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El uso de robots hoy en día se hace más popular y en muy distintos ámbitos, teniendo tal impacto que actualmente sus aplicaciones se encuentran desde el campo de entrenamiento hasta los grandes proyectos de investigación a nivel mundial. En otras palabras acerca de los robots, para las actividades que para cualquier humano puede ser de lo más trivial, resulta no serlo para un robot.
¿Alguna vez ha intentado estar durante un largo tiempo en una misma posición, como por ejemplo de cuclillas, y al intentar levantarte has sentido las piernas entumecidas? De ser así, estando en ese estado es muy complicado caminar antes de que pase el entumecimiento. Debido a la incapacidad de sentir cuando el pie hace contacto con el piso o calcular la fuerza que debe aplicarse para no caer. Normalmente, se debe esperar por un momento hasta sentir por completamente el pie y la información que este brinda al cerebro. Es entonces cuando recién se puede dar pasos de forma normal. Por medio de este ejemplo sucede con los robots que caminan.
Un robot bípedo capaz de caminar necesita sentir el contacto con el piso para poder realizar su tarea. Más aún, necesita saber exactamente cuánta fuerza está siendo aplicada al piso para poder mantener su balance. Esto se relaciona con una condición denominada el Centro de Presión (CdP), que es la resultante de las fuerzas de contacto: mientras el CdP esté dentro de un pie o dentro del polígono que forman ambos pies, el robot será dinámicamente estable; es decir, no caerá. Y es en la medición de dicha condición donde se requieren los sensores de fuerza y torque. Estos sensores permiten conocer con precisión las fuerzas en el contacto, y por tanto le permiten a un robot poder caminar adecuadamente, en la medida que su algoritmo de control así lo prevea.
Debido a las normas de seguridad y las normas de fabricación del consumidor, los fabricantes de equipos deportivos a menudo utilizan sensores de par o torque giratorio para pruebas de productos comerciales. En este ejemplo se explicará cual es la función que contrae él sensor de torque y otros elementos de la marca FUTEK, para darle función a un robot deportivo de JOCKEY:
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SERIE TRS Sensores de par de giro - eje a eje |
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USB520 Kit USB externo (mV / V, amplificado y entrada de codificador) |
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IHH500 Pantalla digital de mano inteligente |
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IPM650 Pantalla de montaje en panel |
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SOFTWARE SENSIT ™ Prueba y Medición |
Los sensores de fuerza y torque no solamente son útiles para caminar, sino también para manipular objetos, sea con garras o con dedos. En tareas de manipulación permiten al robot saber, de alguna forma, cuánta fuerza está siendo aplicada sobre el objeto manipulado, de tal modo que pueda agarrarlo sin soltarlo ni apretarlo demasiado. Igualmente, cuando dos o más robots agarran un mismo objeto por distintos lados, a lo que se llama robótica cooperativa, se debe limitar y controlar las fuerzas que son intercambiadas, para evitar dañar a cada robot y aplicar demasiada fuerza sobre el objeto. Más aún, estos sensores son cruciales para los llamados robots colaborativos, aquellos que trabajan con humanos, ya que al sentir un contacto no previsto, como una persona que repentinamente se “atravesó”, pueden reaccionar adecuadamente. Dicha reacción podría ser simplemente detenerse, o buscar una forma alternativa de movimiento, pero en ambos casos sin causar daño a la persona.
En general, los sensores de fuerza y torque permiten conocer de manera cuantitativa cómo se realizan las interacciones con el entorno y su uso es fundamental para el desarrollo de robots con capacidades similares a las de un humano, mucho más allá de la clásica aplicación de manufactura industrial repetitiva.