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Primera Competencia de Robótica Interuniversitaria:
Abriendo paso a la inteligencia artificial con ideas ganadoras

El potencial de la robótica y sus múltiples aplicaciones a nivel industrial quedaron de manifiesto en la Primera Competencia de Robótica Interuniversitaria, organizada por el Comité de Automatización de la AIE en noviembre recién pasado y en la que participaron instituciones de educación superior de Santiago, Talca, Temuco y Concepción. Aquí se presentaron propuestas que buscan resolver la problemática de distintos procesos y, al mismo tiempo, dar un paso adelante en el desarrollo de la robótica nacional.

En sectores como el trabajo en fundiciones, soldadura, aplicación de materiales y en tareas de alimentación de máquinas, procesado, corte, montaje, paletizado y control de calidad, es posible incorporar con mucha más fuerza la tecnología robótica. Lo que falta es difundirla. Y para aportar en esta tarea la AIE y su Comité de Automatización decidió dar el primer paso a nivel de los estudiantes de educación superior. El resultado fue, para Mónica Brevis, Directora Carrera Area Electricidad, Electrónica y Automatización de INACAP Santiago Sur, positivo y alentador.

En la iniciativa participaron decenas de ideas creativas, con el objetivo de dar solución a problemas de la industria. Como señala Carolina Lagos, del Comité de Automatización de AIE y Académica del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago de Chile, gracias a este concurso de competencia en robótica los alumnos participantes potenciaron sus habilidades de trabajo en equipo y pusieron en práctica valores como la perseverancia, el desarrollo del conocimiento tecnológico y el ingenio, junto con la vinculación del conocimiento y su aplicabilidad industrial.

"Asimismo, acciones de este tipo refuerzan los vínculos con la industria y se contribuye a la formación de ingenieros con una visión más innovadora, capaces de enfrentar desafíos de mayor envergadura", asegura la especialista.


Más robótica para Chile

Provocar un cambio en la sociedad. Ese es uno de los grandes valores que, a juicio de Mario Fernández, Director de Ingeniería en Mecatrónica de la Universidad de Talca, motivan iniciativas como ésta en los estudiantes. "Además de aumentar su seguridad personal, al plasmar sus conocimientos en un producto capaz de resolver una necesidad, se dan cuenta que pueden provocar un cambio en la sociedad con soluciones para hacer más eficientes los procesos, o para mejorar las condiciones de quienes trabajan en lugares peligrosos a través de máquinas capaces de limitar los riesgos existentes", afirma.

Y es que a juicio de Carolina Lagos, los robots representan una buena adaptación industrial en tareas repetitivas, especialmente en entornos estructurados donde su competitividad frente a otras soluciones de automatización se justifica por su rápida adaptación a series cortas. A eso se suman sus características de precisión y rapidez, además de su posibilidad de reutilización con costos inferiores a los de otros sistemas.

Pero según esta experta, también existen otros sectores donde se puede incorporar la robótica, mediante los denominados robots de servicio, que se aplican en sectores como agricultura y silvicultura, ayuda a discapacitados, construcción, área doméstica, entornos peligrosos, medicina y salud, áreas submarinas y vigilancia y seguridad. "La robótica aplicada aquí es valiosa por su flexibilidad productiva, mejoramiento de la calidad, disminución de pasos en el proceso de producción, optimización de las condiciones de trabajo, reducción de riesgos personales, mayor productividad, ahorro de materia prima y energía, y mejor calidad del trabajo humano", asegura.

Esos argumentos llevaron a la AIE a organizar la Primera Competencia de Robótica Interuniversitaria, para difundir y desarrollar una disciplina que en Chile, si bien ya está presente en algunas áreas y procesos productivos como la minería, es todavía incipiente.


Soluciones para la industria

De acuerdo a la opinión de Mario Fernández, es común encontrarse con concursos de esta índole organizados por instituciones académicas, pero el hecho de que en esta ocasión fuera organizado por una institución de alto componente industrial, como AIE, lo hizo sumamente atractivo para organizaciones como la Universidad de Talca, porque significa que la industria chilena está abriendo sus puertas para implementar soluciones robotizadas en sus procesos. "Definitivamente, para nosotros representó una apertura de ideas para desarrollar aplicaciones de interés industrial, para ser ejecutadas en el inmediato o mediano plazo, a la vez que abrió canales de comunicación entre la academia y la industria. Desde mi punto de vista, este es un hecho inédito para Chile", declara el académico.

Las ideas ganadoras, en las categorías KIT, Industrial y Libre, fueron escogidas principalmente por su alto potencial de aplicabilidad industrial, y por los beneficios de cada una al mundo de la industria. Asimismo, tanto en los primeros lugares como en los segundos, destacó el dominio de las tecnologías por parte de los competidores, el ingenio con el que las llevaron a cabo, su conveniente relación costo/beneficio y la convicción con que sus representantes las expusieron al jurado y al público.

Para Felipe Merlet, uno de los alumnos ganadores e integrante de la carrera de Ingeniería en Automatización de Universidad Tecnológica de Chile INACAP, haber sido destacado con el primer lugar en la categoría KIT, significó un reconocimiento al trabajo y esfuerzo realizado en equipo. "Pudimos cumplir con nuestras metas sociales. El haber formado un grupo de trabajo para resolver el desafío que implicó este proyecto requirió compartir mucho tiempo y lograr sinergias para emprender nuevos desafíos a nivel de desarrollo tecnológico. Pudimos, además, cumplir nuestras metas técnicas, porque el conocimiento que logramos en este camino nos dejó llenos de la motivación que obtiene quien aprende lo que le gusta".

Radiografía de Proyectos Ganadores

rep2.jpg (11667 bytes)Categoría KIT: Prototipo de "Robot Controlador", presentado por Felipe Merlet en representación de la Universidad Tecnológica de Chile INACAP.

Una de sus principales características son los motores de corriente continua que posee, y un sistema de control que incorpora aspectos tanto continuos como otros discretos. Su composición permite tener una "conducción" muy estable en un rango amplio de velocidades. Tiene un par de ruedas dispuestas a una distancia de 20 centímetros, más 2 ruedas auxiliares (una al frente y otra detrás) para mayor estabilidad.

Con este desarrollo, es posible lograr resultados óptimos de navegación en superficies estables y en aplicaciones como la inspección de edificios. Otra posible aplicación para un robot con este tipo de capacidades de traslación es el pintado de carreteras, ya que el terreno es constante y la tarea es monótona.


Categoría Industrial: Proyecto "Diseño de línea de producción automática para procesos de galvanoplastía", liderado por Alejandro Jofré, estudiante en proceso de titulación de la carrera de Ingeniería en Mecatrónica de la Universidad de Talca.

Este proyecto consiste en el diseño conceptual de un sistema de producción automático para el proceso de pavonado de la empresa TECBOL S.A., pararep3.jpg (5396 bytes) reducir los costos de operación, aumentar la producción, garantizar la calidad del producto acabado, optimizar la seguridad de los trabajadores y minimizar las detenciones no programadas, con la evaluación de costos correspondientes.

Considera una línea de producción completamente automática, incluyendo el layout de una celda de producción robotizada para el proceso de pavonado, con la disposición espacial de los elementos, el diseño de mecanismos a través de modelos 3D, y especificaciones de construcción (elementos a utilizar, costo estimado, procedimiento de construcción), el análisis de las mejoras productivas que se esperan, con resultados numéricos que evalúen la propuesta (análisis económicos y de producción); junto con la visualización de funcionamiento a través de animaciones 3D.

Respecto a sus potenciales aplicaciones, los criterios generales de diseño son aplicables para cualquier celda de manufactura flexible, en la que un robot, con manipuladores ("grippers") adecuados, transporta el producto terminado entre las etapas que involucra el proceso.

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Categoría Libre: Proyecto "Diseño y construcción de un router CNC a bajo costo", presentado por Erik Díaz, estudiante de la carrera de Ingeniería en Mecatrónica de la Universidad de Talca.

De gran utilidad en el sector manufacturero, este desarrollo permite fabricar prototipos reales a partir de modelos computarizados. De esta forma, posibilita automatizar la fabricación de piezas, extrapolándolo a distintos materiales y mejorando la productividad de este tipo de industrias.

Una de sus características más importantes es la relación costo-calidad que ofrece, ya que en su construcción se utilizaron materiales de alta calidad a un costo reducido. En su electrónica se emplearon técnicas avanzadas de control de motores y el software utilizado tiene grandes prestaciones, para mayorrep5.jpg (5119 bytes) flexibilidad, y el proceso de gestación de la máquina comprendió una etapa de diseño, cálculo y evaluación, tanto técnica como económica, lo que permite tomar mejores decisiones.

El Router CNC es un prototipo totalmente escalable, y gracias a que la tecnología aplicada a este pequeño modelo es exactamente la misma que se aplica a una máquina herramienta convencional industrial, se podría automatizar cualquier máquina herramienta. El sistema de control puede ser reutilizado en otra máquina industrial, como por ejemplo, cortadoras láser y cortadoras por chorro de agua.

Dado el éxito alcanzado por esta competencia, y gracias a la proyección de sus resultados, el Comité de Automatización de la AIE confía en haber dado un paso en la dirección correcta: abrir las puertas de la industria local, para que la robótica llegue para quedarse.

Enero 2011
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