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Julio - Diciembre Acalán 121 47
violentos y frenas bruscamente. El resultado: aceleraciones puede moverse y qué posiciones son
desgaste del coche, incomodidad para los pasajeros físicamente posibles. Por otro, las dinámicas, que
y riesgo de accidente. Algo similar ocurre en la dependen de las fuerzas y torques que sus motores y
robótica: no basta con que el robot llegue al punto engranajes pueden soportar sin dañarse ni consumir
correcto, debe hacerlo suavemente. energía en exceso.

Si los movimientos son bruscos, se generan La pregunta que guía esta investigación puede
sobrecargas en los motores, se desgastan las parecer sencilla, pero esconde una gran complejidad:
piezas y aumenta el consumo de energía. En tareas ¿Cómo generar trayectorias que respeten al mismo
delicadas, como una operación quirúrgica, los tiempo las limitaciones cinemáticas y dinámicas de
movimientos bruscos podrían incluso poner en un robot manipulador?
riesgo vidas humanas. Este aspecto ha llevado a Resolver este reto no es un ejercicio académico
desarrollar métodos de interpolación y suavizado aislado. Tiene consecuencias directas en la industria,
de trayectorias que hacen que cada movimiento sea donde los robots deben repetir tareas miles de veces
comparable al trazo elegante de un pincel sobre un sin fallar y en la medicina, donde un error minúsculo
lienzo. durante una cirugía asistida por robot puede tener
resultados críticos.
Un ejemplo cotidiano de este concepto es montar en
bicicleta. Si pedaleamos con movimientos bruscos, Retos éticos y sociales.
corremos el riesgo de perder el equilibrio o caer. En
cambio, si los movimientos son f uidos, el trayecto El crecimiento de la robótica plantea preguntas
es más seguro y agradable. De la misma manera, un más allá de lo técnico: ¿qué trabajos sustituirán
robot debe "pedalear" con suavidad para mantener los robots?, ¿cómo garantizar que la tecnología
la armonía de sus movimientos. benef cie a todos?, ¿qué implicaciones tiene que
máquinas imiten nuestros movimientos? Estos
El experimento: un brazo robótico educativo. debates deben acompañar a los avances científ cos
para asegurar un futuro justo.
El objetivo era sencillo de enunciar, pero complejo
de ejecutar: lograr que el robot dibujara un cuadrado La historia nos enseña que cada revolución
y una circunferencia en el aire, siguiendo trayectorias tecnológica genera temores y oportunidades. La
precisas y sin forzar sus articulaciones. Para ello se revolución industrial del siglo XIX eliminó muchos
programó un algoritmo en el software MATLAB. of cios manuales, pero también creó industrias
El proceso consistió en dos pasos: primero se enteras que antes no existían. Algo similar ocurre
calculó la cinemática inversa (los ángulos que debía con la robótica: algunos trabajos desaparecerán,
adoptar cada articulación en cada instante) y luego pero surgirán otros que hoy ni imaginamos.
se verif có con la cinemática directa (visualizando
en un entorno virtual si efectivamente seguía el Resultados
camino trazado). Este doble chequeo garantiza
que el movimiento planeado en el papel se ejecute Los caminos que recorrerá el brazo robótico.
correctamente en la máquina.
El algoritmo desarrollado en MATLAB se
Cómo enseñar a los robots a moverse con probó en un robot de 5 GDL, el Thermo CRS
precisión: el reto de planif car trayectorias CataLyst-5. Como primer paso, se le pidió ejecutar
dos trayectorias tridimensionales aparentemente
Cuando vemos un brazo robótico en acción, nos simples: un cuadrado y una circunferencia. Aunque
sorprende su exactitud: pinta, suelda o coloca piezas a simple vista estas f guras parecen elementales,
diminutas sin titubear. Sin embargo, esa precisión en robótica representan un verdadero desafío,
no es espontánea, sino fruto de una cuidadosa pues requieren la coordinación precisa de todas
planif cación. El gran desafío consiste en diseñar las articulaciones para que el brazo logre mover su
trayectorias tridimensionales que permitan al robot extremo con suavidad a lo largo del recorrido.
moverse de manera precisa, ef ciente y segura, sin
forzar sus límites. Un robot que dibuja con precisión.

Esto implica considerar dos tipos de restricciones. Para evaluar el desempeño del algoritmo, se
Por un lado, las cinemáticas, que dictan hasta analizaron las trayectorias del robot tanto en dos
dónde puede estirarse el robot, a qué velocidades y (2D) como en tres dimensiones (3D).

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN