¿En qué nos ayudan los robots frente al Covid-19? Ayuda logística

Continuando con el post de la semana pasada seguimos analizando el papel que los robots están teniendo durante esta pandemia. Recopilamos ejemplos de cómo la robótica está efectivamente ayudándonos en ciertas tareas pero también de opiniones de expertos sobre posibles aplicaciones de la robótica en el corto y medio plazo en situaciones de emergencia como la que estamos viviendo.

Es verdad que al tratarse de una emergencia sanitaria es este ámbito el primero que nos surge al hablar de robots frente al Covid-19. Sin embargo, otra de las cosas que hemos aprendido con esta pandemia es que para mantener los servicios básicos hay muchas actividades imprescindibles: hay que producir alimentos, envases para ellos, transportarlos a los puntos de venta etc...

El empleo de robots en estas tareas puede hacerlas más seguras para las personas. 

Pero además en una situación de emergencia como la que vivimos hay muchos aspectos logísticos que hay que resolver y donde los robots tienen o podrían tener un papel destacado y extremadamente útil.

Uno de ellos es el trasporte y desecho de material infectado, una actividad de alto riesgo para las personas que lo realizan. Un ejemplo lo tenemos en Corea, el Seúl Medical Center está usando robots para el transporte de ropa y desechos médicos.

Otro de los servicios que es importante asegurar durante una situación de emergencia es según Jeff Braun consultor especializado en emergencias sanitarias hacer llegar a los afectados tanto suministros básicos como material sanitario y apoyo profesional médico:

• En China el robot Peanut lleva comidas y suministros básicos a las personas sometidas a cuarentena.

• En China también están usando drones para el transporte de muestras médicas y material necesario entre Xinchang County People’s Hospital el  centro de control de efermedades (Xinchang County disease control center).

• En Washington ha aparecido con éxito en los medios este robot que lleva comida a domicilio.

• En Valencia, la empresa española Robotnik tiene robots especialmente diseñados para usar en entornos contaminados y peligrosos para labores logísticas.

El uso de robots en tareas logísticas es uno de los campos más prometedores en los próximos años y sin duda con esta emergencia sanitaria que estamos viviendo ha demostrado su enorme utilidad para lograr mantener los servicios básicos reduciendo al mínimo el riesgo de los trabajadores.

Para saber más:

https://www.bbc.com/news/technology-51717164

http://roboticsforinfectiousdiseases.org/how-robots-are-being-used.html

https://www.terra-drone.net/global/2020/02/07/terra-drones-business-partner-antwork-helps-fighting-corona-virus-with-drones/

https://geoawesomeness.com/how-china-is-using-drones-and-location-tech-to-fight-coronavirus/

Robótica extraescolar en el Colegio María Virgen

El kit BeDuino es nuestro kit base para todos los niveles Makers. Es uno de nuestros materiales más queridos porque tiene casi todo lo que necesitamos para nuestras clases:

• Tiene muchas piezas para crear
• Motores para dar movimiento a las construcciones
• Sensores variados (infrarrojos, de contacto, de luz, mando de control remoto)
• LEDs imprescindibles para todo buen "maker"
• Altavoz
• Placa de control basada en Arduino con conectores estándar Arduino (esto nos permite ampliar este kit con facilidad, con todo el enorme repertorio de sensores y actuadores Arduino)

Este kit es el que usamos en nuestros cursos Makers 2 donde los alumnos construyen y programan robots muy diferentes. Este vídeo resume alguno de los trabajos de los alumnos del curso Makers 2 de robótica del Colegio María Virgen de Madrid

Robots ¿teleoperados?

Nunca me han gustado los robots teleoperados. Qué queréis que os diga, no me parecía robots. ¡¡Menos mal que me estoy reformando!!

¿Qué es un robot teleoperado?

Según los expertos un robot teleoperado es un robot que se controla a distancia mediante conexiones inalámbricas de distintos tipos

Y por eso no me gustaba nada, me parecía que eso de controlar un robot a distancia le quitaba interés y "glamour" a la robótica. ¡O robots autónomos completamente o nada de nada!

No tiene mucho sentido plantear teleoperado como opuesto a autónomo. Hay muchos casos en los que aunque el robot pueda considerarse teleoperado, es imprescindible que tenga cierto grado de autonomía, sobre todo si hay mucho retardo en las comunicaciones. Si nuestras órdenes tardan mucho en llegarle necesitamos que pueda hacer ciertas cosas de manera autónoma (no chocarse, por ejemplo) porque nuestro comando va a llegarle tarde seguro.

Que haya retardo en las comunicaciones depende mucho de donde estemos nosotros y donde esté el robot. Por ejemplo, si nosotros estamos en la Tierra y el robot en el espacio. Muchos robots espaciales son teleoperados, como el manipulador Dextre que está en la Estación Espacial Internacional.

Robot espacial Dextre (Fuente: wikipedia.org)

Además de los robots espaciales hay muchos otros robots que también son teleoperados como drones o robots médicos.

Robot médico para cirugía (Fuente wikimedia commons)

Si os quedan todavía dudas os invito a que leáis este estupendo libro "The Robot in the Garden: Telerobotics and Telepistemology in the Age of the Internet" editado por Ken Goldberg.

Insecto teleoperado constuído con el kit de robótica MRT Exciting

Brazo robótico con el kit de robótica educativa Goma Brain

Los brazos y manipuladores robóticos nos acompañan en la industria desde hace ya bastante tiempo. Más nuevos son los proyectos de prótesis robóticas impresas en 3D que, en muchos casos de manera altruista, "makers" de todo el mundo construyen para ayudar a niños y niñas que lo necesitan.
Nuestros alumnos de la extraescolar de robótica Makers1 también construyen y programan un brazo robótico con el kit GomaBrain. Nos gusta que los alumnos que comienzan a iniciarse en el mundo de la robótica tengan referencias reales de todos aquellos robots que ellos construyen y con el caso de los brazos robóticos las referencias reales nos sobran.
Este brazo robótico nos permite trabajar con nuestros alumnos muchos aspectos. Vamos a destacar hoy en este post los siguientes:

• Transmitir movimiento con engranajes
• Iniciación a los bucles IF-ELSE
• Experiencia práctica del rozamiento

Transmitir movimiento con engranajes.
Los motores son fascinantes y hacer girar con ellos ruedas es estupendo pero el salto llega cuando queremos conseguir algo más, como en el caso del brazo robótico: queremos mover ambas pinzas con un único motor. Una de las maneras más bonitas de conseguirlo es usando engranajes. Nuestro motor mueve uno de los engranajes, el tractor, que engrana con otro y lo mueve también. Como además, cada uno de los engranajes rota en sentido contrario justo conseguimos lo que queríamos, que la pinza se abra o se cierre, ya que cada uno de los brazos que la forman se mueve en uno de los sentidos.
El brazo robótico suele ser el primer contacto de nuestros alumnos con los engranajes. Ir entendiendo poco a poco esta transmisión de movimiento nos va a ir abriendo puertas a realizar construcciones cada vez más complejas.

Iniciación a los bucles IF-ELSE
Una de las piedras angulares de la programación es la toma de decisiones. En función de alguna variable o en nuestro caso de alguna entrada lo que nuestro programa o nuestro robot haga será diferente. Una de las estructuras de programación básicas para permitirnos tomar decisiones son los bucles IF-ELSE. En el brazo robótico vamos a tener que programar tres casos diferentes que van a requerir que programemos con las tarjetas una decisión:
1. Si el botón derecho está pulsado el motor ha de girar en sentido antihorario y la pinza se cerrará.
2. Si el botón izquierdo está pulsado el motor tendrá que girar en sentido horario y la pinza se abrirá.
3. Si no hay pulsado ningún botón el motor estará parado.
Este algoritmo va a ser uno de los primeros que nuestros alumnos programen con un bloque IF y aunque parece sencillo hay muchos matices que trabajar.

Experiencia práctica de rozamiento.
No es fácil coger cosas con un brazo robótico, sobre todo algunas. Con nuestro brazo robótico del Goma Brain experimentamos estas dificultades jugando a coger distintos objetos, no es lo mismo coger una pelota blandita que una hoja de papel o una pieza que resbala. No vamos a hablar de coeficiente de rozamiento pero nuestros alumnos sí van a "tocar" esa diferencia entre coger unas cosas u otras y pensarán como se puede modificar el brazo robótico para que sea más sencillo agarrar distintos tipos de objetos. En este vídeo resumen que os dejamos podéis verlo muy bien.

¿Por qué hacer robots de Sumo?

El Sumo es un arte marcial japonés donde luchadores corpulentos se enfrentan en un área circular. Es el deporte nacional de Japón y sus orígenes se remontan al siglo VIII, aunque el Sumo moderno,  más o menos como lo conocemos hoy, proviene del s. XVII.
Pero ¿cómo y por qué llega el Sumo a los robots? Al igual que otras competiciones de robots, la competición en sí misma no es más que la excusa para otros fines. Entre estos objetivos se encuentran:

1. Fomentar el intercambio de ideas y experiencias entre investigadores en robótica (recordad que estas competiciones surgen en el ámbito universitario y de investigación).
2. Aplicar conocimientos de robótica a entornos diferentes (un tatami para sumo, por ejemplo) y que plantea retos interesantes.
3. Pasarlo bien y divertirse, que no es menos importante

El sumo robótico al igual que el fútbol para robots y otras competiciones sale del ámbito de investigación y se extiende y generaliza con la llegada de la robótica educativa y amateur. Robots de sumo que en los 90 sólo estaban al alcance de laboratorios de investigación ahora son accesibles para cualquiera con unos mínimos conocimientos de electrónica y programación y sin necesidad de un gran desembolso económico.

El sumo robótico se inventó en Japón a finales de los 80 por Hiroshi Nozawa, jefe de Fuji Software Inc. El primer torneo se celebró en agosto de 1989 con 33 robots y desde entones el sumo robótico se ha ido haciendo popular en todo el mundo. En ambientes de aficionados es una de las competiciones más populares, probablemente por la sencillez de las reglas y del juego. Sólo se necesitan dos robots, un tatami de ciertas dimensiones (podéis consultar las dimensiones oficiales de competición nacional de sumo robótico japonesa aquí) y un cronómetro.
Cada partida dura 3 minutos. Pierde el robot que con cualquier parte de su cuerpo toca el exterior del tatami. Si en esos 3 minutos ninguno ha perdido y el combate está en tablas será el árbitro quién decida el contrincante que gana o si se celebra una prórroga.

En Logix5 no podemos resistirnos a hacer nuestras propias partidas de sumo robótico en las clases, nos ayudan a aprender a construir robots más robustos, que aguanten los embates de los contrincantes, a comprender bien los sensores infrarrojos que harán que nuestros robots no se salgan del tatami y los de ultrasonidos que nos permiten detectar dónde está el contrario.

Tan tan popular se ha hecho el sumo robótico que desde 2014 hay una competición de sumo para robots "mediocres", la hebocon. Este nombre proviene de la palabra japonesa "heboi" que quiere decir imperfecto, de poca calidad. El principal objetivo de esta competición no es desde luego ganar, sino divertirse y construir y ver los robots más extravagantes y peculiares. ¡No dejéis de echar un vistazo a los robots tan originales que se construyen para esta competición!

Para saber más:

• De Sumo: 

• "La práctica del sumo en el país del sol naciente" por  Elvira en  https://www.superprof.es/blog/sumotori-deporte-japones/ 

• Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Sumo

• De Sumo robótico:

• All Japán Robot Sumo Tournament https://www.fsi.co.jp/sumo/en/index.html

• All about the sumo robot competition and technology. Por Device Plus Editorial Team https://www.deviceplus.com/connect/all-about-the-sumo-robot-competition-and-technology/

• RoboGames.net http://robogames.net/ab-history.php

• Introducing Robot Sumo.  http://books.mhprofessional.com/downloads/products/007222617X/007222617X_ch01.pdf

• De Hebocon:

• https://killscreen.com/versions/learn-story-behind-crappy-robot-sumo-wrestling-phenomenon/

• https://dailyportalz.jp/kiji/161115198067

• https://www.avocesdecarabanchel.es/carabanchel/que-es-hebocon

¿Qué es un robot?

Una de las primeras preguntas que planteamos en nuestras clases de robótica es esta: ¿qué es un robot? Es lógico que si estamos en un curso de robótica nos planteemos en primer lugar entender la definición de robot. Pero no es tarea fácil fundamentalmente por tres razones:

1. Llamamos robots a máquinas que realmente son muy diferentes entre sí. 
   
2.  Además tenemos muchísimas imágenes de robots del mundo de la fantasía y la ciencia ficción, maravillosos pero en ocasiones alejados de la realidad (como debe ser con la fantasía).
   
3. Y por si fuera poco mezclamos la robótica con el término inteligencia, tan difícil y escurridizo de definir.

Ante tareas complicadas conviene mirar a los expertos y analizar qué dicen los expertos en robótica que es un robot. La primera sorpresa nos la encontramos con Joseph Engelberger ¡¡padre de la robótica industrial! que  dijo una vez cuando le preguntaron por la definición de robot “no sé definirlo pero si veo un robot lo reconozco”.

Si buscamos definiciones "oficiales" lo ideal es irse al documento de la Oficina de Estándares ISO relativo a la robótica. En este documento optan por separar en dos la definición, una referente a robots industriales y otra a robots de servicio (lo que tiene bastante sentido teniendo en cuenta la diferencia entre robots industriales y robots de servicio (los que están fuera de la industria).

Robot industrial: un manipulador multifuncional, controlado automáticamente, reprogramable en tres o más ejes, que puede estar fijo o móvil para uso en aplicaciones de automatización industrial.

Parece razonable y lógica. Vamos con la de robots de servicio.

Robot de servicio:máquina que lleva a cabo tareas útiles para las personas o otras máquinas excluyendo aplicaciones de automatización industrial.

Vaya, la de robot industrial tiene un pase pero en robot de servicio podría valer para cualquier máquina que usamos para algo. ¿No podríamos afinar un poco más en esta definición? En la página de educación del IEEE ofrecen esta definición:

Un robot es una máquina autónoma que es capaz de percibir su entorno, realizar ciertos cálculos para tomar decisiones y actuar en el mundo real de acuerdo con esas decisiones.

Esta definición implica que un robot ha de ser capaz de hacer tres cosas:

1. Percibir
2. Calcular
3. Actuar

En una entrevista publicada en la web serious-science, Mel Siegel, investigador en robótica del Robotics Institute de Carnegie Mellon University añade a estas tres capacidades la de comunicarse.

Parece una definición un poquito mejor. Desde luego engloba todas aquellas máquinas que podemos identificar como un robot. Pero ¿no se nos estarán colando cosas que no son robots? Por ejemplo, un termostato es capaz de percibir la temperatura de la habitación, decidir si hay que encender o no la calefacción y  encenderla. ¿Un termostato es un robot? y ¿una lavadora es un robot? y ¿un robot de cocina es un robot como dice su nombre?

Bueno, pues depende de a qué robótico le preguntes. Hay grandes investigadores de robótica que tienen claro que no lo son, por ejemplo Rodney Brooks, uno de los padres de la famosísima Roomba o el mismo Mel Siegel como cuenta en la entrevista referida antes. Otros como Gill Prat son más favorables a considerar estos aparatos como robots. 

Tal vez no es tan importante para muchas cosas tener una definición precisa de lo que es un robot porque las personas somos capaces, al estilo de Joseph Engelberger de identificar un robot si lo vemos. Pero es verdad que reflexionar sobre qué es un robot sí que nos aporta, por lo menos en nuestras clases.

Y vosotros ¿cómo definiríais un robot?

Créditos y referencias

• Imagen del robot Kuka tomada de Wikipedia. Autor: Mirko Tobias Schäfer  Licencia: CC-BY-SA-2.0-DE
• Imagen del robot aspirador tomada de Wikipedia. Autor: Stephan M. Höhne  Licencia: CC-BY-SA-2.0-DE
• Imagen de Bender tomada de Flickr. Autor: Rob Marquardt. Licencia: CC-BY-SA-2.0-DE
• Imagen de Wall-E tomada de Pxfuel. Licencia Creative Commons Zero - CC0
• Imagen de Cortocircuito tomada de Wikipedia. Autor Rik Morgan (Rik1138, http://www.handheldmuseum.com)
• http://serious-science.org/what-is-the-definition-of-a-robot-3587
• https://robots.ieee.org/learn/
• https://ifr.org/standardisation
• https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:8373:ed-2:v1:en

Nuestros tres consejos para empezar a aprender robótica

Los comienzos en general son buenos momentos para plantearnos cambiar alguna cosilla de nuestras vidas o rutinas que no nos gusta o para hacer algo nuevo que nos apetece cambiar. Si para este 2020 que  recién estrenamos os planteais (cosa que os recomendamos sin duda) comenzar a aprender robótica ahí van nuestros tres consejos:

Consejo 1: Elige un proyecto que te apasione.
La neurociencia nos dice lo que ya sabíamos, nada se aprende mejor que aquello que amamos, que lo que nos apasiona. Así que si quieres aprender robótica elige un proyecto que te fascine. ¿Te gusta tu huerto? Piensa en hacer un robot agricultor o en automatizar alguna cosilla del jardín... Es verdad que para realizar un proyecto medianamente complejo hay que empezar aprendiendo lo más básico, pero no es menos cierto que no nos desanimaremos de la misma manera en los comienzos duros si tenemos claro un objetivo que queremos conseguir a toda costa.

Consejo 2: Divide el proyecto en pasos pequeños.
Esta es la clave del éxito de cualquier proyecto. Sigamos con el huerto, podemos irnos planteando objetivos pequeños y asequibles. Por ejemplo, nuestra primera meta podría ser medir la temperatura ambiente y la humedad y mostrarla en una pantalla. Más adelante podremos enviarla al móvil, regar si hace falta...

Consejo 3: Elige tecnologías abiertas.
Nosotros somos grandes defensores de las tecnologías abiertas, porque coinciden con nuestros valores, pero también porque ese conocimiento compartido nos ha ayudado (y nos ayuda) en multitud de ocasiones. Las tecnologías abiertas nos permiten compartir y aprender de otros que saben más o que han hecho cosas parecidas. Nos permite preguntar en foros y en redes a expertos que generosamente nos contestan y ayudan. Nada hay más valioso que la experiencia de otros. También puedes valorar apuntarte a un curso o taller que pueda ayudar con los primeros pasos.

¡¡Cuéntanos cómo te lo planteas tú!!

Proyectos robóticos curso Makers 1

Algunos proyectos robóticos del curso extraescolar Makers 1 de robótica de las extraescolares de los colegios:
CEIP Eugenio María de Hostos

CEIP Lepanto

Árboles robóticos y navideños

Los alumnos de la extraescolar de robótica del Colegio La Salle San Rafael de Madrid han estado trabajando en un proyecto navideño: árboles robóticos. No se trata sólo de usar la tecnología para decorar el árbol, ellos lo construyen también.

Robots jugando a fútbol

Hace ya más de 20 años que lleva en marcha la Robocup, la competición de fútbol robótico más famosa. Cuando sus fundadores la iniciaron encontraron que el fútbol podía ser un entorno fantástico para poner a prueba sus trabajos de robótica, tanto de hardware como de software:

• exigía trabajo en equipo
• era un entorno poco predecible
• era divertido

¡Se ha aprendido tanto de robótica en estas competiciones! Hoy en día es un entorno privilegiado para los equipos participantes, tanto de aprendizaje como de compartir experiencias y diversión con equipos de muchísimos países.
Nosotros también queremos jugar al fútbol con nuestros alumnos. Os dejamos aquí los robots jugadores con los que han despedido el trimestre en la extraescolar de robótica del Colegio Elfo de Madrid.

Algunos robots del primer trimestre

Algunos de los robots que han creado, construído y programado nuestros alumnos de robótica Makers 1 del CEIP Blas de Otero de Coslada.

Animales robóticos

En la extraescolar de robótica del CEIP Escuelas Bosque el grupo de los pequeños han estado haciendo animales robóticos.
Por un lado, los alumnos nuevos, del curso Makers 1 han estado montando y programando la rana. Los alumnos veteranos, Makers 1 Plus, han construído un pato, han creado para él un control remoto y lo han programado para poder teleoperarlo.

Robots y energía

En la extraescolar de robótica del Colegio Elfo de Madrid, aprovechando la explicación de la unidad didáctica de la energía, los alumnos han realizado maquetas de la energía solar, usando un sensor de luz, la energía hidráulica, con un pulsador y un motor a modo de turbina, y la energía eólica con motores y pulsador; todos han programado y expuesto su construcción para toda la clase, explicando su funcionamiento. Os dejamos un pequeño vídeo con estas construcciones.

Resumen primer trimestre de robótica CEIP Teresa de Berganza

Resumen gráfico del primer trimestre de la actividad extraescolar de robótica del CEIP Teresa de Berganza de Boadilla del Monte.

Primer trimestre de robótica: CEIP Ágora de Boadilla

Os dejamos aquí un vídeo con un breve resumen de las creaciones de nuestros alumnos de la extraescolar de robótica del CEIP Ágora de Boadilla del Monte durante este primer trimestre del curso 2019-20.
¡Esperamos que os gusten!

Navidades entre robots

¡¡Llegó el tiempo de nuestros campamentos navideños!! Para nosotros ya son como el turrón, indispensables en esta época. Este año estamos preparando unos talleres para los campamentos de lo más emocionantes. ¿Quién no ha querido ser un superhéroe alguna vez? ¿Y un agente secreto? La primera semana la dedicaremos a los super-héroes, la tecnología es una herramienta fantástica para poder transformarnos como IronMan. Una gran oportunidad para que nuestras niñas y niños descubran sus super-poderes.

La segunda semana el tema que hemos elegido es Escape-Room: Agentes secretos. -si jugar a una escape-room es divertido, para todos aquellos que tenemos corazón "maker" hacer una es aún mejor. Los talleres de esta segunda semana nos conducirán a crear nuestra propia escape-room. Podéis apuntaros ya en este enlace ¡nuestros grupos son muy reducidos!

Campamentos de Navidad 2019 95€ cada semana completa o 30€ por día

Gimnastas robóticos

Estos son los gimnastas robóticos que han construído y programado con el kit #BeDuino en la extraescolar de robótica del colegio La Salle San Rafael de Madrid. Dan volteretas a toda máquina.

Autos locos del CEIP Francisco Arranz

Os presentamos la carrera de autos locos con vehículos, diseñados, construídos y programados por nuestros alumnos de la extraescolar de robótica Makers1 del CEIP Francisco Arranz.

Luces robóticas

Uno de los primeros ejercicios de programación de hardware que casi todos hemos hecho es programar un encendido y apagado de leds o un parpadeo.
Nuestros alumnos de robótica del Makers 1 también lo hacen. Programan, con las tarjetas del kit #GomaBrain este encendido y apagado de luces sin usar el ordenador.
Para ellos, tienen que crear la secuencia adecuada con as tarjetas:

• Tienen que elegir la salida correcta, la que tiene conectado el LED
• Tienen que elegir la entrada correcta, la que tiene conectada el botón (si hay botón)
• Tienen que buscar la tarjeta de temporización adecuada, para que el LED esté encendido y apagado el tiempo que deseen.
• Tienen también que seleccionar las tarjetas de decisión, para en cada caso programar la acción correcta

¡¡Todo un ejercicio de lenguaje computacional!!

Granja robótica

Esta es la preciosa granja que han creado y montado nuestros alumnos más pequeños de róbótica, el grupo Players del Colegio Ramón y Cajal usando su kit Goma Hand.