¿Qué es Mecatrónica?

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viernes, 3 de julio de 2009

Mecatrónica, Nanotecnología y Biotecnología

Bajo el tema “Tendencias globales y tecnologías emergentes” se desarrolló la Conferencia Iberoamericana de Rectores Universitarios y Empresarios, la que se celebró recientemente en San Antonio, Texas.

La idea era orientar a rectores sobre las nuevas tecnologías en el mundo globalizado, lo cual fue reseñado con las disertaciones de científicos de muy alto nivel y empresarios de corporaciones.

Entre los ilustres que participaron estaban el doctor Damián Allis, profesor de Química Cuántica de la Universidad de Syracuse, Nueva York. Allis disertó sobre nanotecnología y manufactura molecular. El doctor Jerry Maironi, Presidente de la American Society of Quality, presentó la ponencia Administración Global de la Calidad. El doctor Brad Hunt ,de la corporación Wilson, Hughey & Yarbrough, presentó su trabajo sobre mecatrónica en tecnologías industriales. Por su parte, el doctor James White, Director Ejecutivo del National Automotive Center de Kentucky, dio la conferencia sobre megatendencias en la tecnología avanzada de manufactura. Lo que sigue es un resumen brevísimo de esos temas vinculantes, los cuales están abriendo paso al futuro revolucionario en la tecnología, la biología y la mecánica.

Nanotecnología

Esta tecnología de muy reciente data se inició con la nanoescala, la que permite medir los átomos en diezmillonésimas de metro lineal. Para comparar, recordemos que el metro lo dividimos en mil partes y nos produce mil milímetros, en tanto que la nanoescala, descubierta por el Premio Nobel Richard Feynman, en 1959, subdivide el metro en 0.0000000027 nanos. Luego se construyeron réplicas de brazos robóticos de un décimo del tamaño original y de éstas se hicieron otras de un décimo del tamaño anterior y así sucesivamente hasta alcanzar la nanoescala molecular. En 1995 Eric Drexler pudo “ver” con aparatos ultrasensibles de computación en química cuántica nanoestructuras moleculares. Actualmente, el doctor Allis trabaja con espectroscopios de terahertz (THz) que le permiten simular vibraciones y cambios de formas en las nanoestructuras. La simulación permite “ver” que las nanoestructuras casi siempre se mueven hacia la derecha (nada que ver con ALN o PLC) y coloreando los “clouster” (racimos o grupos) moleculares y poniéndoles pedales, balancines (como los de las sillas abuelitas) o ruedas engranadas. Según el tipo de movimiento nanoestructural se van creando imágenes, gráficas y ensamblajes, las cuales todavía están en etapa experimental. La aplicación práctica de la nanotecnología aún se desconoce. Se pretende que una nanoestructura molecular con cáncer y una sin cáncer, tomadas de un mismo cuerpo humano, podrían en un futuro --ojalá no muy lejano-- tratar de explicar qué causa la malignidad del cáncer y de ahí partir a la vacuna, antídoto o conversión genética sanadora. De esa manera ya no habría necesidad de sangre de burro y cacho molido para curar el cáncer, como aseguran algunos.

Mecatrónica

La mecatrónica, aplicada a las tecnologías industriales, está revolucionando al mundo global. La definición más básica sería: “integración sinergética de la ingeniería mecánica con la electrónica y computadoras inteligentes en el diseño y manufactura de productos y procesos industriales”. El doctor Hunt puso un ejemplo del avance tecnológico en relación a la manufactura de radios: hace 70 años la base de los radios era “los tubos al vacío”, y se veían como algo milagroso, 35 años después los radios se fabricaban masivamente con largas filas de “trabajadores” ensamblando “los circuitos”. 20 años después el 80% de los componentes eran puestos por máquinas con una pequeña línea de “ensambladores manuales”. Hoy en día, máquinas computarizadas hacen el 98% del trabajo y los “trabajadores” de producción ahora son llamados “operadores”, porque ellos/ellas “operan” las computadoras que hacen el mencionado 98% de la obra. Ahora los radios son un sencillo set de “chips” dentro, por ejemplo, de un MP3. La automatización y la robotización son algo normal en las grandes plantas industriales. Los fabricantes de automóviles hace veinte años usaban robots para soldar las partes grandes del automóvil y para pintarlos. Actualmente casi el 90% de un automóvil es fabricado por las computadoras guiando a los robots. Un Ford modelo T de los años 40 se construía en seis semanas en un solo color y sin opciones “extras”, ahora se construye un automóvil en muchos colores y con opciones “de paquete” en sólo 25 horas. La Toyota acaba de anunciar que “diseñar” la producción de un nuevo modelo le tomará seis meses, en vez de 36. Todo automatizado. El “problema” es que la tecnología va más avanzada que la mano de obra calificada. El doctor Hunt nos dijo que las universidades deben preparar a los “operadores” de la mecatrónica. (México ya tiene esta carrera en la Universidad Tecnológica de Coahuila, a donde la Upoli piensa enviar a un estudiante/profesor).

Biotecnología

La biotecnología la define el doctor James Chambers, de la Universidad de Texas, en San Antonio, como “una colección de tecnologías que capitaliza los atributos de las células, sus capacidades manufacturables, poniendo a trabajar para nosotros moléculas biológicas tales como el DNA, RNA y proteínas (traducción liberal de NHZ). Los principios básicos de la biotecnología, según el conferencista, son: “las unidades de vida”, que son su fundamento. Otros conceptos son: todas las células tienen el mismo diseño básico. Todas las células hablan el mismo lenguaje genético. Los productos celulares son específicos y precisos, y, por tanto, predecibles. La biotecnología incrementa el conocimiento humano y muy pronto proveerá respuesta a necesidades de productos a la comunidad mundial. La investigación biotecnológica en una universidad se hace por medio de proyectos integrados de los departamentos de Biología, Ingeniería Biológica, Química y Física. El doctor Chambers terminó su disertación citando a Leonardo da Vinci: “La naturaleza es mi única maestra”, y destacando que el sistema universitario conocido como Universidad de Texas, (UT), por medio de sus “Regentes”, aprobó una inversión de capital por el orden de 1.6 billones de dólares en el año 2006 para más de 20 proyectos de investigación para la ciencia y la tecnología del futuro. El sistema UT se propone atraer las mentes más talentosas del mundo para sus proyectos.

http://impreso.elnuevodiario.com.ni/2006/10/25/variedades/32171

jueves, 28 de mayo de 2009

Interfaces Hombre-Máquina Innovadoras y Curiosas

Algunas de las invenciones más extrañas e inovadoras demostradas en la conferencia de Interacción Hombre-Máquina 2009 (Computer-Human Interaction Conference), que se realizó este año del 4 al 9 de Abril en Boston.

En 'technology revew', han hecho una recopilación de lo mas llamativo de la CHI-2009. En ella algunos investigadores mostraron muchas formas nuevas e innovadoras de para interactuar con máquinas, desde algunos nuevos métodos para interactuar con los navegadores web hasta proyectos de control mixto (virtual y real). Pero la CHI-2009 fue también una oportunidad para mostrar algunas ideas inusuales para interactuar con computadores. Aquí una revisión de las 5 más inusuales e innovadoras.

Gafas que siguen el movimiento de los ojos

Un equipo del Instituto Federal de Tecnología Suizo en Zurich, exhibió un sistema ligero que sigue los movimientos de los ojos, permitiendo al usuario controlar un computador usando tan solo sus ojos. El sistema usa Electrooculografía en vez de seguimiento por video, así que el usuario únicamente tiene que usar unas gafas ligeras (aunque con pinta de anticuada), y una unidad de proceso.
La electrooculografía, sigue los movimientos oculares midiendo los cambios en el potencial eléctrico en los ojos. Estos anteojos pueden calcular los movimientos horizontales y verticales de forma precisa usando algunos electrodos ubicados arriba, abajo y a ambos lados de los ojos.



Las gafas se han usado para controlar un juego de computador simple usando solo los ojos, y para hacer evaluaciones médicas sobre desordenes mentales o desordenes en los músculos oculares, pero los investigadores dicen que este avance podría allanar el camino para aplicaciones más complejas - por ejemplo escribir texto con los ojos. Si por ejemplo varias gafas se sincronizan, las personas podrían ser capaces de interactuar colaborativamente usando tan solo sus globos oculares.

Mouse que se calienta o se enfría

Los investigadores están constantemente buscando formas inusuales de interactuar con máquinas. Un equipo de NTT Cyber Solutions en Japón está experimentando con la temperatura de la piel como una nueva forma de comunicación.

Los investigadores modificaron un mouse estándar para que se calentara o enfriara a medida que el usuario movía el puntero sobre diferentes cosas y aplicaciones en la pantalla del computador, especialmente cuando lo movía sobre objetos (como pro ejemplo fotos) etiquetados con información de temperatura como “caliente”, “tibio”, y “frío”. Para esto instalaron un dispositivo de Peltier - que produce calor dependiendo del voltaje - que alteraba la temperatura del mouse conforme se movía por esas áreas etiquetadas.
En las pruebas, los usuarios eran capaces de jugar un juego simple de búsqueda siguiendo pistas de temperatura. Curiosamente también reportaron que cosas como por ejemplo la comida se veían mas “apetitosas” cuando la sensación correspondiente de frío o caliente acompañaba a la foto del plato.


Visores de fotos interactivos


Otro grupo de Japón mostró unos aparatos del tamaño de un sandwich y con forma de tortuga llamados “CaraClocks“. Unos bichos que se sincronizan cuando tocan unos con otros para mostrar imágenes relacionadas. Por ejemplo un papá, una mamá y un hijo podrían conectar sus CaraClocks, girar un botón y ver imágenes de ellos mismos cuando tenían la misma edad.
Los investigadores detrás de este proyecto de la Universidad de Keio, dicen que esto puede evolucionar a lo que ellos llaman “memoria colectiva”. También dicen que los CaraCloks pueden generar varios paralelos visuales entre los usuarios, entendiendo la relación que tienen entre ellos y analizando etiquetas adheridas a las fotos.


CALLY el teléfono celular robot

Un equipo de la Simon Fraser University en Canadá presentaron un celular-robot llamado CALLY. El prototipo tiene cuatro ruedas, dos brazos con pinzas y espacio para acoplar un teléfono celular en el frente.
Una vez conectado, el teléfono podría eventualmente actuar como la cara del robot, mostrando expresiones simples en su pantalla. Debido a que mucha gente en la actualidad usa sus teléfonos celulares como alarma de despertador, los investigadores proponen una divertida aplicación, CALLY puede programarse para que se escape de tus manos cuando trates de apagar la alarma. Aunque un despertador con pinzas robóticas y piernas pueda sonar algo “peligroso”, CALLY podría ser un paso mas de los emoticones en su intención de describir el tono de una conversación. O en otras palabras un paso mas cerca a la telepresencia efectiva.



Las cerillas o los fósforos de la memoria


Un grupo del MIT propuso la idea de un fósforo con una cámara y un micrófono embebido (la mitad verde en la imagen) y un microproyector (la mitad roja). El usuario raspa la parte roja del fosforo encendiendolo físicamente. Esto apaga hace que la cámara y el micrófono se desactiven, al tiempo que se disminuye la longitud de la cerilla en respuesta al calor. Estos fósforos, llamados PY-ROM, podrían guardar la imagen y el sonido en la mitad del fósforo, y cuando el usuario encienda el otro extremo, un miniproyector reproduce el video una vez antes de quemarse por completo (literalmente). El grupo ha diseñado un prototipo, basado en do fósforos acoplados, sincronizados.


El equipo proyecta estos “fósforos de la memoria” como una forma de guardar recuerdos con mas valor, apuntando que los usuarios a menudo graban mucha cantidad de información que terminan sepultadas en almacenamiento o en el ciberespacio y son rápidamente olvidados. Los investigadores argumentan que las personas podrían seleccionar los momentos a preservar con mas cuidado que si estuvieran tomando una fotografía o haciendo un videoclip. Una memoria de que grabe y que reproduzca “una sola vez” podría ser o un buen truco de fiesta o un evocador de recuerdos efímero que nos permitiría apreciar mas los momentos, sin embargo es muy difícil imaginar a los usuarios cambiando sus cámaras digitales por fósforos digitales!

Para mayor información, seguir el siguiente link: http://www.mecatronica-portal.com/2009/05/471-interfaces-hombre-maquina-inovadoras-y-curiosas/

martes, 26 de mayo de 2009

ASIMO - Advanced Step in Innovative Mobility

ASIMO (acrónimo de "Advanced Step in Innovative Mobility"- 'paso avanzado en movilidad innovadora'), es un robot humanoide creado en el año 2000 por la empresa Honda.
Oficialmente Honda ha dicho que pese a su similitud, su nombre ASIMO no se deriva del apellido de Isaac Asimov, gran escritor de ciencia ficción reconocido principalmente por su trilogía Fundacion.

El lanzamiento de un robot capaz de moverse, interactuar con los seres humanos y ayudarles es, sin duda, una de las mayores proezas tecnológicas del siglo XXI.
El compromiso a largo plazo de Honda en el desarrollo de robots humanoides se inició en los años 1980, creando su primer robot andador en 1986.

El objetivo de Honda es crear un robot humanoide capaz de interactuar con las personas y de ayudarles haciéndoles la vida más fácil y agradable. Aunque todavía estamos lejos de poder atribuir roles concretos a los robots humanoides, podrían utilizarse, por ejemplo, para ayudar e incrementar la autonomía de las personas con minusvalías y de las personas mayores.

Evidentemente, todavía tienen que transcurrir muchos años hasta que se pueda cumplir este objetivo, pero algunas empresas de Japón ya utilizan los servicios de ASIMO para funciones promocionales como la recepción de visitantes.

Para conseguir los movimientos de ASIMO, Honda ha estudiado y utilizado como modelo los movimientos coordinados y complejos del cuerpo humano. Las proporciones y la posición de las articulaciones de ASIMO se parecen a las de un ser humano y, en la mayoría de los aspectos, el robot realiza un conjunto de movimientos comparables a los nuestros.

Gracias a un nuevo sistema de movilidad avanzado que ha implantado Honda, ASIMO no sólo puede avanzar y retroceder, sino que también se desplaza lateralmente, sube y baja escaleras y se da la vuelta mientras anda. En este aspecto, ASIMO es el robot que mejor imita los movimientos de avance naturales de los seres humanos.

La combinación de un hardware muy receptivo con la nueva tecnología "Posture Control" permite que ASIMO flexione el torso para mantener el equilibrio y evitar los patinazos y giros en el aire, que suelen estar vinculados a los movimientos rápidos.
VERSION 2004
  • ASIMO puede correr a una velocidad de 3 km/hora. Asimismo, la velocidad de avance caminando ha pasado de 1,6 km/h a 2,5 km/hora.

  • Las medidas de ASIMO están pensadas para adaptarse al entorno humano: 1,20 cm de altura, 450 mm de ancho de hombros, 440 mm de profundo y 43 kg de peso.

  • El pack de baterías que incorpora en su mochila le proporciona 38 volts y 10 ampers a plena carga. Puede levantar un peso de 0,5 kg en cada mano.
VERSION 2005


  • Esta versión es llamada "new ASIMO". Como cambios destacados con respecto a la anterior versión:
    - Se han añadido sensores en las muñecas de tal forma que ha sido posible crear el programa de control para que ASIMO sea capaz de llevar carros, bandejas, paquetes, etc. de forma segura.
    - Se ha añadido un nuevo algoritmo de control que le hace más seguro en entornos con humanos, así puede usar su nueva capacidad para interactuar con ellos. Además se le ha añadido la posibilidad de comunicarse con RF IC lo que le permite conocer la posición exacta de una persona sin necesidad de la visión artificial.
    ASIMO es ligeramente más alto (130 m) y lleva un juego de motores diferentes (el peso ha aumentado hasta 54 kg), es capaz de andar ligeramente más rápido (2,7 km/h respecto a 2,5 km/h) y corre al doble de velocidad (actualmente 6 km/h) que la anterior versión.


  • También es mucho más rápido girando (5 km/h).

VERSION 2009

  • ASIMO es capaz de ser controlado por una persona mediante un dispositivo ICC (interface computadora cerebro) con un 90,6% de aciertos. La precisión dependerá de la capacidad de concentración del individuo, entre otros factores.

lunes, 25 de mayo de 2009

Piel de Robot

Con el fin de humanizar más aún a los ya casi humanos robots, un equipo de investigadores de la Universidad de Tokio ha creado un nuevo material elástico que no sólo es flexible sino también es un excelente portador de corriente eléctrica.

Es capaz de extenderse a más del doble de su tamaño normal, y posee una capacidad conductora 570 veces superior a la del caucho. En teoría pretenden utilizarlo como piel para los robots destinados a compartir con los seres humanos.

En la actualidad, la silicona y otros polímeros que ya se utilizan para simular la piel humana son flexibles pero no muy adaptables en el mundo de la electrónica.

Este nuevo material diseñado por expertos en nanotecnología
está basado en nanotubos de carbono transformado en un líquido iónico para poder ser mezclados con goma. Los nanotubos de carbono tienen la particularidad de poseer una gran movilidad electrónica, comparado con los compuestos orgánicos que se utilizan en transistores elementales en diferentes superficies.
Además de su uso en la robótica, se está estudiando utilizarlo en la fabricación de ropa deportiva para medir parámetros fisiológicos.