintos datos de producciones cinematográficas, las cuales tratan con ciencia-ficción, más específicamente Robots, las últimas producciones cinematográficas sobre ciencia ficción o realidad virtual tienen un alto componente informático. Sin embargo, a pesar de la inminente introducción de las nuevas tecnologías y los avances tecnológicos en la gran pantalla, la elaboración manual de robots continúa siendo una práctica habitual en los rodajes de cine.

En el cine, el género ciencia ficción va acompañado de conceptos como robots, mutantes, personajes no reales, que en este tipo de películas se caracterizan por tener propiedades exclusivas de los humanos, como hablar, pensar, e incluso para algunos caminar, girar la cabeza o mover los brazos...

Recientemente han aparecido en la cartelera largometrajes donde los actores 'de carne y hueso' son sustituidos por seres creados por ordenador. No obstante, debido en los últimos años a la aparición de nuevas tecnologías aplicables también al séptimo arte, los ingenieros no han perdido su sitio en la producción cinematográfica. Muchos de los personajes que vemos actualmente en las películas necesitan tener una dimensión tridimensional, ser reales, y para ello deben ser creados por profesionales de la ingeniería.

A esta técnica se le llama animatrónica, utilizada en los medios audiovisuales para dotar de vida a los seres inanimados. No es más que la aplicación de la robótica real con el fin de construir máquinas articuladas que puedan servir como personajes en una película.
Estas y tras aclaraciones son las que ha dado a conocer Francisco Javier Coronillas, estudiante de Ingeniería de la Universidad de Cádiz en una charla sobre desarrollos animatrónicos y la robótica en el cine. Esta exposición está enmarcada dentro de las III Jornadas sobre Robótica, con motivo de la celebración estos días de la VI Semana de la Ciencia. 

Orígenes y evolución 

La animatrónica se comenzó a usar en Japón hace varios siglos. Una primera manifestación de esta ténica data de la época de la Corte japonesa, donde ya existían muñecas que se movían tirando de una cuerda que llevaban incorporadas en su interior. Con estas simples objetos, "los japonenes demuestran que van muy por delante de la tecnología norteamericana y europea", matiza Francisco Javier Coronillas.




En 1950, Walt Disney acuña el término 'audio-animatronics'. Lo hace para la versión original de la película Piratas del Caribe. En este largometraje, fabricar cada pirata costaba alrededor de un millón de dólares de la época (casi el doble del valor actual del dólar).

La primera película donde, excepto una actriz, todos los personajes son frutos de la animatrónica es Dentro del laberinto. "Resulta bastante complejo poner en marcha una película en la que la mayor parte del reparto sean robots, porque eso exige entre 10 y 12 personas por cada personaje animatrónico", precisa este estudiante de ingeniería.
Personajes tan famosos como E.T. o los robots R2D2 y C3PO de La Guerra de las Galaxias llenan las lista de seres animatrónicos aparecidas en la gran pantalla.
Además, crear figuras anomatrónicas requiere estudios anatómicos y antropogénicos, ya que los movimientos tienen que ser lo más fieles posible a los del ser humano.
La animación por ordenador llegó al cine de ficción en la década de los 90, pero no por eso la animatrónica quedó relegada en un segundo plano. "Los años 90 fue la década de la revolución de la animatrónica", afirma Coronillas. "Es el caso de la superproducción americana Parque Jurásico, para la que se crearon robots que luego serían los famosos Tiranosaurus de 5 metros de alto y 7 de largo. Tuvieron que trabajar previamente con un simulador de vuelo para crear los movimientos del animal y además, fue necesario utilizar energía hidráulica para ponerlos en práctica".

APLICACIONES DE LA ROBOTICA EN LA INDUSTRIA NUCLEAR

Por sus especiales características, el sector nuclear es uno de los más susceptibles de utilizar robots de diseño especifico. Entre las diversas aplicaciones se han escogido aquí, por su especial relevancia, las relativas a las operaciones de mantenimiento en zonas contaminadas y de manipulación de residuos.

• Inspección de los tubos del generador de vapor en un reactor nuclear

Las operaciones de inspección y mantenimiento de las zonas más contaminadas de una central nuclear de producción de energía eléctrica son, por su naturaleza, largas y costosas.
De realizarlas manualmente, el tiempo de exposición de los operadores a la radiación es un factor crítico que, junto con el elevado coste que supone una interrupción temporal del funcionamiento del sistema en cuestión, justifica sin lugar a dudas la utilización de sistemas robotizados, normalmente teleoperados, total o parcialmente, que sustituyan al operador.
En el generador de vapor se produce el intercambio de calor entre el fluido primario y secundario. Para ello, dentro de la vasija del generador, se encuentran dispuestas en forma matricial los tubos por los que circula el fluido receptor del calor.

  

El inevitable desgaste de estos tubos obliga a realizar periódicamente labores de inspección, para que en el caso de que alguno se encuentre dañado inutilizarlo, poniendo en funcionamiento alguno de los tubos de reserva que a tal fin se han dispuesto en el generador.
Para realizar esta labor de manera automática puede utilizarse un robot de desarrollo específico que, introducido en la vasija, posicione una sonda de inspección en la boca de cada tubo. Ésta, empujada por el interior del tubo, proporcionará información sobre el estado mismo.
Es preciso considerar que el robot se introduce en la vasija mediante un sistema mecánico que, junto con los posibles errores en la disposición matricial de los tubos, obliga a que el robot trabaje, bien con ayuda de tele-operación, o bien con sistemas sensoriales externos como visión láser, que proporcionen la posición real relativa entre el extremo del robot y los tubos.

• Manipulación de residuos radiactivos

La industria nuclear genera una cantidad considerable de residuos radiactivos de baja contaminación (vestimentas, envases de plástico, papel, etc.) o de alta contaminación (restos de las células del reactor, materiales en contacto directo prolongado con las zonas radiactivas, etc.). La forma tamaño y peso de estos desechos es variable y su manipulación tiene por objeto final su envase de contenedores especiales, que son posteriormente transportados y almacenados (lo que origina una nueva problemática).
Para manipular remotamente estos residuos se hace uso tanto de manipuladores con unión mecánica y seguimiento directo del proceso por parte del operador a través de un cristal (en caso de baja contaminación), como con sistemas con mando remoto por radio o cable en el caso de contaminación elevada. Estos manipuladores permiten la flexibilidad necesaria para manipular elementos de peso variable y forma no definida.
Además, es preciso considerara la importancia que tiene la optimización del espacio ocupado por los residuos en su almacenamiento, por lo que antes de su envasado en los contenedores puede ser preciso fragmentarlos.

• Un ejemplo de tele-robot nuclear: el NEATER 660

El NEATER 660 es un miembro de la familia de Tecnología de AEA de tele-robots nucleares diseñados específicamente para aplicaciones nucleares. El conjunto NEATER consta de varios tele-robots que pueden seleccionarse para reunir los requisitos específicos de cada aplicación. La configuración de los brazos y del controlador pueden adaptarse para reunir los requisitos necesarios.

• Alcance 2.0 metros
• Carga útil 25 Kg 
• 6 grados de libertad
• Tele-robot o control de robot. 
• El controlador de MV™ adept. 
• Servomotores. 

El NEATER 660 está provisto con un sistema de mando de usuario amigable que incorpora las opciones, como las palancas de mando de fuerza y los despliegues del mismo.