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Vida Académica
2016-01-14
Perfeccionamiento del robot futbolero
Buscan optimizar la estructura de brazos, piernas y cámara para disminuir el peso del humanoide.
Por: Réné Tijérino, DGCS
Fotografía: Francisco Cruz
Comunicafi
Luis Durán, Pablo Monroy y Lauro Vázquez junto a NimbRo-OP

Alumnos del posgrado de la Facultad de Ingeniería se concentran en perfeccionar el funcionamiento, rendimiento y habilidades de NimbRo-OP, un humanoide programado para competencias nacionales e internacionales de futbol entre robots autónomos.

Pablo Monroy Llaguno y Luis Sergio Durán Arenas, de la maestría en Ciencias e Ingeniería de la Computación (en las especializaciones de Inteligencia Artificial, el primero, y Procesamiento Digital de Imágenes y Visión Computacional, el segundo), así como Lauro Fernando Vázquez Alberto, de la maestría en Ingeniería Eléctrica-Control (en el área de especialización de Control), trabajan en mejorar agilidad y percepción del robot.

En el Laboratorio de Biorrobótica, en el segundo piso del edificio T de Ingeniería, realizan tareas relacionadas con el desarrollo de máquinas con habilidades útiles para, algún día, ser de provecho para las personas; una de ellas consiste en la integración de algoritmos eficientes en pocos ciclos de computación para resolver ciertas labores.

Nimbro, como llaman afectuosamente al humanoide, fue adquirido de la Universidad de Bonn, Alemania. En enero de 2014 llegó a las instalaciones de esta casa de estudios y ha sido compartido con el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, campus Estado de México, y La Salle.

Con Nimbro, que puede ser programado para resolver problemas con distintas metodologías, es posible participar en la RoboCup, en la categoría Humanoide Soccer, que impulsa creaciones más habilidosas en estrategias de juego. También que perciban el entorno y la pelota con el uso de sensores que quizá homologuen a los de una persona; que diferencien momentos cuando estén de pie o en el piso, y que ubiquen porterías y se alineen para disparar al arco. Todo esto mientras caminan y mantienen el balance.

Ha competido dos veces en el Torneo Mexicano de Robótica. Debutó en 2014 en Ciudad del Carmen, Campeche, y al siguiente año se presentó en la Facultad de Estudios Superiores (FES) Acatlán, donde mostró nuevos comportamientos y movimientos para jugar sobre pasto artificial (superficie que complica el caminado) y usó nuevos algoritmos para la detección de pelota y portería.

Componentes y mejoras

La estructura de soporte, es decir, el cuerpo de Nimbro, está compuesto de aluminio y fibra de carbono; cuenta con servomotores (motores de robots) y una tarjeta de control conectada a la computadora que tiene la tarea de comunicar posiciones o comandos entre los servomotores y la computadora.

También está dotado de una pequeña máquina (colocada en el pecho) donde corre el sistema operativo y programas que realizan diferentes funciones: procesa información de sus sensores (acelerómetro, giroscopio, brújula y cámara) para tener percepción de su estado y del entorno.

La cámara, colocada en la cabeza, tiene una lente gran angular que cubre casi 180 grados, lo que permite ver más elementos de los alrededores, aunque sacrifica un poco la resolución, indicó Monroy.

Del original, el equipo cambió la cabeza de plástico impreso por una pequeña base donde ubicó la cámara. Reemplazó servomotores, instaló nuevo cableado de piernas para ganar robustez, y ahora trabaja en el cambio de la computadora central por una más reciente, con un procesador de mayor potencia, capaz de hacer más cálculos por segundo, pero pequeña para disminuir el peso.

Los trabajos con Nimbro también sirven como base de tesis de maestría de los universitarios. Durán Arenas se dedica a la visión estereoscópica, mientras que Monroy Llaguno al aprendizaje mediante técnicas de inteligencia artificial, y Vázquez Alberto al control de movimientos por modos deslizantes.

Se busca prepararlo para la próxima competencia nacional y la RoboCup, que se efectuará en julio de 2016 en Alemania.