| Edmundo Díaz González |
Antonio Luis Lora Silva |
ROBÓTICA CLÁSICA vs. ROBÓTICA BEAM
La filosofía BEAM es una
forma alternativa de enfrentarse a la robótica, ya que analiza ésta desde un
punto de vista más analógico que digital. De hecho, la mayoría de los robots
BEAM carecen de tecnología digital, salvo algunas excepciones que disponen de
procesadores muy simples, que se encargan de controlar su movimiento. Mark W.
Tilden, ingeniero canadiense, que actualmente ejerce como investigador en el
Laboratorio Nacional de Los Álamos, en Nuevo México (EE.UU.), es considerado el
padre de esta filosofía.
BEAM es un acrónimo de las
palabras Biología (Biology),
Electrónica (Electronics), Estética
(Aesthetics) y Mecánica (Mechanics).
Uno de los aspectos fundamentales de la robótica BEAM es su bajo coste, derivado en la mayoría de las ocasiones de la reutilización de componentes extraídos de aparatos que han perdido su funcionalidad (walkman’s, calculadoras, juguetes infantiles). Además también se utiliza como fuente de alimentación la energía solar, que presenta claras ventajas frente a las baterías, las células solares tiene una larga vida y no se requiere la constante recarga o cambio de batería.
A la
hora de entrar en profundidad en el tema, debemos hacer una parada obligatoria
para definir algunos conceptos básicos que nos pueden ayudar a comprender mejor
los fundamentos y pretensiones de la robótica BEAM:
En primer lugar podríamos
hacer una aclaración de los conceptos que implica el acrónimo BEAM: Biología (Biology), Electrónica (Electronics), Estética (Aesthetics)
y Mecánica (Mechanics):
Ø
Biología.- Un campo que nos deja 4 mil millones
de años de evolución. El mundo que nos rodea es una gran fuente de inspiración
y aprendizaje. Por lo que la robótica BEAM intenta imitar muchos de los
comportamientos propios de la madre naturaleza y todo aquello que interviene en
ella.
Ø
Electrónica.- Base fundamental de esta filosofía,
ya que mediante componentes electrónicos (leds, transistores, condensadores,
interruptores, resistencias, etc), se trata de implementar complejos
comportamientos con simples circuitos.
Ø
Estética.- Tal y como la entendemos, los
circuitos deben seguir diseños claros, en los que sea fácil distinguir todos
sus componentes, para facilitar las posibles modificaciones o depuraciones en
su diseño, modo de trabajo pretendido en cualquier tipo de ingeniería.
Ø
Mecánica.- El campo que introduce en estos
robots motores, sensores, etc, los cuales permiten dinamizar los
comportamientos que se intentan imitar mediante los circuitos electrónicos
incorporados.
Aunque obvio, hay que
hacer una pequeña mención de los términos analógico y digital, ya que, como se
tratará en apartados posteriores, tienen su importancia dentro de la robótica
BEAM:
Ø
Sistema
Analógico
Sistemas que utilizan
información representada mediante magnitudes cuyos valores se mueven en un
rango continuo.
Ø
Sistema
Digital
Sistemas que utilizan
información representada mediante magnitudes cuyos valores se mueven en un
rango discreto (0 o 1).
Los dos circuitos básicos
a tener en cuenta cuando hablamos de robótica BEAM son los siguientes:
Ø
Microcore
Es un circuito simple inventado
y patentado por Mark W. Tilden, que controla los robots con extremidades
(patas) coordinando el movimiento de estas. Es un circuito simple y barato.
El funcionamiento básico
de este circuito es ir activando los diodos leds de forma ordenada según el
movimiento que se quiera conseguir. Sin contar con las presencia de los
circuitos auxiliares PNC (Circuito de Neutralización de Proceso) y el PIN (Circuito Iniciador de
Proceso), la salida que se obtendría
sería tal que no permitiría el correcto funcionamiento de las extremidades del
robot. Sin embargo, combinando la acción de estos circuitos se consigue que el
Microcore reproduzca los estados deseados para un movimiento coordinado.
El principal cometido de
mantener este control sobre el circuito principal es que no puedan ser
activados 2 diodos opuestos al mismo tiempo, ya que supondría la
incompatibilidad de movimiento de las extremidades pertenecientes a un mismo
motor. Por tanto, si activamos el PNC durante un par de segundos, conseguimos
encender un diodo de cada extremo con un desfase que evita lo comentado
anteriormente. Si el periodo de funcionamiento del PNC es superior a tres
segundos se logra la activación de un solo diodo en cada instante de tiempo. Si
activamos el PIN invertimos el estado en el que se encontrara el circuito.
El Microcore pretende acercarse a la idea de red nerviosa o neuronal,
considerándose de vital importancia en esta filosofía por parte de sus
investigadores.
|
Esquema del Microcore |
Saturado |
Con PNC activado por 2 seg. |
|
Con PNC activado por mas 3 seg. |
|
|
Funcionamiento del Microcore |
|
Este simple circuito
almacena energía, trasformada a partir de la luz captada por una pequeña célula
solar, que es almacenada en un condensador o dispositivo de almacenamiento.
Esta energía es utilizada por el motor o motores del robot para hacerlo
funcionar.
Ø
Célula
solar
Se encarga, mediante
transistores (física de semiconductores), de transformar la luz captada en
energía eléctrica.
La filosofía básica del
funcionamiento de los robots BEAM, partiendo de la base de los circuitos
anteriores podría resumirse de la siguiente manera: los robots, mediante los
receptores de los que disponen (sensibles a la luz o al contacto en su mayoría)
actúan sobre su circuitería para que esta sea la encargada de activar o
desactivar motores u otras fuentes de energía (como puede ser un circuito solar
como el comentado anteriormente), que controlan los actuadores del robot
(patas, ruedas, etc). De esta forma se consigue un comportamiento del robot
adaptado al medio con el que interactúa.
Al hablar de robótica en
términos muy generales podríamos decir que es una rama de la ingeniería que
trata de hacer máquinas que sean capaces de realizar diferentes tareas, en
condiciones que en principio pueden ser desconocidas. Esto se asemeja al
comportamiento humano o animal que estudia el entorno que le rodea para tomar
decisiones. Como se puede dilucidar hablar de “toma de decisiones” implica
algún tipo de inteligencia, otro de los campos abiertos en este terreno, la
búsqueda de la inteligencia artificial.
Al llegar a este punto de
encuentro entre los seres vivos y los robots que pretende encontrarse, es donde
difieren más ambas ramas de la robótica, ya que ponen sus bases en polos
opuestos.
Mientras que la robótica
clásica busca un modelo de inteligencia y de similitud con el comportamiento
humano y animal usando la tecnología digital, los seguidores de la filosofía
BEAM, mantienen que estos comportamientos no podrán representarse digitalmente
nunca, debido a los límites que presenta el mundo digital, y por ello basa
todas sus construcciones en componentes analógicos.
La robótica BEAM deriva de
las teorías del profesor Chris Langton acerca de la Vida Artificial,
este científico estudia desde mediados de los 80 las bases de la vida natural
para sintetizar un modelo de vida artificial.
Estas teorías introducen los términos: propósito de vida, supervivencia,
autosuficiencia..., que son atribuidos a los robots BEAM.
Mark W. Tilden mantiene
que sus robots tienen vida propia, o vida artificial, aunque sea en un grado
muy pequeño, ya que son autosuficientes y toman decisiones en base a su supervivencia,
por ejemplo se abastecen ellos mismos de la energía solar y además la buscan,
tienen un propósito de vida, que es seguir vivos, y se adaptan al medio que los
rodea para mantener este propósito de vida, afirma que al utilizar componentes
electrónicos, que son menos delicados que los digitales, sus robots son mas
robustos. Según estas teorías, una vez conseguido este nivel de vida
artificial, si asignamos una tarea a un robot BEAM, el propósito de vida de
éste será llevarla acabo mientras su supervivencia sea posible.
Todas estas teorías
parecen peder fuerza cuando las enfrentamos al trabajo y los avances de la
robótica clásica, frente a los que la BEAM parece no ser mas que un pasatiempo
o una forma económica de iniciación al mundo de la robótica. Es por ello que
esta filosofía parece haber perdido peso desde su aparición a principios de los
90 para convertirse en algo lúdico, son muchos los aficionados que investigan
en diseños y nuevas posibilidades, además celebran convenciones en Canadá, la India,
etc., pero en realidad no parece haber estudios serios que avancen en este
campo.
Hablar de robótica BEAM es hablar de Mark W. Tilden, creador de esta forma de entender la robótica a principios de los años noventa.
Mark W. Tilden nació en Inglaterra.
Cursó sus estudios de Ingeniería de Sistemas en la facultad de Waterloo
(Canadá). Al termino de éstos hizo un master en Electrónica y trabajó durante 7
años en la Facultad de Matemáticas de dicha universidad como Ingeniero de
Robótica y Computadores. Ha estado involucrado en muchos proyectos de
investigación a lo largo de su vida,
tales como: maquinaria industrial, electrónica de computadores, sistemas
de realidad virtual, diseño de satélites…. Actualmente ejerce como investigador
en la División de Biofísica del Laboratorio Nacional de los Álamos (Nuevo
México, EEUU). En estos últimos años ha colaborado en investigaciones con la
Agencia de Desarrollo de Proyectos Avanzados de Defensa (DARPA), la NASA, el Instituto
de Ciencias Físicas y la Universidad de California.
Como ya se ha comentado los inicios de
la robótica BEAM datan del año 1989, concretamente el 10 de Noviembre, fecha en
la que Tilden construye su primer robot BEAM en el Laboratorio MFCF Hardware de
la Universidad de Waterloo, un simple solaroller que fue capaz de recorrer 15
cm tras 20 minutos de “alimentarse de luz solar”.
Tras este primer paso surgieron otros
robots cuyo nexo de unión lo podemos encontrar en la patente de Tilden
(Adaptive Robotic Nervous System and Control Circuits Therefor / 15 de Junio de
1992), en la cual se hace referencia a los circuitos básicos de estos robots,
que son los verdaderos cerebros de estas máquinas, a las que Tilden quiere
dotar de las teorías sobre Vida Artificial,
cuyo máximo exponente es el profesor Chris Langton, investigador científico y
director del Programa de Vida Artificial del Instituto de Santa Fe (Nuevo
México, EEUU).
El número de robots construidos por
Tilden alcanza ya tal número, que él mismo dice poseer un “Parque Jurásico” de
robots, que cuenta ya con casi 200 ejemplares.
El fruto de las investigaciones de
Tilden en esta forma de ver la robótica, que él mismo ha iniciado, han sido
diversas publicaciones acerca de los avances que, junto con sus compañeros de
trabajo, han ido desarrollando en este nuevo campo, y que demuestran que son de
las pocas personas que hacen una investigación verdaderamente profesional de la
materia:
Ø
“LIVING
MACHINES”. Hasslacher B. & Tilden M. W.
Robotics and Autonomous Systems 15, 143 (1995).
Ø
M. W. Tilden, “Biomorphic Robots as a Persistent Means for
Removing Explosive Mines” Symposium on Autonomous Vehicles in Mine
Countermeasures, U.S. Naval Postgraduate School, Milipitas, California, June
1995.
Ø
M. W. Tilden, “Living Machines and the Robot Jurassic Park:
Primitives to Predators” Neuromorphic Workshop, Telluride, Colorado,
July 6, 1995, and Recursos Smithsonian Group, Los Alamos, New Mexico, July 14,
1995.
Ø
M. W. Tilden, “Theoretical Foundations for Nervous Networks”
NEC Research Institute, Pittsburg, Pennsylvania, September 25, 1995, and NASA
Neurons to Nanotech, NASA Ames Research Center, Moffett Field, California,
October 18, 1995.
Ø
M. W. Tilden, “A Concurrent Application Research Proposal for the
Development of Living Machine” NASA AIAA Nanosat Meeting, Houston,
Texas, November 1, 1995.
Ø
M. W. Tilden, “Biomech Robotics: Machines Built for the Human Race”
BEAM Workshop, Los Alamos, New Mexico, April 18–20, 1996, and International
BEAM Robot Games, Southern Alberta Institute of Technology, Calgary, Canada,
May 24–26, 1996.
Ø
M. W. Tilden, J. Moses, R. Mainieri, and B.
Hasslacher, “Autonomous
Biomorphic Robots as Platforms for Sensors” DOE Office of
Scientific and Technical Information, Washington, D.C., August 1996.
Así como se han publicado todos estos
artículos y memorias, también existe un libro de reciente edición, en el que
Tilden junto con David Hrynkiw, hacen una pequeña introducción a este mundo de
la Robótica BEAM para, posteriormente, analizar en detalle varios proyectos de
robots construidos mediante esta filosofía:
Hrynkiw D. and Tilden M. W. JunkBots, Bugbots, and Bots on Wheels:
Building Simple Robots With BEAM Technology. 1ª ed. McGraw-Hill Osborne Media. 2002. 352 p. ISBN: 0072226013.
Hasta ahora sólo se ha hablado de Mark
W. Tilden porque es la única persona a la que hacen referencia todos los que,
de algún modo, se han interesado por esta filosofía, y que, tal y como se ha
demostrado, es el verdadero impulsor de este movimiento. De ahí que, salvo colegas
de Tilden del laboratorio de Los Álamos, como Brosl Hasslacher, no haya nombres
relevantes, ya que el resto son más bien aficionados que “investigadores de la
materia”. Aunque esto nos es óbice para que la robótica BEAM esté extendida por
todo el mundo en lugares tan distantes como la India, Europa Occidental o
América. Entre todos estos aficionados podemos destacar algunos nombres, como:
Math Vos, Ian Bernstein, o Chiu-Yuan Fang, que incluso poseen sus propias
páginas web donde muestran todas sus creaciones.
Como se ha tratado en el
punto anterior de Historia y Evolución, los avances que se han ido produciendo
han sido consecuencia de las investigaciones de Mark Tilden, mientras que sus
seguidores se han preocupado más de hacer sus propios diseños en pos de su
propio gozo personal.
Actualmente se sigue manteniendo esta línea de trabajo
que ralentiza en cierta manera que esta filosofía alcance cotas más altas,
aunque el volumen de personas interesados por la misma es tal, que sus
aportaciones son poco a poco más relevantes.
Por tanto, al hablar del estado del arte, no nos queda
más que hablar del “parque” de robots que existe en la actualidad, al no haber
material de trabajo científico riguroso que pueda ser digno de mención,
exceptuando, claro está, los trabajos de investigación realizados en el
Laboratorio Nacional de Los Álamos.
Como
en otras muchas disciplinas, en la robótica BEAM puede recurrirse a diversos
criterios para elaborar una clasificación. La que se hace a continuación es la
que se suele aceptar como más adecuada, y está realizada fundamentalmente en
base a su evolución.
Ø
Solarollers
Son los robots primogénitos de la
robótica BEAM. El primer solaroller, construido por Mark W. Tilden, se terminó
en Noviembre de 1989 en la Universidad de Waterloo (Ontario, Canadá).
Estos robots, como la mayoría de los
robots surgidos a partir de la filosofía BEAM, utilizan como fuente de energía
la luz solar, y su única función es el movimiento en una sola dirección
mediante una o varias ruedas. Este movimiento oscila entre unos cuantos
milímetros hasta varios centímetros.
|
Lunabot (César Blum Silveira)
|
Slotcar (Jim Mullins)
|
Ø
Photovores
Básicamente, estos robots
consisten en la unión de dos motores a cada uno de los cuales se le asocia un
Solaroller. El movimiento del robot dependerá del circuito solar que reciba una
luz mas intensa, girando hacia el foco de dicha luz.
|
Flo 3 (Math Vos)
|
Homer 1 (Jeff Steele)
|
Ø
Walkers
Actualmente son los robots BEAM más implementados y complejos. Hay multitud de robots BEAM de este tipo, que varían en función del número de motores que utilizan para mover las patas que tengan. Los más comunes tienen 4 patas y dos motores que accionan dichas extremidades. Además, hay que destacar que muchos de estos robots abandonan en parte la filosofía BEAM al no utilizar como fuente de energía la luz solar y sí baterías (pilas generalmente).
|
Shock (Mark Tilden)
|
Zeus (Kilye Simmons)
|
A partir de estos tres tipos de robots
BEAM (principalmente de los Solarollers) se han desarrollado otros muchos
robots BEAM. Basten como ejemplo los siguientes:
Ø
Symets
Symet quiere decir “robot simétrico”. Su principal característica es que carecen de sensores que les indiquen si hay obstáculos en su camino. Simplemente, se mueven en una dirección que cambian cuando colisionan con un obstáculo.
Ø
Nocturnal
robots
Estos robots almacenan
energía durante el día y cuando llega la noche comienzan a moverse, emitiendo
algún tipo de luz (mediante leds) o sonido.
Ø
Aquabots
Basándose en la
arquitectura básica de un solaroller, un aquabot es capaz de desplazarse en el
medio acuático.
Como se dijo al principio de este apartado, hay muchas posibles clasificaciones para los robots BEAM y se ha comentado brevemente la más aceptada. Pero, hay otra clasificación bastante extendida entre los seguidores de esta filosofía que es digna de ser reseñada. Se basa en la motricidad o no motricidad del robot, y, dependiendo de la motricidad, se incluye en un grupo u otro. Todo esto puede aclararse mediante el siguiente cuadro (“árbol genealógico” de los Robots BEAM, que se debe a Bruce Robinson):
|
NO MOTRICES |
|
|
SITTER |
SQUIRMER |
|
Beacon Pummer Ornament |
Magbot Flagwaver Head |
Sitter à No
tienen partes que se muevan. Su único cometido es realizar alguna función
“interesante” mediante la luz que emiten sus leds, o también mediante sonidos.
Beacon à Los destellos que emiten sirven a otros
BEAM robots para ayudarse en su movimiento.
Pummer à Son los llamados nocturnal robots, que
almacenan durante el día la energía que utilizan durante la noche para emitir
algún tipo de luz o sonido.
Ornament à Básicamente son los mismos robots que
los dos anteriores, pero intentando conseguir un diseño atractivo.
| Mr. Pock (Beacon,
Lee)
|
Wyvren (Pummer,
Wright)
|
Flower (Ornament,
Grant Mckee)
|
Squirmer à Robots que, sin desplazarse, mueven
todo o parte de su cuerpo cuyo único fin es el entretenimiento del usuario o
creador.
Magbot à Utilizan para el movimiento de su
cuerpo campos electromagnéticos. Algunos de ellos poseen alas para darle mayor
espectacularidad.
Flagwaver à Hacen uso de un motor para mover una
bandera o algún otro objeto similar.
Head à Estos robots giran, dependiendo de su complejidad, o en uno o en dos ejes.
| Laser fly (Magbot)
|
Mars Rover (Flagwaver)
|
Dof (Head,
Darrel Johnson)
|
|
MOTRICES |
|||||||
|
Slider |
Crawler |
Jumper |
Roller |
Walker |
Swimmer
(a.k.a aquabot) |
Flier
(a.k.a. aerobot) |
Climber |
|
Snake Earthworm |
Turbot Inchworm Tracked |
Symet Solaroller Popper Miniball |
Boatbot Subbot |
||||
Slider à Como su propio nombre indica, son
capaces de desplazarse mediante el deslizamiento sobre una superficie.
Snake à Su movimiento se asemeja al de una
serpiente, con desplazamiento ondulatorio horizontal
Earthworm à Estos robots se mueven al estilo de los gusanos, siguiendo un desplazamiento ondulatorio de compresión longitudinal.
|
Snake (Mark Tilden)
|
SliderBob (Earthworm)
|
Crawler à Se denominan así porque, su movimiento,
consiste en gatear a lo largo de la superficie sobre la que se desplazan.
Turbot à Normalmente se caracterizan por tener 2
extremidades que rotan al mismo tiempo y en la misma dirección.
Inchworm à Éstos dividen su cuerpo en varias
articulaciones, que proporcionan al robot un movimiento similar al del gusano
(Slider) pero con la diferencia de que estas articulaciones pueden moverse
selectivamente, mientras que el resto del cuerpo permanece en el suelo.
Tracked à Son robots cuyo sistema de movimiento y diseño es el propio de un tanque, con cintas propulsadas por motores.
| Turbot
|
Modworm (Inchworm,
Darrell Johnson)
|
Atpv7(Tracked,
Chiu-Yuan Fang)
|
Jumper à son aquellos robots cuyo movimiento está basado en saltos
|
Misc (Brett Hemes)
|
Creepy (Drag North)
|
Roller à son los más comunes y se desplazan
utilizando ruedas, motores, su propio cuerpo,
etc., cualquier cosa que permita que rueden.
Symet (“robot simétrico”) à Estos robots se mueven
en una dirección que cambian cuando colisionan con un obstáculo.
Solaroller à Se mueven en una sola dirección y sin
llegar a recorrer más de unos pocos centímetros.
Popper à Utilizan varios motores y diferentes
sensores que guían al robot a su destino, que generalmente es una fuente de luz
(photopoppers) o de energía.
Miniball à Tienen pequeñas ruedas que accionan el movimiento de la bola que contiene el robot en sí.
| Trymet (Symet,
FJ Tragauer)
|
Lunabot(Solarroller, Cesar Blum)
|
Photopopper (Jim
Mullins)
|
Rick(Miniball)
|
Walker à Son, junto con los roller, los más populares. Tienen varias extremidades, generalmente cuatro, número que varía en función del diseño, y que se mueven en secuencia para proporcionar el desplazamiento del robot.
|
Hexapod (Ivar Thorson)
|
Rhino (Dennison)
|
Swimmer
(a.k.a. aquabot) à Están diseñados para poder desplazarse
exclusivamente en un medio líquido, que suele ser agua.
Boatbot à Se
desplazan a través de la superficie líquida en cuestión.
Subbot à Al contrario que los anteriores, éstos se desplazan bajo la superficie.
|
Aquabot (Boatbot, Turtletek)
|
Proteus 1(Subbot, James Mullins)
|
Flier
(a.k.a. aerobot) à Estos robots son capaces de desplazarse
en el medio aéreo mediante el uso de alas que son propulsadas por pequeños
motores.
| Micro Air Vehicle (Darrell
Johnson)
|
Climber à Su nombre puede llevar a engaño, ya que no escalan obstáculos de ningún tipo. La denominación viene porque son capaces de seguir (y de ahí lo de escaladores) una línea y, posteriormente, deshacer lo recorrido.
| Ascender (Mark)
|
Como ya se ha
comentado, la robótica BEAM es una materia relativamente reciente (comienzos de
los años noventa) lo que, unido al cariz que están tomando sus desarrollos
(encaminados mas al hobby y al entretenimiento que a fines provechosos para la
sociedad en general), nos llevan a comprobar la carencia de resultados
interesantes en cuanto a aplicaciones reales se refiere.
Así, las pocas aplicaciones que se están sacando de estas
máquinas tienen que ver con su peculiar fisonomía y estructura, que les permite
alcanzar lugares prácticamente inaccesibles al ser humano y de ahí que se
utilicen con cierta frecuencia a tales efectos, ya que permiten realizar algún
tipo de tarea sencilla que las personas no pueden a causa de esta imposibilidad
de llegar al lugar mencionado.
Como prueba de ello, tenemos las conversaciones que mantuvieron en el transcurso del año 2000, el numerosamente citado señor Tilden con compañías cercanas a la propia NASA, para enviar en el año 2004 algunos de sus robots a la Luna con el propósito de recoger rocas en lugares poco accesibles al ser humano para su posterior estudio ya aquí en la Tierra. Aunque sólo hay constancia de estas conversaciones, y en ningún sitio se menciona si dichos encuentros han llegado a buen puerto y los robots de los que se habla se enviaran finalmente a la Luna.
Al
hilo de lo que se esta comentando, también aparecen noticias de que robots BEAM
se han utilizado experimentalmente en la desactivación de explosivos, aunque no
queda claro en dichas noticias de que los robots de los que se habla sean propios
de esta manera de construir robots, hablamos del RoboLobster (Northeastern University Marine Science Center).
Como hay poco
que tratar con respecto al tema de aplicaciones reales, vamos a estudiar un
poco en detalle algunos proyectos de particulares que se han interesado en la
materia.
Veamos
un photovore construido por Math Vos en año 2000 cuyo nombre del robot es FLO
1.
El
robot FLO1 se mueve siguiendo la luz, además incorpora unos sensores de
contacto que también intervienen en su movimiento evitando obstáculos.
Este
es el circuito impreso del robot al completo. Como podemos ver, el robot
dispone en su parte delantera de 2 diodos leds sensibles a la luz que hacen que
la circuitería interna de FLO se encargue de poner en marcha (con la energía
necesaria) en el motor correspondiente en cada caso, incluso los dos al mismo
tiempo si no hay ningún obstáculo en su camino y el robot se mueve en busca de
la luz.
La
energía que hace funcionar a los motores la proporcionan dos placas solares
colocadas en la parte superior del robot. Estas placas están conectadas de
forma cruzada con los motores, es decir, la placa solar derecha se conecta al
motor izquierdo y viceversa, permitiendo una mayor versatilidad de movimientos
del robot ante la existencia de obstáculos.
Ø
Ambler (James
V. Mullins)
Este robot
pertenece a la familia de los walkers y está construido en su mayor parte con
placas de latón. Tiene dos motores con una configuración maestro-esclavo,
siendo el motor delantero el principal o maestro y el motor trasero el
secundario o esclavo. El motor maestro provoca un movimiento paralelo con la
superficie de las extremidades delanteras, mientras que el motor trasero induce
a un movimiento perpendicular a la superficie de las extremidades traseras.
De ahí
la diferencia en la forma, según se observa en las figuras que se muestran a
continuación, de las extremidades delanteras y las extremidades traseras.
Las
extremidades traseras están bastante separadas entre sí para conseguir una
mayor estabilidad en la superficie. Además, incluyen gomas con estrías en los
extremos, que facilitan la adherencia en el medio.
Las
extremidades delanteras poseen pequeños elementos que absorben las
irregularidades del terreno, a modo de amortiguadores de unas pocas pulgadas. Estas
extremidades (parte inferior de la figura de la izquierda) llevan un sensor
táctil en toda su longitud que al colisionar con algún obstáculo varía su
posición y roza con el tubo de cobre que lo contiene, enviando un impulso al
circuito encargado del movimiento de la extremidad.
El controlador del robot es un
circuito Hemicore, variante del circuito Microcore ya estudiado y del cual no se ha encontrado ningún esquema
o figura aclaratoria. El movimiento del robot viene dado por la búsqueda de luz
mediante sensores fotosensibles situados en la cabeza, girando ésta hacia el
foco de luz. Desde la cabeza se mandan las señales de entrada al Hemicore,
enviando pulsos más largos o más cortos a éste según la intensidad del foco de
luz, haciendo que el Hemicore se encargue de controlar el movimiento del cuerpo
del robot hacia el foco de luz citado.
Como se dijo en su momento, la robótica BEAM tiene un marcado
carácter lúdico. Como prueba de ello tenemos los “Juegos Olímpicos”
(International BEAM Robot Games) que se celebran anualmente en todo el mundo
(India, Canadá, EE.UU.), donde las asociaciones de robots muestran sus avances
en este campo en competiciones como carreras, salto de longitud, salto de
altura, escalada, etc. En estas competiciones los participantes se agrupan según
el tipo de robot (photovores, walkers, etc.).
Tal es la aceptación y difusión
que están teniendo estas competiciones, que en el año 1995 se publicaron las
reglas oficiales de las distintas categorías, las cuales podemos encontrar en
este link:
http://www.nis.lanl.gov/projects/robot/html/rules/rules.html.
Una vez vistos
los conceptos básicos de la robótica BEAM y los desarrollos que se han
conseguido si pensamos que es una materia que marca sus primeros pasos a
principios de los 90 no podemos decir que se haya avanzado lo suficiente como
para considerar que estemos ante una nueva rama de la robótica capaz de
competir con la “robótica digital”.
La robótica
BEAM es una forma económica de acercarse a la construcción de robots y por
tanto más llamativa a la hora de introducirnos en el desarrollo de pequeños
robots, ya que con costes muy pequeños podemos estar probando y viendo los
resultados, lo cual resulta más atractivo.
Las teorías
sobre las que se monta esta filosofía de trabajo: supervivencia,
autosuficiencia, propósito de vida, autocontrol (toma de decisiones)…… también
resultan muy interesantes, pero parecen perder fuerza si vemos los resultados
reales de los robots BEAM, ya que tampoco hay muchas aplicaciones que
desarrollen algo en el mundo real en estos momentos, aunque podemos considerar
que como materia en vía de investigación en el momento en el que esté
consolidada las aplicaciones pueden ser inmediatas.
Por tanto y en
resumen, las ventajas más claras que presenta la robótica BEAM es el bajo coste
de desarrollo y la relativa simpleza de la mayoría de los diseños y las piezas
que los componen que además son más robustas o resistentes que los “delicados”
sistemas digitales, de modo que es muy sencillo acceder a ellos. Sin embargo,
parece que a nivel profesional no ha tenido mucha aceptación y por consiguiente
es una rama de la robótica que está mas cerca de ser un hobby que algo
profesional, exceptuando al pequeño grupo de ingenieros que investigan liderados por Mark W. Tilden.
Hoy en día
ninguna materia puede ser subestimada, por lo que seguiremos a la espera de que
un día la robótica BEAM nos sorprenda y nos muestre un robot con vida e
inteligencia artificial y lo más sorprendente aún que lo haga manteniendo su
filosofía analógica.
Compra de componentes y robots:
Otros:
NOTA: Toda la información recopilada para la
elaboración de esta memoria ha sido extraída de la red, cuyos sitios web han
sido visitados entre los días 24 de Marzo de 2003 y 29 de Abril de 2003.
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