EL BRAZO ROBÓTICO

ELBRAZO ROBÓTICO

Antecedentes
En el año 2000, el Dr. Miguel Nicolelis, un neurobiólogo del Centro Médico de la Universidad de Duke, amaestró un mono a mover un brazo robótico con pensamientos transmitidos a través de electrodos implantados en su cerebro. Los últimos experimentos demuestran que esta técnica puede funcionar también en seres humanos.

La clave está en identificar las neuronas que se activan cuando alguien piensa de forma consciente en un movimiento y luego lo realiza. Los estudios demuestran que estas células cerebrales permanecen activas incluso en las personas con amputaciones. Este médico uso una serie de personas que sufrían de Parkinson, una enfermedad incurable que es causada por la destrucción de ciertas células cerebrales, y se sacó el máximo provecho de estas circunstancias, incluyendo una tarea que se les asigno, el de jugar un videojuego.

Para encontrar el mejor lugar para colocar los estimuladores, los cirujanos implantaron varias series de microelectrodos provisionales. Mientras los pacientes jugaban, los electrodos enviaban señales cerebrales a una computadora que analizaba estas señales y las emparejaba con los movimientos que la mano realizaba al jugar con el videojuego.

El Brazo Robótico

Una red de cables envía la información a una computadora que analiza la actividad cerebral y, mediante una conexión sin cables, transmite al robot cualquier orden. El programa informático se aprovecha de que el deseo de moverse hacia una dirección concreta crea un patrón único de actividad cerebral asociada a esa orden.

EL BRAZO ROBOTICO Y SU FUNCIONAMIENTO

Un robot operacional puede estar constituido por cuatro entidades unidas entre sí:

Sistema mecánico articulado dotado de sus motores (eléctricos, hidráulicos o neumáticos) que arrastran a las articulaciones del robot mediante las transmisiones (cables, cintas, correas con muescas).
Para conocer en todo instante la posición de las articulaciones se recurre a los captadores (sensores) que se denominan propiceptivos.

Estos dan el valor a las articulaciones, que no es más que configuración o el estado del robot.
El entorno es el universo en que está sumergida la primera entidad. Si los robots están sobre un puesto fijo se reduce al espacio alcanzable por el robot. En él el robot puede encontrar obstáculos que ha de evitar y objetos de interés, o sea los objetos con los que tiene que actuar. Por todo esto existe interacción entre la parte física y el entorno. Mediante los captadores exteroceptivos (cámaras, detectores de fuerzas, detectores de proximidad, captadores táctiles) se toman informaciones sobre el entorno.
Las tareas a realizar es el trabajo que se desea que haga el robot. La descripción de estas tareas se hace mediante lenguajes que pueden ser a través de los gestos, en el que se le enseña al robot lo que se debe hacer; orales, se le habla ;por escrito en el que se le escriben las instrucciones en un lenguaje compatible con el robot.

El cerebro del robot es el órgano de tratamiento de la información. Este puede ser desde un autómata programable para los menos avanzados hasta un miniordenador numérico o microprocesador para los más avanzados. El cerebro, es el que tiene el papel principal, contiene en sus memorias:

Un modelo del robot físico: Las señales de los accionadores y los desplazamientos que son consecuencia de ellas.

Un modelo del entorno: Descripción de lo que se encuentra en el espacio que puede alcanzar.

Programas: Permite comprender las tareas que se le pide que realice. Algoritmos de control.

PARTES FÍSICAS E INTERNAS DEL BRAZO ROBÓTICO

Electrodos

Los electrodos se encargan de captar y enviar señales, se enlazan con las neuronas y se adhieren a un alambrado cerebral. Y de esta manera cualquier acción que se realizara con su cuerpo es captada por los electrodos, que prácticamente graban estas pulsaciones y son trasmitidas, sin necesidad de alambres hacia un ordenador que las lee y las interpreta. Prácticamente nuestro cerebro en ese instante funciona igual a la de un monitor que lo representa en un lenguaje interno propio como una onda que fluctúa, estas ondas las podemos visualizar usando un electroencefalograma.

Microelectrodos ecog

Los micro electrodos tienen la misma función de un electrodo la diferencia de esta que son más minúsculas llegando así a ser del tamaño de un botón, debido a que son trabadas específicamente en zonas no penetrantes al cerebro de esta manera se les considera seugros para colocarlo en el área de lenguaje del cerebro, y prácticamente sería más eficientes en el control del brazo robótico; en unos estudios realizados se comprobó que los electrodos microECOG también fueron usados en pacientes con epiliepsia y gracias ellos se compenso la forma de usarlo en el control del brazo.

Traducción de señales

Los micro electrodos fueron utilizados para detectar débiles señales elñectricas del cerebro que genera solo pocos miles de neuronas cada uno de las dos rejillas con 50 microECOGS situadas a un milímetro de distancia, es colocada en el cerebro en un área especifico que toma el control del brazo de esta manera las comunicaciones entre el cerebro y la función que realiza este, se tiene claro que las ondas son una base fundamental en dichas áreas que funcionan como un puente que intercede y demanda factores de los impulsos que va relacionado en gran parte con el sistema nervioso.

Sensores de presión

Estos sensores, en robótica pueden ser necesarios para realizar mediciones sobre fluidos, aunque es más probable que los medidores de presión resulten útiles como sensores de fuerza para así realizar la parte mecánica en el brazo robótico, con una debida adaptación.

Captores de fuerza

Un sensor de fuerza ideal para el uso en robótica es el sensor. Se trata de un elemento totalmente plano integrado dentro de una menbrana de circuito impreso flexible de escaso espesor. Esta forma plana permite colocar al sensor con facilidad entre dos piezas de la mecánica de nuestro sistema y medir la fuerza que se aplica sin pertubar la dinámica de las pruebas. Los sensores utilizan una tecnología basada en la  variación de resistencia eléctrica del área sensora.

Piel robotico

El mercado ha producido, en los últimos tiempos, sensores planos, flexibles y extendidos a los que han bautizado como "robotic skin", o piel robótica. Uno de estos productos es el creado por investigadores de la universidad de Tokio. Se trata de un conjunto de sensores de presión montados sobre una superficie flixible, diseñados con la intención de aportar a los robots una de las capacidades de nuestra piel: la sensibilidad  a la presión

http://www.forosdeelectronica.com/f19/fabricar-brazo-robot-2375/
http://encabezeta.blogspot.com/2010/10/08/brazo-robot-en-la-f1-ferrari-simulador.html