05MAYO 2012

HEXBUG BICHOS ROBTICOS NOS INVADEN

ROBTICA VERDE

R3FI 38 El primer robot verde del mundo?

Gloria Faus

H - AGENT: El robot que recicla calor1 : Roboteknia

Nuestra representante de ciencias y matemticas en la NASA

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E EDITORIAL

Robtica verdeEl 11 de marzo de 2011, cuando ocurri el accidente nuclear en Fukushima, Japn, muchos nos preguntamos por qu no estaban usando robots para verificar el nivel de radiacin y la temperatura de la planta, o bien para cerrar vlvulas, en lugar de utilizar seres humanos para tan peligrosas tareas. Sobre todo en un pas que presume tener el mayor nmero de robots industriales en el mundo. Si bien es cierto que poco despus comenzaron a utilizar vehculos de procedencia estadounidense operados de manera remota o ROV por sus siglas en ingls (que no es lo mismo que un robot aunque se le parezca externamente), la realidad es que an no existe un robot tan complejo que interacte eficazmente con ambientes de este tipo y que tome decisiones (condiciones necesarias para ser considerado un robot) ante desastres ecolgicos. Esto abre una enorme oportunidad en los campos de conceptualizacin, diseo y fabricacin de robots que limiten o controlen el actuar del humano en su interaccin con otros a travs del medio ambiente, como bien comenta el doctor Luis Miguel Martnez, en su ya conocida seccin de Opinin. En este nmero dedicado a la robtica en la ecologa, conocers a H-Agent, un robot que optimiza la distribucin del calor, creado por los alemanes Daniel Abendroth y Andreas Meinhard. Tambin conocers la contribucin al estudio de la presencia de aerosoles en el medio ambiente y sus efectos negativos en el mismo, por parte de los estudiantes de Ingeniera en Tecnologas Electrnicas del Tecnolgico de Monterrey, Alfredo Espinoza Rhoton, Jos Ignacio Parra y Hugo Prez lvarez, con el desarrollo de su propio fotmetro. Y no dejes de leer nuestra seccin Emprendiendo, en donde te presentamos el robot R3FI-38, considerado el primer robot verde del mundo. Descubre por qu. Finalmente, te invito a que conozcas a la doctora Gloria Faus Landeros, representante y directora internacional para ciencias y matemticas en Mxico, del Grupo de Educacin de la Agencia Estadounidense del Espacio y la Aeronutica (NASA), un ejemplo a seguir por todos nosotros, y en particular por l@s ni@s y jvenes mexican@s que anhelan trascender y aportar a su pas. En enero de este ao el Ministerio de Agricultura japons present el plan llamado Proyecto Sueos, que consiste en la construccin de una granja de robots en los terrenos agrcolas contaminados tras la catstrofe nuclear de Fukshima. Hasta dnde llegarn los avances en robtica al servicio de la humanidad y la sustentabilidad del planeta Tierra? Imagina ahora un mundo en donde nuestros avances tecnolgicos definan de manera contundente nuestra supervivencia e inmediatamente despus, pon manos a la obra. Jos Luis Duarte G. Director General ROBOTEKNIA Robtica para Todos

DirectorioDIRECTOR GENERAL ROBOTEKNIA Ing. Jos Luis Duarte EDITORA EN JEFE REVISTA ROBOTEKNIA Jessica Jaramillo Castillo RELACIONES PBLICAS Fernada Ares CORRECCIN Y ESTILO Jos Juan Zapata Pacheco DISEO GRFICO Bellota Estudio CONSEJO EDITORIAL C. P. Jocelyn Gabriela Elas Ing. Jos Luis Duarte Barreto Ing. Jorge Carlos Duarte Gutirrez ENCUNTRANOS EN FACEBOOK COMO: Instituto de Robtica ROBOTEKNIA Kits y Materiales de Robtica ROBOTEKNIA Revista ROBOTEKNIA

Revista ROBOTEKNIA, Ao 1, Nmero 5, 1 de mayo al 30 de junio. Fecha de publicacin: 1 de mayo de 2012. Revista bimestral editada y publicada por Robtica para todos, S. A. de C. V. Domicilio: Paseo de las Amricas 2211, Local 11, Col. Contry la silla, 4 sector, C. P. 67173, Guadalupe, N. L. Tel. +52 81 84862029. Las opiniones y contenidos expresados en los artculos son responsabilidad de los autores. Todas las marcas mencionadas ajenas a ROBOTEKNIA son marcas comerciales registradas con sus subsidiarias en Mxico y otros pases. Prohibida la reproduccin total o parcial, en cualquier forma o medio, del contenido editorial de este nmero. Todos los derechos reservados .

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C CONTENIDO

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H - Agent. El agente calefactor que busca, come y almacena calor

22 H - Agent

PROYECTOSEl agente calefactor que busca, come y almacena calor.

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25 Fotmetro mexicano aprobado por laNASA

Fotmetro mexicano aprobado por la NASA

40 Gloria Faus Landeros

SOBRESALIENDOLder en Mxico y representante de la NASA La doctora representante y directora internacional para ciencias y matemticas en Mxico del Grupo de Educacin para la NASA, platic para ROBOTEKNIA sobre sus logros y proyectos

34 Robot R3FI - 38

EMPRENDIENDOEl rin artificial del planeta El inventor Omar de la Rosa, nos habla sobre el llamado primer robot verde del mundo.

38 Sensores

MATERIALESCmo funcionan y para qu utilizarlos.

32 Tcnico Superior en Energas RenovablesUniversidad Tecnolgica de Morelia Entrevista con el maestro Felipe Ortiz Rodrguez, encargado de la carrera.

AULA

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C CONTENIDO

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Hexbug: bichos robticos para nios y grandes

43 Sistemas sustentables en Mxico

INVESTIGACIN

El doctor Marco Ivn Ramrez Sosa Morn nos habla sobre los proyectos en los que participa el Centro de Investigacin e Innovacin Tecnolgica del Instituto Tecnolgico de Nuevo Len.

53 Kit ATmega Board y uso de un LCDCmo usarlo

ROBOTICISTAS INDUSTRIAadultos

47 Hexbug: bichos robticos para nios y 10 EN CORTO 14 AGENDA 20 Club de robtica de la UTM 30 IMAGEN DEL MES 42 OPININYo el robot y mi mundo

VINCULACIN

50 Atari Arcade Duo, Quad, iLaunch Tundery Sphero

GADGETS

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58 Nueva Ley General de Cambio Climticoen Mxico

BREAK CULTURAL

Club de robtica de la UTM

60 Los textiles interactivos de Amor Muoz 18 ROBOTKNICOS

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E EN CORTO

Limpiarn Suizos la basura espacialCIENTFICOS SUIZOS DE LA ESCUELA POLITCNICA FEDERAL DE LAUSANNE (EPFL) dieron a conocer un proyecto que consiste en lanzar al espacio el satlite prototipo llamado Clean Space One, el primero cuyo objetivo ser limpiar los desechos espaciales.Crdito de Imagen: Space Center EPFL.

Hasta el momento la NASA tiene en la mira 16 mil piezas consideradas basura circulando a gran velocidad en la rbita, de los cuales los ms grandes llegan a medir cerca de los 10 centmetros de dimetro. El objetivo ser desarrollar una serie de satlites limpiadores, capaces de detectar todo tipo de objetos peligrosos en la rbita y destruirlos.

El equipo de la EPFL esta trabajando en un nuevo tipo de motor ultra-compacto diseado para aplicaciones espaciales. Una vez que est en rbita la basura estar viajando a 28.000 km/h en una altitud de 630-750 km, por lo que el Clean Space Up tendr que sujetarla y estabilizarse, una misin muy arriesgada a esa velocidad, sobre todo si el satlite est girando. Para llevar a cabo la tarea de recoleccin, desarrollarn un mecanismo de sujecin inspirada en plantas o animales. Por ltimo, una vez que el satlite tenga posesin de la basura regresar a la atmsfera de la Tierra, donde ambos se quemarn durante la entrada.

CLEANSPACEONE siguiendo su objetivo, (uno de los CubeSats lanzados por Suiza en 2009 (Swisscube-1) o 2010 (TIsat-1).

MOMENTOS ANTES de sujetar su objetivo, CleanSpace desdobla su brazo bioinspirado.

NANOROBOT DE ADN PODRA MATAR CLULAS CANCERGENASINVESTIGADORES DEL INSTITUTO WYSS para Ingeniera Inspirada Biolgicamente, de la Universidad de Harvard, desarrollaron un dispositivo robtico hecho de ADN que podra ser capaz de encontrar clulas especficas y seguir instrucciones moleculares, como ordenar a las clulas cancerigenas autodestruirse. Inspirados en la mecnica del sistema inmunolgico del cuerpo, esta tecnologa quizs algn da pueda ser usada para programar respuestas inmunolgicas para tratar ciertos padecimientos. Los investigadores disearon el Nanorobot gracias a un software de cdigo abierto llamado Cadnano, creado por el investigador Shawn Douglas. Douglas, de la Universidad de Harvard, e Ido Bachelet, de la Universidad de Israel, usaron el mtodo llamado Origami de ADN, en el que complejas formas tridimensionales y objetos son construidos por hebras de ADN plegables, para crear un cilindro abierto, cuyas dos mitades estn unidas por un eje. El cilindro de ADN, que acta como un contenedor, se mantiene cerrado gracias a dos pequeos candados de ADN, que son pequeas hebras con una secuencia de ADN especfica a la que solo la protena de la clula objetivo puede pegarse. Cuando las protenas (o llaves) en la superficie de la clula se pegan a los candados, stos se abren y la estructura cambia de forma, liberando su carga.10 : Roboteknia

Crdito de imagen: Por Campbell Strong, Shawn Douglas, and Gal McGill usando Molecular Maya y cadnano

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E EN CORTO

PARA ALEJAR DE PELIGROS Y CONTAMINACINon la intencin de estudiar si en un futuro ser posible que robots alejen a los animales de peligros medio ambientales, investigadores del Instituto Politcnico de la Universidad de Nueva York crearon un pez robot capaz de convivir entre otros peces sin ser distinguido como una especie diferente o ajena a su medio natural.

C

Premios TR35 Mxico, solo para innovadoresPor fin llegaron a Mxico los Premios TR35 del Instituto Tecnolgico de Massachusetts (MIT), quienes a travs de su revista Technology Review premiarn a los diez jvenes menores de 35 aos ms destacados e innovadores del pas. El objetivo es reconocer el desarrollo de nuevas tecnologas, o la aplicacin creativa de las ya existentes, para resolver los problemas actuales. Creados en el 2005, los premios incluyen un amplio abanico de sectores de actividad como biotecnologa, desarrollo de nuevos materiales, software, energa, transporte e Internet, entre otros. La seleccin de candidatos se realiza en base a las postulaciones que un tercero realiza, pues nadie puede postularse a s mismo. Cabe mencionar que la etapa de postulacin concluy en febrero de 2012. Los galardones sern entregados el 17 de mayo de 2012.Fotografa: Maurizio Porfiri

El estudio publicado en el Royal Society Journal, seala que uno de los objetivos es observar el comportamiento animal colectivo. Para ello Stefano Marras y Maurizio Porfiri introdujeron a varios ejemplares de pez carpa en un tnel de nado junto con el pez-robtico y realizaron diferentes pruebas. Observaron que los peces siguen al robot, aunque solo sea por sacar ventaja hidrodinmica, al igual que siguen al lder del banco cuando nadan en libertad. Durante las pruebas, si los investigadores dejaban el robot inmvil en el agua, los peces no prestaban ninguna atencin. Pero cuando se pona a aletear, seguan su estela. Con esto los investigadores postulan que los lderes robticos podran ayudar a alejar de situaciones txicas, como derrames de petrleo o productos qumicos, a bancos de peces y otros animales salvajes que se comportan de manera colectiva, incluyendo los pjaros.

Este premio lo han ganado personajes clebres como Mark Zuckerberg, creador de Facebook.

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Fotografa: Premios TR35

PEZ ROBOT

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A AGENDA

TAIPEI INTERNATIONAL ROBOT SHOW 2012 29 de agosto a 1 septiembre de 2012 Exhibicin de robots industriales, robots domsticos, accesorios y partes para robots y curiosidades. Sede: Taipei, Taiwn www.tiros.org.tw ROBOTICS ASIA 10-12 de julio de 2012 Esta exposicin rene a miles de visitantes de todo el mundo, desde los contratistas, fabricantes, distribuidores, profesionales de la ingeniera, hasta tcnicos de control de robots y mucho ms. Sede: Kuala Lumpur, Malasia www.roboticsasia.org/2012 PREMIO A JVENES INVENTORES E INNOVADORES DEL ESTADO DE MXICO 2012 Fecha lmite: 2 de julio de 2012 a las 15:00 horas A los estudiantes mexiquenses, inscritos en instituciones de educacin superior pblicas y privadas establecidas en el estado de Mxico, con el objetivo de reconocer a aquellos que de manera individual o en grupo, hayan realizado proyectos orientados a la mejora de productos, procesos, servicios, organizativos y de mercado, los cuales posean un contenido significativo de desarrollo tecnolgico e innovacin para la entidad. http://comecyt.edomex.gob.mx ICEC 2012 BREMEN: INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENTERTAINMENT COMPUTING 26-29 de septiembre de 2012 Fecha lmite de registro: 1 de julio de 2012 ICEC 2012 ser un foro internacional para el intercambio de experiencias y conocimientos entre los investigadores y desarrolladores en el campo de la informtica de entretenimiento. Diferentes tipos de presentacin son invitados que presentan cientficos, de ingeniera, diseo y artstica ideas o mejoras de las tcnicas existentes en el amplio y multidisciplinario campo de la informtica de entretenimiento. Sede: Bremen, Alemania www.icec2012.org

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A AGENDA

PROGRAMA DE APOYO A PATENTES DEL ESTADO DE MXICO Fecha lmite: 30 de noviembre de 2012 a las 15:00 horas Convoca a las personas fsicas, residentes en la entidad o jurdico colectivas, legalmente constituidas y establecidas en estado de Mxico; que hayan realizado los trmites correspondientes al registro de patente, ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial; para participar en el otorgamiento de apoyos econmicos, como reembolso, respecto a dichos trmites. http://comecyt.edomex.gob.mx ESOF 2012 DUBLN, IRLANDA Fecha lmite: 30 de noviembre de 2012 a las 15:00 horas Convoca a las personas fsicas, residentes en la entidad o jurdico colectivas, legalmente constituidas y establecidas en estado de Mxico; que hayan realizado los trmites correspondientes al registro de patente, ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial; para participar en el otorgamiento de apoyos econmicos, como reembolso, respecto a dichos trmites. http://comecyt.edomex.gob.mx

SIGUE VIGENTE:QUALCOMM X PRIZE TRICORDER Registro: 24 meses a partir de enero 2012 www.qualcommtricorderxprize.org MILSET SCIENCIE PHOTO CONTEST Recepcin de trabajos: 1 febrero al 1 de junio www.milset.org XII CONCURSO LEAMOS LA CIENCIA PARA TODOS 2011-2012 Recepcin de trabajos: hasta el 30 de junio 2012 www.lacienciaparatodos.mx AUTOMATICA 2012, 5TH INTERNATIONAL TRADE FAIR FOR AUTOMATION AND MECHATRONICS 22-25 de mayo de 2012 Sede: Munich, Alemania http://automatica-munich.com

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R ROBOTKNICOS

Multitecnologa Mxico

Me da gusto que existan publicaciones relacionadas con nuestro ramo. Explor la revista en la pgina y tiene un formato muy profesional, la verdad felicidades.

Marce Valenzuela De Blas

Wow que interesante, me agrada que hagan muchos concursos de este tipo para incentivar a todas aquellas personas interesadas en la robtica!

Mike Reyes

Revista ROBOTEKNIA me gusta por que es muy completa y nos brinda informacin muy importante del mundo de la robtica, es muy accesible y dinmica para chicos y grandes.

Cruz Mazariegos Juan

Son una revista nueva y original, ideal para nosotros, estudiantes de ing. Nos informan de los avances de la tecnologa. Nos impulsan a lograr cosas como las de sus artculos.

RETO DEL MESPlatcanos cmo desarrollaras un robot que ayudar a limpiar las playas de residuos slidos.

Rubn Eduardo

La revista me gusta porque es muy completa y tiene colaboradores de calidad. Su trabajo es notable porque uno lee y aprende, se divierte y se informa.

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RobotknicosSi tienes comentarios, opiniones, sugerencias o dudas escrbenos a revista@roboteknia.mx

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V VINCULACIN

CLUB DE ROBTICA DE LA UTMPasin por la robtica

H

ace seis aos que surgi una de las pocas organizaciones de robtica pertenecientes a una carrera de ingeniera en mantenimiento industrial en el pas, el Club de Robtica de la Universidad Tecnolgica de Morelia (UTM), que ha tomado protagonismo gracias a su rpido ascenso a los primeros lugares en los concursos internacionales de robtica. Aunque el club es joven, uno de sus coordinadores, el ingeniero Agustn Heredia Vzquez, dice sentirse orgulloso y seguro de los jvenes que forman parte del mismo. Apenas hace dos aos que participan en concursos, pero ya saben cmo ganar. En noviembre pasado participaron en el Segundo Campeonato Internacional Universitario Vex Robotics 2011 con sede en Guadalajara, donde quedaron en segundo lugar entre 89 universidades participantes, y donde le dieron batalla a Puerto Rico, campen mundial y sudamericano, que tambin se llev la presea de oro en esta ocasin. En este concurso existen cinco categoras; nosotros ganamos el

Fotografas: Cortesa de Agustn Heredia

Fernanda Ares

primer lugar en construccin a nivel internacional, llevamos los robots casi perfectos, ni siquiera Puerto Rico llevaba robots tan slidos como los nuestros. La mayora perda estabilidad a la hora de encestar, y adems los nuestros eran muy precisos. El club est integrado por cinco docentes y doce alumnos de planta que los representan a nivel nacional, adems de dieciocho ms que estn en etapa de formacin. En este momento el equipo se encuentra afinando detalles a sus robots para la segunda etapa del concurso que se celebrar en Anaheim, California en abril. Como club, vamos con la firme intencin de que vamos a ganar el primer lugar a nivel mundial, eso lo tenemos muy claro y es importante para el nimo del equipo. Despus es transmitir toda esta experiencia a las generaciones que vienen, seal Heredia Vzquez. Adems sostiene que son pioneros en introducir la mecatrnica en la ingeniera en mantenimiento industrial en funcin de que a pesar de que en la carrera no es medular la parte de la mecatrnica, los alumnos han logrado destacar

en los torneos internacionales, presentando robots de primer nivel, sin ser robticos. El nico requisito para pertenecer al club, es tomar unos cursos de regularizacin para que adquieran los conocimientos bsicos. Les damos un curso de mecnica, donde los chicos tienen que estudiar los sistemas de transmisin, el centro de gravedad del robot, y la construccin misma del robot, de la programacin y los sensores. A partir de los resultados, la administracin de la UTM ha equipado con nuevos instrumentos al club de robtica para reforzar la parte mecatrnica de la carrera. Entre algunos de los beneficios se encuentra la adquisicin de control numrico, una celda de manufactura mecatrnica, tres kits completos de VEX, entre diez mil o veinte mil piezas sueltas para fabricar robots, ms servo motores, torno fresa C.N.C., y un brazo robtico Mitsubishi entre otros.

Los alumnos han logrado destacar en los torneos internacionales, presentando robots de primer nivel, sin ser robticos. Agustn Heredia Vzquez.20 : Roboteknia

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P PROYECTOS

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H-AGENT

Fotografa Fondation dentreprise Herms. DISKO

El agente calefactor que busca, come y almacena calor

Jessica JaramilloEL CALOR ES NECESARIO PARA LA EXISTENCIA humana. Preserva la vida, tiene influencia en nuestras emociones y nos provee de energa. El calor es vida. Sin embargo, no se ha fomentado el uso eficiente de la energa calorca. Por un lado, gastamos mucha energa para producir calor; y por otro, no se usan las fuentes de calor existentes. Adems desperdiciamos el calor producido usando energa adicional para enfriar. En todo el medio ambiente podemos encontrar fuentes de calor, desde nosotros mismos, en nuestros hogares, en el trabajo, en la naturaleza. Bajo este razonamiento, Daniel Abendroth y Andreas Meinhard, diseadores alemanes, crearon el prototipo de un robot que optimiza la distribucin del calor, el llamado H-Agent, que los hizo merecedores del segundo lugar en la International Design Competition of Prix mile Herms 2011. Con una forma sencilla de cubo negro, el H-Agent es un sistema mvil de calefaccin pasiva que cuenta con sensores trmicos para buscar el calor excedente de diversas fuentes de energa. Su color negro le ayuda a absorber el calor. La caja almacena la temperatura en una memoria que consiste en materiales de cambio de fase (PCM por sus siglas en ingls). Despus que la temperatura desciende debajo del umbral, la memoria libera el calor. H-Agent busca y recoge el calor no usado y lo libera en lugares donde sea necesario. En general, siempre hemos estado interesados en las nuevas tecnologas y materiales. Tambin pensamos mucho en su potencial extra y en cmo aplicarlo de diferentes maneras. En el caso del H-Agent nosotros habamos usado los materiales de cambio de fase anteriormente, pero slo para partes de construccin estticas. Cuando surgi el premio mile Herms con el tema de competencia, heat, me heat, re heat, no pas mucho para que Andreas y yo conectramos los cabos sueltos y creramos la idea de un agente que buscara, comiera y almacenara calor. Consecuentemente naci H-Agent, platica Daniel Abendroth. APLICACIN Como ya se mencion, H-Agent es un sistema mvil de calefaccin pasiva que puede ser usado para climatizar interiores. Por ejemplo, debido a la radiacin solar directa, ciertas partes de las edificiaciones pueden llegar a ser muy caRoboteknia : 23

P PROYECTOS

Daniel Abendroth 2011

lientes. H-Agent absorbe ese calor y ayuda a refrescar el espacio expuesto. Esto es algo comn que ocurre en la oficinas, durante el da. Cargado con calor, el robot se mueve a otras partes del edificio, liberndolo en los espacios fros. EL CONCEPTO Los agentes buscan fuentes de calor. Al encontrarlas, se reunen en torno a ellas (pueden ser objetos que produzcan calor, como aparatos electrnicos, radiacin solar, etctera). Los cubos negros de los agentes absorben y almacenan el excedente de calor. Al cargarse completamente, buscan lugares fros para retornar el calor de una manera til. La forma de cubo negro es funcional como una entidad individual que se puede apilar junto con otras para formar, a su vez, un sistema ms grande. Ocho pequeos cubos pueden constituir un gran cubo con ocho veces ms capacidad. Nosotros usamos el diseo del cubo negro en diveras formas. Adems el color negro es bueno para absorber el calor. Tambin vemos al H-Agent dentro de un ambiente arquitectnico moderno y contemporneo. La forma del cubo se integra bien por ser lo suficientemente autnoma, sin producir mucho ruido visual. Tambin nos gusta la idea de que una caja negra es siempre un smbolo de que algo mgico est involucrado. TCNICA Y PROTOTIPO El robot consta de un sensor trmico infrarojo, una unidad de control, un motor elctrico, dos ruedas de manejo, un paquete PCM (material de cambio de fase) y una caja negra como cubierta. Los PCM actualmente son usados en las construcciones para climatizar las24 : Roboteknia

casas de forma pasiva. Al llegar a cierto nivel de temperatura, el PCM absorbe el calor mientras cambia su estado fsico. Si la temperatura del aire desciende debajo del umbral, el PCM libera el calor mientras recupera su estado fsico original. El modelo est basado en una hoja de madera tipo triplay y una unidad de control tomada de un segway modificado, para dirigir las ruedas. Adems, tiene unos sensores ultrasnicos y otra unidad de control, para que el H-Agent pueda moverse de manera autnoma y detectar y prevenir colisiones. MEJORAS FUTURAS Los planes actuales son que H-Agent pueda ser usado como un sistema autnomo dentro de un ambiente manejable. Los planes a largo plazo incluyen mejoras relacionadas a la interaccin con hogares inteligentes, segn explica el diseador. Adems, actualmente estn trabajando para resolver algunos problemas, como el de diferenciar entre fuentes de calor realmente servibles y aquellas que originan la distraccin de los sensores. Sobre su comercializacin, Abendroth explica que an estn en una fase de desarrollo tcnico, pero, debido al inters que ha generado el robot, planean hacer una versin que pueda venderse, aunque la primera edicin sea limitada, debido a la baja capacidad de produccin que tendran. Confiamos en que nuestros pequeos agentes encuentren a sus dueos una vez que estn listos para liberarse como un producto en el mercado.

MS INFORMACIN: www.daniel-abendroth.de/

FOTMETRO MEXICANO APROBADO POR LA NASAUno de los objetivos de nuestro proyecto es ayudar a hacer mejores modelos climatolgicos y con esto poder tomar ventaja sobre los cambios que se avecinan, estar preparados y sobresalir. Hugo Prez.Fernanda Ares

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AERONET (AEROSOL ROBOTIC NETWORK) dentro de Goddard Space Flight Center NASA en Greenbelt, MD, USA.

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Fotografas: Cortesa de Hugo Prez

P PROYECTOS

RED DE SATLITES A-TRAIN compuesto por satlites enviados por Francia, Canad y EUA.

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PROBANDO SU FOTMETRO PORTTIL con el fotmetro solar Cimen dentro del Aeronet.

UFOTMETRO SHADE (SOLAR HANDHELD AEROSOL DETERMINATION EQUIPMENT) desarrollado por alumnos del ITESM Campus Guadalajara.

no de los grandes temas a estudiar actualmente es la presencia de aerosoles en el medio ambiente y sus efectos negativos en el mismo. A pesar de que puede sonar algo sencillo de realizar, lo cierto es que hasta la fecha no existe un estudio certero que nos ayude a comprender de manera clara si estos contribuyen al enfriamiento o al calentamiento global. Los aerosoles consisten en pequeas partculas suspendidas que circulan en el aire y existen por causas naturales (arena del desierto, un incendio) y antropognicas (combustin de fbricas, autos). Una de las razones por las que su estudio se vuelve complicado es el alto costo de los dispositivos para su medicin. Existen dos maneras de medir la presencia de aerosoles en aire: por medio de una red de satlites, llamada A-Train, y a travs de un dispositivo llamadoRoboteknia : 27

P PROYECTOS

fotmetro. Este ltimo, gracias a unos estudiantes mexicanos, se volvi una de las opciones ms factibles, al desarrollar uno de bajo costo.

FOTMETRO SHADE

El fotmetro recibe la intensidad del sol; con esta seal el dispositivo puede determinar el AOT(aerosol optical thicknes), que es la proporcin con la que atenan los aerosoles a la luz solar.Alfredo Espinoza Rhoton, Jos Ignacio Parra y Hugo Prez lvarez, estudiantes de la carrera de Ingeniero en Tecnologas Electrnicas del Tecnolgico de Monterrey campus Guadalajara, decidieron dedicar dos aos de su vida al desarrollo y diseo de un fotmetro bueno, bonito y barato, como citara el dicho popular. Con el fotmetro se contribuye a caracterizar los aerosoles que pasan por tu ciudad y ayuda al entendimiento de los efectos de los mismos en el cambio de temperatura. Uno de los objetivos de nuestro proyecto es ayudar a hacer mejores modelos climatolgicos que en algn momento puedan ayudar a prevenir algo. Y con esto poder tomar ventaja sobre los cambios que se avecinan, estar preparados y sobresalir, apunt Hugo Prez. Hasta hoy, los aerosoles no estn tan estudiados por varias razones. En el caso de los satlites, es complicado tener una red de ellos. Se tendra que tener un dispositivo en cada parte del mundo, pues los satlites miden por columnas, limitndose a ciertos puntos del planeta. Hasta hoy la NASA, como alternativa a los satlites, ha desarrollado varios fotmetros por medio de GLOBE (Global Learning and Observations to Benefit the Environment), organizacin encargada de involucrar a estudiantes, maestros y cientficos en el estudio del clima. Esta organizacin es una oportunidad para la NASA de hacer una red de medicin de aerosoles por medio de fotmetros, y con eso ahorrarse costos comenta Hugo Prez. VIAJE A LA NASA Hugo Prez y sus compaeros comenzaron el desarrollo del fotmetro por una clase de la universidad, sin embargo, gracias a la asesora de la maestra Gloria Faus, tambin directora de GLOBE en Mxico y Amrica Latina, llevaron ms all el proyecto de construir un fotmetro de bajo costo. Fueron invitados al A-Train Symposium de la NASA en Nueva Orleans, la conferencia ms grande del mundo sobre aerosoles, donde conocieron cientficos clave para el desarrollo de su propio fotmetro. Uno de ellosALFREDO ESPINOZA y Jos Ignacio en el Aeronet.

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HUGO PREZ , Jose Ignacio, Alfredo con Eduardo Fauchey y David Brooks, cientficos de GLOBE.

result ser el creador del AERONET (Aerosol Robotic Network), red de fotmetros de la NASA, Brent Holben, quin al ver su proyecto se qued sorprendido al punto de invitarlos unos das al Goddard Earth Sciences and Technology Center, sede del AERONET. Gloria Faus los contact con Edward Celerier, cientfico de la NASA que los asesor en el proceso del proyecto. Edward Celerier nos invit a quedarnos en su casa en Washington, mientras visitbamos el AERONET. Nos llevaba todos los das a su trabajo y nos dej trabajar en su casa, comenta emocionado Hugo Prez. En Goddard tuvieron la oportunidad de calibrar su fotmetro con los del Aerosol Robotic Network (AERONET). Hugo y sus compaeros dejaron durante todo un da su fotmetro junto con un Cimel, nombre de los fotmetros que componen el AERONET, y al final comparan ambos resultados, resultando idnticos, por lo que la NASA aprob su fotmetro por cumplir con su protocolo de aerosoles. Nuestro temor era que no funcionaran los canales de los filtros por ser de bajo costo pero nos funcionaron muy bien, resultaron ser de muy buena calidad. Hay dos tipos de fotmetros, los de bajo costo, que nada ms son unos leds que miden el voltaje que estn recibiendo, donde t tienes que agarrar una libretita y hacer tus propios clculos. Adems existe el fotmetro Brooks, creado por David Brooks, que es de bajo costo, los pasos para crearlo estn disponibles en Internet y es muy fcil; fue el primero en ser reconocido por la NASA.

GODDARD EARTH SCIENCES and Technology Center de la Agencia Estadounidense del Espacio y la Aeronutica (NASA) Foto: Peter Kenny tcnico de AERONET NASA.

Los fotmetros como el Microtops, valen entre 6 mil y 7 mil dlares, y el Aeronet (Aerosol Robotic Network) cuesta 20 mil dlares, explica Hugo Prez. El dispositivo desarrollado por Hugo, Jos y Alfredo tiene la ventaja de que cuesta entre 250 y 300 dlares, es fcil de usar, cuenta con un sun target, que ayuda a que localices dnde esta la luz, tiene adems capacidad de procesamiento, batera de larga duracin, capacidad para almacenar dos mil mediciones, y comunicacin con la computadora. En este momento estn desarrollando un software que le permita al usuario analizar los datos, es decir, que se puedan bajar los datos a una plataforma web y que se indique dnde se tom la medicin, en qu fecha, qu tipo y quin la tom. Sobre el futuro del fotmetro Hugo Prez seal que tienen dos opciones, la primera crear una empresa y vender el fotmetro, y la otra es hablar con alguna universidad y que puedan pedir al costo el fotmetro.Roboteknia : 29

I IMAGEN DEL MES

INTEGRANTES DEL EQUIPO DEVORA PILAS, con su robot en mano, observan el desempeo de Jaro - chito, minutos antes de arrebatarles la victoria en el Robochallenge - Yazaki, durante el Congreso Internacional de Ingeniera Mecatrnica del Tecnolgico de Monterrey, que se celebr del 18 al 21 de abril de 2012.

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ESTE ESPACIO ES PARA TI!Si quieres colaborar con nosotros envanos tu participacin a revista@roboteknia.mx

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A AULA

Fotografas: Cortesa Felipe Ortiz

Jessica Jaramillo

TCNICO SUPERIOR EN ENERGAS RENOVABLESUNIVERSIDAD TECNOLGICA DE MORELIA

El tema de las energas renovables cada vez toma ms fuerza, presentndose como alternativa viable para aminorar los efectos nocivos para el medio ambiente. Es por eso que la Universidad Tecnolgica de Morelia (UTM) cre la carrera de Tcnico Superior en Energas Renovables, como respuesta a la demanda de los alumnos por conocer y desarrollarse en un rea cada vez ms solicitada. A pesar del corto tiempo (inici en septiembre de 2011), el programa ha tenido muy buena aceptacin como primera eleccin entre los egresados de preparatoria del estado de Michoacn, debido a que cuentan con un equipo analtico y cientfico actualizado, segn explica el maestro Felipe Ortiz Rodrguez, encargado de la carrera. Actualmente 40 alumnos cursan el segundo de seis cuatrimestres de la carrera. Aunque este verano 2012, esperan tener una demanda de alrededor de 100 solicitudes de admisin ya que en las otras carreras ofertadas por la UTM (Biotecnologa, Mantenimiento Industrial, Tecnologas de la Informacin y Gastronoma),

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siempre han tenido saturacin de grupos. Tenemos grupos de 20 a 25 alumnos como mximo por cada aula, prcticamente siempre trabajamos con grupos saturados. La UTM ofrece una alternativa de educacin pblica para quienes deseen prepararse en corto tiempo, ya que los cursos son intensivos o cuatrimestrales, permitiendo as terminar una ingeniera en solo tres aos y medio. Adems, cuenta con becas para sus estudiantes, apoyadas por el presupuesto federal. En el estado de Michoacn, solo la Universidad de la Cinega cuenta con la Ingeniera en Energa, sin embargo es en plan semestral (5 aos), aade Ortiz. Con profesores que tienen amplia experiencia en el rea, la institucin busca ofrecer un programa de alta calidad, que permita la vinculacin de los estudiantes con el sector productivo. Estamos por firmar convenios de colaboracin y de estancias con la Comisin Federal de Electricidad y la Secretara de Energa, as como con varias empresas del estado. Adems, el subsistema de universidades tecnolgicas no permite que haya estudiantes que adeuden materias. De tal manera que los alumnos que se titulan de tcnico superior universitario o ingeniera son alumnos cien por ciento regulares, segn explica Ortiz. As, los egresados de esta carrera sern capaces de disear tanto planes de ahorro de energa, como sistemas alternativos ms eficientes para generar la energa que la empresa requiera. Tambin se pueden beneficiar empresarios del rubro hotelero, restaurantero, instituciones pblicas e incluso hogares particulares. Quienes estn interesados en realizar sus estudios en esta rea, debern tener formacin tecnolgica y en ciencias naturales, con conocimiento de matemticas, fsica, qumica y biologa. Las materias ms importantes que los alumnos cursarn estn relacionadas con la electricidad, electrnica y mecnica, y complementarn estas materias con la fsica, qumica y biologa principalmente ecologa, puntualiza Felipe Ortiz.

MS INFORMACIN: www.utmorelia.edu.mx

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Fotografas: Cortesa Omar de la Rosa

EMPRENDIENDO E

R 3F I-38EL RIN ARTIFICIAL DEL PLANETAEn entrevista exclusiva para Revista ROBOTEKNIA, el dominicano Omar de la Rosa, inventor independiente, nos platica sobre su nuevo robot, el R 3F I-38, hoy conocido como el primer robot verde del mundo.Fernanda Aressta mquina de poco ms de tres metros de alto y treinta de ancho fue diseada para realizar tareas de remocin de materiales contaminantes, emitir comandos a ser ejecutados y enviar mensajes de datos a las agencias gubernamentales y ambientales relacionadas con el cuidado del medio ambiente. Adems, Omar de la Rosa nos platica sobre su experiencia como inventor independiente, sumando ya a su lista de innovaciones cincuenta inventos en Puerto Rico, donde actualmente reside. Es el R3F I38 el primer robot verde del mundo? Todo esto se resume en el color que ostenta la apariencia externa del robot. El robot responde a las leyes de cada pas. En Puerto Rico es la Ley de Fosfato (Ley Num. 38 del 14 de julio de 2009). La abreviacin R 3F I-38 significa: R (Removedor), 3F (Fosfato, Flotante, Fugitivo), I (Primera generacin), 38 (la Ley Num. 38 que establece la poltica pblica para la remocin de fosfato en los cuerpos de agua). El Fosfato es uno de los peores enemigos del agua. Cmo funciona el robot verde? El robot funciona como protector del ambiente, como laboratorio y como filtro elemental para las aguas en el mundo; funciona con electricidad y en la superficie de las aguas. Adems activa su funcionamiento con un botn de encendido local, tambin funciona con el uso de una computadora a travs del Internet, desde un celular, a travs de comando autnomo, emitiendo comandos y enva seales e imgenes en tiempo real. Por qu decidiste desarrollar este robot verde? En mi mbito de trabajo, existe un patrn comn que me motiva a identificar necesidades y dificultades, lo que a su vez me lleva a crear, disear e inventar para aportar soluciones. Cmo fue su experiencia y de qu manera particip en el derrame de petrleo en el Golfo de Mxico? El derrame del Golfo tuvo un impacto impresionante en nuestro equipo de trabajo. A m, como ser humano y como inventor, lo nico que se me ocurri fue comenzar a analizar los datos provistos por los medios de comunicacin y a travs de Internet, a la luz de mi experiencia como perito industrial; y junto a un equipo multidisciplinario, determinamos cmo podamos

ROBOT

E

La posibilidad de aplicar la robtica en el medio ambiente es ms que urgente. Se requiere del apoyo de los gobiernos en cada pas para sacar el mejor provecho. Omar de la Rosa.Roboteknia : 35

E EMPRENDIENDO

ayudar a responder esta emergencia mundial. Esta catstrofe petrolera surgida en el Golfo de Mxico en el 2010, fue manejada como todos los dems proyectos, con un gran compromiso, pero a otros niveles. La propuesta del invento del equipo, Oil Spill Device, coincide con los reportes de los medios noticiosos que expresaban: no hay solucin. Ante la desesperacin se mencionaba el posible uso de una bomba nuclear como alternativa al bloqueo del tubo. Hicimos la presentacin de proteccin de patente, nos comunicamos directamente con la administracin del Presidente de Estados Unidos, Barack Obama; le sigui la presentacin de la propuesta a la empresa British Petroleum (BP) y a La Guardia Costera y obtuvimos la respuesta de parte de sta. La propuesta inclua detener el derrame en un plazo de veinte a treinta das, con un equipo de ciento veinticinco personas, incluyendo 25 ingenieros y un costo estimado de 30 millones de dlares, adems del procedimiento completo a utilizar para garantizar la operacin a realizar. Las dudas de algunos compaeros se disiparon cuando se logr el cierre del derrame. Nuestra participacin fue la solucin. BP copi nuestra tecnologa sin dar el reconocimiento que era nuestra. Nos mandaron una nota diciendo que no la necesitaban. Los robots verdes son el futuro o una realidad necesaria en el mundo? La robtica, desde su aparicin, siempre ha superado al hombre en velocidad, como por ejemplo, la ejecucin de tareas matemticas o el manejo de los datos del cdigo gentico. Toda la tecnologa que emerge, puesta a prueba, supera las expectativas y se convierte automticamente en una necesidad, ms an cuando su aportacin es para el bienestar del planeta. Por lo tanto, los robots se han convertido en una realidad necesaria para el medio ambiente por su contribucin ilimitada a proveer soluciones a problemas que enfrentan las sociedades y la humanidad en general. Cul es la problemtica a nivel mundial a resolver? Entiendo que principalmente es realizar esfuerzos reales y concretos, por parte de los funcionarios pblicos, para mejorar el balance social mundial. Para alcanzar este objetivo, tiene que haber voluntad poltica para resolver los problemas y sta se ve ausente en los distintos gobiernos. Respecto a los inventores y las aportaciones que podemos hacer para mejorar ese balance social mundial, incluyendo aportar en la creacin de miles de empleos, la realidad es que nunca recibimos apoyo econmico del gobierno o entidades relacionadas, sino que por el contrario, nos crean tropiezos y persecuciones. El inventor del siglo XXI, contina recibiendo el mismo trato36 : Roboteknia

que en tiempos de Cristbal Coln, a pesar de todas las contribuciones que hacemos al desarrollo econmico y tecnolgico que disfruta hoy una parte de la humanidad. Veamos un ejemplo de lo que afirmamos, sobre cmo podemos mejorar el balance social mundial, en la aplicacin del Robot Verde o Rin Artificial del Planeta. Si gobiernos y empresas privadas concernidas (como la industria farmacutica y la industria hotelera), adquirieran esta tecnologa inteligente, la misma servira a los mejores intereses de mejorar la salud del ser humano, evitando epidemias y pandemias, tanto en los pases desarrollados como en aquellos que estn en proceso de desarrollo. Los robots pueden ser una verdadera solucin a problemas medioambientales como el calentamiento global? El pronstico de los cientficos sobre el calentamiento global es que va a ser un caos si lo proyectamos a los prximos cincuenta aos, y similar pronstico se proyecta para los cuerpos de agua en los prximos 20 aos. La intervencin de la inventiva del ser humano, en cualquiera de las actividades de alto riesgo, es una oportunidad para que los robots puedan contribuir a obtener mejores resultados en el mejoramiento del medio ambiente. El robot se programa para responder a soluciones y no tiene intereses en los que se pueda manifestar prcticas de manipulacin o alteraciones para favorecer intereses particulares, por ejemplo. Adems, el robot desarrolla procesos y produce resultados ms confiables desde el punto de vista cientfico. En qu punto se encuentra la llamada robtica verde? Esta tecnologa se encuentra esparcida, pero en un mundo evolutivo y de muchos comerciales debe fortalecerse. En el caso del Robot Verde R 3F I38, se encuentra instalado y funcionando en un 50 por ciento de su capacidad actual, y en etapa de mercadeo en Puerto Rico y a nivel internacional.

Cules son las posibilidades de la aplicacin de la robtica en el medio ambiente? Esta siendo bien aprovechada a nivel mundial? La posibilidad de aplicar la robtica en el medio ambiente es ms que urgente. Se requiere del apoyo de los gobiernos en cada pas para sacar el mejor provecho. Nosotros, el grupo multidisciplinario de apoyo, estamos aportando un granito de arena para aplicar la robtica para el bien de mundo. La posibilidad de aplicar la robtica en el medio ambiente es una realidad y una necesidad. Se requieren cambios en polticas pblicas junto a la voluntad poltica para implementarlas, de forma tal que se obtenga el mejor provecho de los inventos y robtica para este fin. Adems de los polticos, uno de los escollos mayores para no aprovechar al mximo la robtica en auxilio del medio ambiente, son los intelectuales que, por alguna razn, no reconocen y no apoyan al inventor que no ostenta ttulos universitarios comparables con los suyos. Un ejemplo de esta situacin es la aprobacin de una ley que obliga a la automatizacin del manejo responsable del fosfato en las plantas de tratamiento de aguas, donde el robot responde en un cien por ciento al cumplimiento de la misma. Sin embargo, si la gerencia de la agencia gubernamental rechaza la tecnologa de unos inventores particulares, y aceptan las de otros por razones ajenas al bien pblico y al ahorro de presupuesto, se altera la implementacin de la ley y, por consiguiente, no se aprovecha la robtica para beneficio del medio ambiente. Cul es tu robot favorito? Los equipos mecnicos que operan de forma automtica son mis favoritos, como los rastrillos en los afluentes de las plantas de tratamiento, los cuales bajan a profundidades de aproximadamente 60 pies, recogiendo basura y subindola a niveles accesibles a vehculos comunes de transporte de materiales. Dentro de esta lnea de inventos mi robot favorito es el R 3F I-38, el Rin Artificial del Planeta. Esta tecnologa inteligente evolucionar como la gentica humana y de forma

ilimitada, aportando soluciones en cuanto a la identificacin de toda substancia presente en cuerpos de agua y que afecten la calidad de este preciado lquido. El funcionamiento del Robot Verde, adems de la capacidad de monitoreo en tiempo real, facilitar a gobiernos de distintos pases aplicar medidas preventivas inmediatas para proteger la vida humana, animal, vegetal y marina alrededor del mundo. Cul es el proyecto que ms has disfrutado? El proyecto que ms he disfrutado es haber identificado una necesidad y, ante sta, disear, inventar y construir el Rastrillo de Entrada o afluente para la Planta de Tratamiento de Puerto Nuevo, Puerto Rico. Como prctica comn, ante mis inventos he observado alguna incredulidad del personal que me acompaa, pero siguen mis pasos con fe y confianza por largos periodos de tiempo, resultando muy satisfactorio sus comentarios y la sorpresa que muestran cuando la instalacin u operacin se concluye exitosamente. En dnde trabajas normalmente y cules son tus pasatiempos? El historial de mi trabajo es como inventor independiente desde el ao de 1992, cuando empec en un local en el pueblo de Caguas, Puerto Rico. El desarrollo de mis inventos se realiza en mi taller, localizado en el pueblo de Toa Baja, y en los talleres de otros colegas. Mi pasatiempo es inventar, pasar mucho tiempo solo conmigo mismo, en reas concurridas, con una libreta y un lpiz sobre una mesa.Roboteknia : 37

M MATERIALES

SENSORES PARA ROBTICAJos Luis DuarteA DIFERENCIA DE LOS SENSORES BINARIOS (o detectores), los analgicos (o transductores) entregan a su salida una seal que vara de manera continua en cierto rango. Para que esta seal sea til para un microcontrolador, debe ser acondicionada mediante un proceso llamado digitalizacin 1 , para lo cual utilizamos un dispositivo llamado conversor A/D (analgico-digital). FOTORRESISTOR O LDR (LIGHT DEPENDENT RESISTOR) Como lo sugiere su nombre, es un dispositivo cuyo valor de resistencia elctrica es inversamente proporcional a la intensidad de luz que incide sobre su superficie. Esto es, a mayor intensidad luminosa, menor resistencia elctrica, y viceversa. Una de las aplicaciones de un LDR consiste en distinguir el color de una superficie, dado que entregar un valor

FIGURA 1. Fotorresistor

de resistencia diferente como respuesta al reflejo luminoso de cada color. La manera ms sencilla de conectar un LDR es en serie con una resistencia fija de 330 ohms y una resistencia variable. SENSOR INFRARROJO 2Y0A21 Fabricado por Sharp (sharp-world.com) Este sensor es capaz de medir distancias entre 10 y 80

FIGURA 2. Test de LDR con y sin luz

FIGURA 3. Test de LDR con diferentes colores1

No confundir con la funcin que realiza un Trigger Schmitt, que consiste en entregar un nivel alto o bajo a su salida

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cm., entregando a su salida un valor analgico de 0 y 3 V, el cual se actualiza continuamente cada 32 ms. El mtodo de triangulacin utilizado por estos dispositivos permite determinar la distancia a un objeto localizado en su campo de visin. Este mtodo consiste en emitir un haz de luz infrarroja, el cual se refleja (o no) contra un objeto. En caso de reflejarse, se forma un tringulo entre el emisor, el objeto y un detector localizado en el mismo sensor llamado PSD (position sensitive detector). La determinacin de la distancia se logra midiendo el ngulo de reflexin. SENSOR ULTRASNICO SRF04 Fabricado por Devantech (robot-electronics.co.uk) Este sensor es capaz de detectar obstculos a travs de la emisin de pulsos ultrasnicos (vibraciones de frecuencia superior a 20 kHz), los cuales, al ser reflejados por un objeto, son captados por una cpsula localizada dentro del mismo sensor. La distancia al objeto es proporcional al tiempo de retorno de los pulsos. El SRF04 puede detectar un objeto y regresar la distancia al mismo en un rango de 3 a 300 cm. Su forma de uso es la siguiente: 1. 2. 3. Se enva un pulso de disparo a la menos 10 us de duracin. El sensor emite 8 pulsos ultrasnicos y espera el eco de los mismos. Una vez que llega la seal de eco, el sensor entrega un pulso de salida, cuyo ancho determina la distancia al objeto de la siguiente manera: una variacin de 60 s en el ancho del pulso refleja una variacin de 1 cm. en la distancia al objeto. De este modo, un ancho de pulso de 180 s corresponde a una distancia de 3 cm., y uno de 18 ms a 300 cm.FIGURA 4. Sensor 2Y0A21

Los sensores descritos anteriormente puedes adquirirlos en Kits ROBOTEKNIA; sin embargo, existe una gran variedad de marcas y modelos que puedes encontrar en el mercado. Si quieres hacernos alguna recomendacin de alguno en particular que hayas usado, no dudes en enviarnos un e-mail a revista@roboteknia.mx, y con mucho gusto lo compartiremos con el resto de los Robotknicos.

FIGURA 5. Pruebas del sensor 2Y0A21 a diferentes distancias

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S SOBRESALIENDO

Gloria Faus LanderosLder en Mxico y representante de la NASALa doctora Gloria Faus Landeros, representante y directora internacional para ciencias y matemticas en Mxico, del Grupo de Educacin de la Agencia Estadounidense del Espacio y la Aeronutica (NASA), es una mujer fuerte, que ha dedicado su vida a la ciencia y a su familia. Sencilla y directa platic para Revista Roboteknia sobre sus logros y proyectos futuros.Fernanda Ares

D40 : Roboteknia

entro del Grupo de Educacin de la NASA, Gloria Faus se dedica a disear programas para las materias de matemticas, clculo diferencial y clculo integral para los alumnos de ltimo ao de preparatoria y primer ao de la universidad. Los alumnos tienen que resolver un problema estudiado y observado por los satlites de la NASA; con la informacin arrojada por stos se hace una relacin matemtica que permita conocer el comportamiento de fenmenos naturales y poder tener mejores soluciones ante stos. Creo que es bueno trabajar desde las preparatorias este Grupo de Educacin para ir despertando el inters, y poder retener y atraer a nios y jvenes en estas reas. La participacin de los chavos es muy buena; para ellos saber el hecho de que pueden utilizar lo aprendido en el aula para resolver un problema de la vida diaria los engancha totalmente. T sabes que te est costando trabajo pero que puedes aportar algo

para la humanidad, para el planeta, para una especie en extincin, etctera; que tu trabajo va a tener un impacto ms all de lo que aprendiste ese da, coment Gloria Faus, tambin Profesora de Ciencias Bsicas en la Escuela de Ingeniera, Arquitectura y Salud del Tecnolgico de Monterrey Campus Guadalajara. En el 2007 la invitaron a participar en un taller de la NASA, donde present un modelo matemtico para calcular el tiempo de observacin de las nubes que se encuentran en la mesosfera durante el verano. Esto con el objetivo de conocer el tiempo exacto que tienen para ver la luminiscencia, producto de la combinacin del metano y la humedad, lo cual forma partculas de hielo. Slo se pueden observar en las ltimas semanas de junio y principios de julio. Es un fenmeno nico, debido a que en la mesosfera no existen nubes. En la NASA quedaron sorprendidos por la calidad de su trabajo, por lo que decidieron incluirla en el Grupo de

Fotografas: Cortesa Gloria Faus

Educacin. En ese momento era la nica de Mxico, no fue fcil que aceptaran alguien fuera de su pas. No estaban muy convencidos. Nada ms iba supuestamente a que vieran mi trabajo. Fue cuando se convencieron de aceptarme como miembro del Grupo de Educacin, coment Faus. Los nuevos retos para ella son establecer un centro de educacin en Mxico, formalizar la tarea que realiza desde el 2007 como directora de educacin con reconocimiento en el pas y crear el Grupo de Educacin para la Agencia Espacial Mexicana (AEXA). Una de las intenciones es que se formalice este proyecto y que no nada ms sea reconocido por agencias espaciales extranjeras sino tambin que sea reconocido por nuestra propia agencia. Tener un centro de educacin como lo tienen todas estas agencias y empezar a generar oportunidades para los alumnos, generar todo ese capital intelectual que va a necesitar y demandar la industria aeroespacial en el futuro. Este sera mi logro o mi sueo para ya poder decir que vali la pena todo este trabajo, explica. Para m lo importante en este trabajo son las oportunidades que se pueden crear para los muchachos. Y estas oportunidades van a generar un crecimiento muy fuerte en tecnologa, ciencias matemticas, en el campo espacial y aeroespacial, es algo que necesitamos desarrollar en nuestro pas. Generar tecnologa generara ms capital intelectual y esto trae mucha derrama de conocimiento y derrama econmica. AFRICAN DUST, ARENA DEL DESIERTO DEL SAHARA La doctora Gloria Faus se encuentra trabajando desde el 2009 en el proyecto llamado African Dust en el que funge como directora. El objetivo es conocer cul es la evolucin, en cantidad y calidad, de las partculas desde que salen del desierto del Sahara hasta que llegan al continente americano, as como reconocer sus efectos secundarios y primarios, sobre todo en el clima y la salud del ser humano. Adems, estudiar su aportacin en el cambio de temperatura y clonacin de nubes, es

decir, generacin de nubes y divisin de lluvias o a su vez generacin de mayor cantidad de lluvias. Estas partculas combinadas con otras van cambiando su aspecto fsico y qumico. Se encuentran sobre todo en el Caribe y en la parte norte, dependiendo de la temporada del ao. Por eso est siendo tan investigado por los franceses y estadounidenses. De hecho es parte de mi investigacin en el doctorado que estoy haciendo en Ciencias Fsico Matemticas, (con orientacin) en Procesamiento Digital de Seales, y es precisamente sobre lo que son las partculas y aerosoles. Es decir, conocer los algoritmos para encontrar las propiedades fsicas de las partculas. Para poder estudiar estas partculas, imperceptibles al ojo humano, necesitamos usar los sensores de percepcin remota y son estudiadas a distancia, coment. Faus particip en el 2010 en un proyecto con el satlite SARAL, (que pertenece a Francia y a la India), el cual consista en elaborar un fotmetro para este satlite, sin embargo, slo concluyeron la parte de educacin por falta de tiempo. Ah se disearon las actividades para India, Francia, Estonia, Alemania y otros pases que estaban involucrados, lo cual concluy en el 2011. La investigadora apunt que Mxico esta muy atrasado en el tema aeroespacial, a pesar de tener el talento necesario para sobresalir, pues falta generar oportunidades para los jvenes. Brasil, al igual que Chile, estn destacando a nivel mundial y Mxico no debe quedarse atrs. Realmente necesitamos trabajar en conjunto industria, gobierno y universidades para dar el primer paso, enfatiz.

Gloria Faus Es graduada de la carrera de Ingeniero Industrial en la Universidad de Guadalajara y tiene la maestra en Educacin por el Tecnolgico de Monterrey. Es profesora de Fsica en el Departamento de Ciencias, Campus Guadalajara, de la misma institucin. Tiene certificaciones por College Board, GLOBE, PBL Educacin y NASA. Actualmente es directora internacional del grupo de educacin NASA de satlites como CALIPSO y AIM. Tambin participa como instructora en la tcnica didctica de PBL para problemas que demanden interpretacin de datos satelitales y modelaciones matemticas para sus soluciones en el rea del medio ambiente. Es miembro del grupo de educacin de la CNES, Francia.

Roboteknia : 41

O OPININ

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Dr. Luis Miguel Martnez

P

YO EL ROBOT Y MI MUNDOesta forma, es posible estudiar la relacin de los robots y la ecologa desde dos perspectivas: la propia del robot y la del humano como un habitante ms de un ecosistema especfico. Sung y Grinter (2010) proponen que el robot se relaciona con los actores sociales y con el medio ambiente de tres formas fundamentales: a) como actor, b) como mediador, y c) como herramienta. Esto los lleva a proponer tres funciones de los robots, primero como agente que afecta directamente al espacio y es afectado por las restricciones de este; tal como los robots domsticos que sirven para limpiar una casa. La segunda interrelacin o funcin es como mediador que motiva a los actores sociales (o sea nosotros como humanos) a realizar cambios en el medio ambiente, tal como los robots dedicados a mantener el csped limpio y podado. Finalmente, la funcin ms elemental del robot en interaccin con los humanos y el medio ambiente es como herramienta, que permite a las personas

encomendar al robot a hacer una tarea especfica, como limpiar. De esta forma, un robot domstico que limpie la casa se relaciona con el medio ambiente. Incluso al estudiar a detalle la consecuencia de introducir al robot al ecosistema y su impacto en los otros (lo ecolgico) encontramos que el uso del dispositivo favorece comportamientos ms ecolgicos, una vez que la limpieza es apreciada en la mayora de las culturas y se considera una forma de respeto por el espacio del otro. Sin embargo fcilmente, podramos pensar que como herramienta el robot podra ser utilizado para limitar o controlar el actuar del humano en su interaccin con otros a travs del medio ambiente. En la pelcula WallE (2008) se presenta al robot -que utiliza un sistema 6 de Macintoshcomo un encargado de mantener la limpieza que fue descuidada por el ser humano. Finalmente, un aspecto de la ecologa a considerar es el posible dao al ambiente que el Robot podra generar una vez que al volverse obsoleto se convierte en un problema de contaminacin. Las fuentes de energa o bateras, constituyen un dao potencial al medio ambiente as como los materiales con que estn construidos. De esta forma, un reto actualmente es el diseo y construccin de robots con materiales biodegradables.

ara la mayora de los robots, el mundo llega tan lejos como el rango de sus sensores. As, su mundo est conformado en los lmites de operacin de estos dispositivos, cuya funcin principal es interrelacionar el mundo fsico concreto con la abstraccin de los dispositivos electrnicos, tales como las computadoras y las mquinas electrnicas. A los ojos de un robot con visin de tres dimensiones (3D), cuyos sensores de visin tengan un ngulo de apertura de 30 grados, una mesa parecera ser cuatro varillas metlicas que emergen del piso; en tanto el dispositivo no registre que tiene una cubierta ser incapaz de modelarlo como una mesa. Este ejemplo nos ensea la complejidad de la relacin de los robots con el mundo. Justamente, cuando pensamos en ecologa, inmediatamente nos limitamos a nuestra relacin con el mundo, a cmo vemos nuestra relacin con el mundo de los otros y el nuestro propio. As, naturalmente, modelamos el mundo de acuerdo con nuestras limitaciones. Sin embargo el concepto de ecologa va ms all del cuidado del medio ambiente como un beneficio potencial a los que en l habitan. Parecera que el robot al entrar en este medio ambiente no recibira beneficios y s podra generarlos o incluso daar ese ambiente. De

Dr. Luis Miguel Martnez Cervantes @lmuia El Dr. Martnez es ingeniero electrnico y de comunicaciones (Universidad Iberoamericana), cuenta con una maestra en Sistemas de Medicin Industrial (Brunel University, Londres, Reino Unido) y es doctor por la misma universidad en el rea de sensores. Actualmente, su investigacin est enfocada al estudio del impacto de la tecnologa en la educacin, los medios de comunicacin y la sociedad. Adems es miembro de diversas sociedades profesionales, incluyendo la IEEE y la ISOC Cap. Mxico.

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INVESTIGACIN I

Control y automatizacin de sistemas sustentablesLo que interesa es que todo mundo ahora se dedique no nada ms a crear energas renovables, sino a aplicarlas a procesos de la industria, que motiven a la gente a ahorrar energa, incluso en las mismas universidades. Marco Ivn Ramrez Sosa Mornse van a desechar las partes del dispositivo que se vaya a producir y otros pases s lo hacen, por eso estn tan avanzados, porque todo lo que nosotros desechamos ellos lo aprovechan, lo reciclan. Algunos de estos proyectos son: diseo y construccin de un sistema de riego porttil para parcelas de 1 a 5 hectreas, aprovechamiento de desechos orgnicos en la industria de alimentos, diseo de tecnologa mexicana para endulzar gas natural y certificacin de playas limpias. DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN SISTEMA DE RIEGO PORTTIL PARA PARCELAS DE 1 A 5 HECTREAS El objetivo principal de este proyecto fue generar un dispositivo de bajo costo que asegure el riego de las parcelas. Los experimentos que estuvimos haciendo fueron en Tamaulipas, para productores pequeos. El sistema de riego se implement sobre una carretilla simple. Cuenta con una bomba y un filtro de agua. Lo ideal es que el filtro se encuentre al nivel del piso, para optimizar los esfuerzos de la bomba. Podemos utilizar agua del filtro como si tuviera cierto nivel de contaminacin. Lo importante era la seleccin de la bomba y del filtro, la ubicacin del filtro y la extraccin del agua. Adems, para la seleccin de la bomba se tuvieron que tomar en cuenta aspectos como la naturaleza del lquido a bombear, capacidad requerida, condiciones de succin, de descarga, cabeza total de la bomba,Roboteknia : 43

U

Jessica Jaramillon grupo de investigadores de Tecnologas para la sustentabilidad, del Centro de Investigacin e Innovacin Tecnolgica del Instituto Tecnolgico de Nuevo Len, liderados por el doctor Marco Ivn Ramrez Sosa Morn, desarrolla diversos proyectos relacionados con el control y automatizacin de sistemas sustentables en Mxico. La importancia de estos proyectos, segn explica el doctor Sosa Morn, radica en aprovechar todos los recursos renovables y energticos, para generar procesos que no dependan de la energa elctrica y que tampoco afecten al medio ambiente. Se trata bsicamente de aprovechar los desechos del mismo proceso para generar las energas que ste necesita. Mxico est muy mal todava en cuanto a sustentabilidad, no se hace ningn anlisis de logstica inversa, ni del ciclo de vida de los productos, jams se piensa en si el producto va a poder ser reciclable, dnde

FIGURA 1. Sistema de riego porttil para parcelas

Fotografas: Cortesa de Marco Ivn Ramrez Sosa Morn

I INVESTIGACIN

tipo de sistema al que la bomba entrega el fluido, tipo de fuente de alimentacin motriz de la bomba y sus caractersticas, limitaciones de espacio, peso y posicin, condiciones ambientales, costo de la bomba e instalacin, costo de operacin de la bomba, entre otros. Como se implement sobre una carretilla simple, se registr como un modelo de utilidad y fue presentado en un congreso de la IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), en Chile, en diciembre del 2011. ste fue un proyecto de apoyo social, financiado por Conacyt para su realizacin, y con apoyo de los municipios de Tamaulipas, quienes absorbieron la mitad del costo del sistema para comercializarlo entre los productores de este estado. Actualmente se est comercializando a nivel nacional. APROVECHAMIENTO DE DESECHOS ORGNICOS EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOS Este proyecto se inici hace apenas dos meses, segn explica el investigador, con una productora de jugo de naranja en Nuevo Len, que busca aprovechar todos sus desechos. Una industria de jugo de naranja produce muchos desechos, de cscara, de bagazo, tambin usa mucha agua. En el proceso de produccin del jugo existen muchas prdidas. Una de ellas, es el agua utilizada para lavar las naranjas, pues se emplea una gran cantidad y no se reutiliza. Lo que estamos haciendo nosotros es que con los mismos desechos de la produccin de jugo vamos a disear filtros. Con las cscaras de naranja se puede producir carbn activado, lo nico que tenemos que aplicar es un proceso que se llama pirlisis, que consiste en aplicar temperatura a la biomasa sin que44 : Roboteknia

la flama la toque, explica Ramrez Sosa Morn. Este proceso primero genera biogs, el cual tambin se puede aprovechar. Despus de esto, el biogs se carboniza y con un tratamiento de cido sulfrico se crean porosidades en el carbono, a lo que se le llama carbono activado, el cual puede ser utilizado para filtrar el agua. Nosotros le estamos llamando biofiltro, para poder reutilizar el agua que se usa para lavar las naranjas. Esa es una de nuestras ideas en este proyecto. La industria de alimentos en Nuevo Len tiene muchsimos problemas y muchas pequeas empresas necesitan apoyo. En este proyecto participan alumnas de la maestra en mecatrnica. DISEO DE TECNOLOGA MEXICANA PARA ENDULZAR GAS NATURAL Muchos gases naturales contienen cido sulfhdrico, tambin conocido como sulfuro de hidrgeno (H2S), el cual, dependiendo de la concentracin, puede ser altamente corrosivo y txico. Por esta razn, es necesario remover los componentes que hacen que el gas natural sea cido, proceso denominado como endulzar gas. El objetivo principal de este proyecto, financiado por Conacyt y por la Secretara de Energa, es el de disear un catalizador, para endulzar gas, que pueda ser regenerado, reactivado y reciclado en Mxico. El proceso para endulzar gas se lleva a cabo en un reactor donde intervienen los catalizadores, que son los que ayudan a remover el cido sulfhdrico. El reactor comn que se utilizaba en estos procesos, el llamado reactor de Claus, consiste en dos etapas, una oxidacin trmica y dos o tres lechos de reaccin cataltica. En este proceso de adsorcin el azufre se condensa como un lquido, pero debido a

limitaciones termodinmicas, entre el 3 y 5 % del cido sulfhdrico no es convertido en azufre. Para corregir esto, se dise el catalizador superclaus, que Mxico (PEMEX) compra a Holanda. El proceso superclaus, consiste de una etapa trmica, seguida por 3 etapas de reaccin catalticas con sus correspondientes condensadores para la remocin de azufre. El catalizador condensa el azufre en forma lquida y lo va acumulando en un tanque. En las emisiones finales todava se produce dixido de azufre, pero se le llama gas de cola, el cual an puede entrar a otra etapa cataltica para extraer todo el azufre que queda. Hasta hace algunos aos, se tena toda la tecnologa holandesa para endulzar el gas en Mxico, pero uno de los reactores necesita un catalizador que es demasiado caro y Holanda ya no lo quiere vender. Entonces la eficiencia del proceso que tenemos en Mxico cay al 30%, por lo que se tiene que producir un nuevo catalizador para poder eliminar el azufre del gas natural, aclara el doctor Ramrez. Para disear este catalizador se tomaron en cuenta diversos factores como actividad, selectividad, estructura porosa, propiedades qumicas y fsicas, regeneracin, as como el precio y disponibilidad de materias primas, grado de dispersin, interaccin fase activa - soporte, por mencionar algunas. El catalizador que estamos usando es una plata cermica que se llama de arcilla pilareada, quiere decir que se hace como si fuera un panal de abejas de cermica. La cermica puede ser de slice, de almina, de cualquier material cermico. Pero aparte, dentro de todas las porosidades, va recubierto de metales, o de xidos metlicos, normalmente

de platino. Los catalizadores ms caros estn recubiertos totalmente de platino. Un catalizador para PEMEX debe ser de 27 toneladas, explica el investigador quien solo estuvo presente en la etapa de anlisis de factibilidad del proyecto. Una de las complicaciones en este proyecto es que, a pesar de que existen muchsimas frmulas para disear el catalizador (tanto la estructura cermica como la combinacin de xidos metlicos), todas se encuentran patentadas por otros pases, por lo que es ilegal fabricarlas en Mxico. Y no solo la produccin, sino tambin el reciclaje del catalizador se encuentra patentado. Cabe sealar que las nicas dos instituciones que tienen patentes de investigacin sobre estos procesos en Mxico son el Instituto Mexicano del Petrleo (IMP) y la Universidad Autnoma Metropolitana (UAM). Adems, se debe tener cuidado en cmo cristalizar el catalizador. Necesitamos crear poros exactamente del tamao de la molcula del azufre, y son temperaturas de miles de grados centgrados con elevaciones de hasta 1 x 106 grados Celsius, son sistemas totalmente inestables. Hay otros procesos de sulfuracin por adsorcin donde se usan zeolitas. En stos, se aprovechan las fuerzas de Van der Waals para atrapar el azufre y con un solvente se retiran. Igualmente, que los poros de las zeolitas sean del mismo tamao que el azufre. Es otra forma de endulzar el gas. Actualmente, se est diseando el proceso de manufactura del proyecto, para crear las arcillas pilareadas y cmo recubrirlas, seleccionando los mejores metales que no sean tan costosos. CERTIFICACIN DE PLAYAS LIMPIAS

FIGURA 2. Proceso de produccin de jugo

FIGURA 3. Reactor superclaus R3 PEMEX

FIGURA 4. Proceso de desulfuracin adsorbente

No todas las playas, ni en Mxico ni en el resto del mundo, estn certificadas como playas limpias. Una playa limpia es aquella en la que no existen contaminantes, como vidrios, pet, basura y que adems conserva toda su biodiversidad. Con este proyecto, en el que interviene tanto el gobierno de Tamaulipas como la Conagua (Comisin Nacional del Agua), se busca la forma ms eficiente de aprovechar las algas marinas, para generar energa, poder mantener un negocio, y con los mismos residuos de esas algas, producir algn producto que se pueda comercializar, como

fertilizantes orgnicos, frmacos, qumicos para cosmticos, etctera. ste es un proyecto que inici hace un ao con la playa Bagdad de Matamoros, pero est planeado a 40 aos. Playa Bagdad es una playa virgen donde no existen hoteles, no existe electricidad en la playa, pero es muy bonito caminar ah, hay garzas, hay pelcanos, hay muchsimas aves y especies que no se conocen, pues no se ha hecho un estudio de flora y fauna. Para aprovechar las algas marinas primero es necesario hacer un estudio florstico de la regin, conRoboteknia : 45

Fotografas: Cortesa de Marco Ivn Ramrez Sosa Morn

I INVESTIGACIN

vidrio, pet, algas. Adems, recibieron un apoyo econmico por parte de la Conagua y esperan un apoyo ms del gobierno federal y municipal, para ensear a la gente las normas que debe cumplir una playa limpia y concientizarlos de no tirar vidrio e incluso prohibir que se lleve a la playa, y que el pet se tire en lugares especficos. Tambin se busca promover el turismo en la regin y con eso conservar 80 kilmetros de biodiversidad. Hay 7 mil hectreas de manglares endmicos que se estn secando. En esa zona, la sal es casi del nivel del Mar Muerto, contiene algas y micro algas especiales que sirven para alimentar flamingos, pero como se han secado, todos los flamingos que venan de Canad ya no llegan a Mxico, se van a Sudamrica. Entonces se busca que todo el medio ambiente se recupere, para que los flamingos vuelvan, las tortugas regresen y haya solamente un kilmetro de zona turstica y que toda esa gente est consciente que los dems 80 kilmetros son para conservacin de la biodiversidad de Matamoros. Los planes a futuro para este proyecto son cubrir todo Tamaulipas y despus buscar otra parte del Golfo de Mxico, como Veracruz y certificar todo lo ms que se pueda. Adems se planea hacer un nuevo estudio de flora y fauna.

FIGURA 5. Sargazo

el fin de recabar todas las algas que existen en Tamaulipas y hacer un anlisis taxonmico. Desde el ao pasado, el equipo de investigacin realiza colectas de algas en la zona, cada quince das, para despus llevarlas al Departamento de Botnica de la Facultad de Ciencias Biolgicas de la UANL, donde las clasifican. Lo que ms existe en esta poca del ao (primavera) es sargazo, pero parece que es una plaga, debido a que los estados de la frontera norte de Mxico y del sur de Estados Unidos contaminan el ro Bravo y todos los contaminantes llegan a la playa de Matamoros. Estos contaminantes estn provocando una eutrificacin, hay un exceso de sales y de contaminantes que estn provocando que crezcan demasiadas algas, especialmente el sargazo, y cuando sube la marea, se queda varado en la playa. Esto sucede en muchsimas partes del mundo, se concentran toneladas de algas en las playas y cuando se echan a perder empiezan a producir cido sulfhdrico y metano. Entonces nuestra idea es poner esas algas en reactores anaerbicos, para producir gas y con eso, energa elctrica y hacer un sistema sustentable. Cabe aclarar que solo se pueden usar las algas que estn varadas en la playa,46 : Roboteknia

pues no se pueden extraer las que estn en la profundidad del mar. Tambin buscan cultivar las algas en Nuevo Len, con agua de Matamoros, para recrear las mismas condiciones en que se encuentran en estado natural, con lo cual generarn empleos para quienes ayuden a producir estas algas en los invernaderos. Esto es algo que el Cinvestav ya est haciendo en Mrida, produciendo micro algas que exportan a Portugal. De las algas se puede extraer biodiesel, se puede producir biogs, adems todo lo que queda en el reactor, despus de haberse consumido las algas con un biocatalizador, es nitrgeno, fsforo, potasio y otros elementos qumicos que son un fertilizante orgnico. Todo eso se puede utilizar otra vez para cultivar algas, u otro tipo de productos agrcolas, o para la industria farmacutica y cosmtica. Hemos encontrado que los sargazos tienen alta cantidad de fucanos, unos elementos qumicos que se emplean para medicinas. Segn palabras del propio investigador, en este proyecto han recibido el apoyo de muchos voluntarios que fueron a la playa a recoger

MS INFORMACIN: www.itnl.edu.mx mirsm@yahoo.com miramire@itesm.mx mi.ramirezsosa@ieee.org

INDUSTRIA I

Hexbug: bichos robticos para nios y adultosSi alguna vez imaginamos una hormiga, un cangrejo o una araa micro robticas, tal vez nunca las imaginamos en colores tan brillantes y llamativos como los de Hexbug. Y menos an encontrar diversin ilimitada al manipularlos.

H

Jessica Jaramilloexbug es una empresa americana, perteneciente a Innovation First Labs, que entr a nuestro pas en el ao 2010, con su lnea de juguetes micro - robticos, cuya finalidad es la acercar a los nios esta disciplina para as promover su desarrollo. Pero estos bichos han encontrado un hogar acogedor no solo entre los infantes, sino tambin entre los adultos que se divierten viendo los movimientos basados en insectos y animales que encontramos en la naturaleza. Hexbug tambin ha creado los hbitats para sus bichos, basados

Nuestra idea, como ingenieros que somos, es la de introducir a los nios al rea de la robtica, y de las ciencias. Daniel Tomczyk

en pistas hexagonales que fcilmente pueden ensamblarse unas con otras, para crear espacios al gusto de cada usuario, pues no tienen una manera definida de ensamblado, cada quien la ensambla como su ingenio le dicte. Daniel Tomczyk, director de ventas de Latinoamrica de Innovation First Labs, platic para ROBOTEKNIA sobre su reciente incursin al mercado mexicano y la aceptacin que ha tenido. Y es que estos juguetes robticos son accesibles no solo en el precio (se pueden encontrar desde pocoRoboteknia : 47

Fotografas: Cortesa Innovation First Labs

I INDUSTRIA

ms o menos los 99 pesos, dependiendo el lugar), sino tambin en las edades a las que estn dirigidos, pues tanto los ms bsicos (de tres aos de edad en adelante), como los modelos ms avanzados (a partir de los ocho aos) son manipulados por nios y adultos. Somos una empresa de ingeniera robtica y diseo cuya base se encuentra en Greenville, Texas. Tenemos 3 divisiones, una de las cuales es VEX Robotics y uno de sus patrocinadores es la NASA. Estos son kits que nosotros hacemos para las universidades y escuelas preparatorias tcnicas que tienen departamento de robtica y necesitan que sus alumnos armen robots y los utilicen en competencias internacionales. En esas competencias nos percatamos de que haba una necesidad de introducir robtica para nios. Cmo la introdujimos? A travs de un micro robot que llamamos Original, que es el equivalente a un insecto de seis patas mviles, explic Tomczyk.

Todas las criaturas robticas son translcidas, para que los nios puedan ver en el interior el funcionamiento de los engranes y dems piezas gracias a las cuales pueden moverse. Adems, ninguna se comporta igual que la otra. Cada uno acta como un individuo y eso es lo que es fascinante tambin para la gente, porque no ests viendo que los dos hacen lo mismo, sino que reaccionan con el medio ambiente de una manera individual

y eso es lo que ha hecho que ms de veinte organizaciones, incluyendo padres de familia y gente dedicada a la enseanza de nios, se haya interesado. Es uno de los juguetes ms vendido en Estados Unidos . El modelo Nano es un micro - robot que funciona a base de vibracin y tiene patas de goma. Una de sus caractersticas es la de reincorporarse cuando estn boca arriba, simulando el comportamiento de las cucarachas. Este modelo cuenta

En Mxico actualmente se pueden encontrar modelos como el Hexbug Nano, Hexbug Original, Hexbug Ant (Hormiga), Hexbug Crab (Cangrejo), Hexbug Inchworm (Oruga), Hexbug Spider (Araa) y el Hexbug Nano que brillan en la oscuridad.48 : Roboteknia

Hexbug Original cuenta con una antena que detecta los objetos que se le ponen en frente y tambin detecta ruidos fuertes. Antz (hormiga) se desplaza rpidamente y cambia de direccin cuando sus sensores delanteros y traseros tocan algn objeto. Crab (cangrejo) simula el comportamiento del animal del cual tom el nombre, pues avanza de lado y se detiene al encontrar oscuridad (como los cangrejos cuando encuentran dnde guarecerse). Cuenta con un detector de luz y sonido. Al escuchar un ruido fuerte, cambia de direccin. Inchworm (oruga), toma su nombre del tipo de movimiento que realiza y puede cambiar de direccin 360, gracias a una pata que tiene en el centro. Cuenta con dos canales para que el usuario seleccione el control remoto por infrarrojo. Estos canales permiten al usuario operar independientemente o al mismo tiempo, varios bichos. Spider (araa) tiene seis patas reticuladas, un ojo frontal de led y su cabeza gira 360. Tambin cuenta con dos canales para que el usuario seleccione el control remoto por infrarrojo. Adems, tambin se cuenta con los hbitats, los cuales pueden armarse segn la creatividad de cada quien. Los hbitats hacen que el nio pueda ser su propio arquitecto, puede armar su diseo con pistas, curvas, rectas, con elevaciones, lo pueden hacer de dos o tres pisos. Tenemos uno muy particular que tiene un pequeo riel, los Nanos suben de unas cuerdas, se cuelgan solitos y se bajan, como (si fuera) un telefrico, agrega.

adems con la versin que brilla en la obscuridad, y que se recarga con alguna fuente de luz. Los nanos son infatigables, ellos con sus patitas andan buscando una salida. Los dems modelos son mecnicos y funcionan por medio de un control remoto por infrarrojo. La empresa seguir introduciendo sus nuevos modelos al pas, segn informa Tomczyk, y durante 2012 podremos tener acceso al Scarab y a la Larva, que es el ms nuevo. sta tiene en su boca un detector infrarrojo que detecta los objetos enfrente de ella, entonces antes de chocar cambia de direccin y busca el camino abierto para continuar su trayecto. El Scarab bsicamente es una criatura muy similar a los escarabajos. No hay manera de que lo

puedas parar, es sumamente veloz y si lo pones sobre su espalda, salta y vuelve a ponerse de pie. Las patitas se mueven con una velocidad de 1200 revoluciones por minuto. Tambin en este ao, probablemente despus del segundo semestre, la empresa introducir los Moshi Monsters, basados en las criaturas virtuales que se encuentran en Internet. Muchsimos nios ya saben de ellos porque los pueden buscar y jugar, son un avatar que tiene distintos formatos. Nosotros estamos introduciendo la versin robtica de ellos tambin, finaliz el ingeniero.MS INFORMACIN: www.hexbug.com

Roboteknia : 49

G GADGETS

QUAD

Simptico juguete solarQuad es el robot perfecto para que los nios se diviertan cuidando el medio ambiente y adems aprendan sobre energas limpias. Este curioso robot es interactivo y utiliza la energa solar y elica para mantenerse vivo, por lo que el nio es responsable de mantener a Quad cargado en todo momento para que no muera. Este pequeo robot ecolgico es fabricado por Endrit Hajno para Fisher-Price Friends. Por medio de Bluetooth sincroniza los datos solares y de viento del robot a un juego en lnea, en el que los nios pueden competir con otros usuarios para ver quien cuida y sostiene mejor a su Quad, avanzando as por varios niveles.

ATARI ARCADE DUOIgual que en los ochentasComo en los viejos tiempos, ahora podrs jugar en tu iPad los ms de 2mil 600 juegos disponibles en la aplicacin Ataris Greatest Hits con un controlador clsico de los aos ochenta, el Atari. Este dispositivo de Discovery Bay Games, es compatible con el iPad 1 y 2, lo puedes utilizar bajando la aplicacin gratuita para la tablet y no necesita bateras. El controlador cuesta alrededor de sesenta dlares.50 : Roboteknia

Fotografa: Firebox.com

ILAUNCH THUNDEREste elegante lanzador de misiles creado por Apple, dispara proyectiles esponjosos, gracias a los pistones que trae integrados, logrando hacer tiros de hasta ocho metros de largo. Lo mejor de todo, es que se puede controlar de forma inalmbrica desde cualquier, iPhone, iPad o iPod Touch. Slo tienes que bajar la aplicacin gratuita iLaunch Thunder y conectarlo por Bluetooth al dispositivo. Los controles en la pantalla te permitirn movimientos de hasta 270 grados hacia los lados y 45 grados de arriba hacia abajo. El dispositivo cuenta con entrada USB para recargar la batera.Roboteknia : 51

Fotografa: Endrit Hajno

Fotografa: Firebox.com

G GADGETS

SPHERO

Un robot esfrico muy divertidoEsfero es un robot como nunca antes se haba visto. Es la primera pelota robtica que puedes controlar con una inclinacin, al tacto o el balance de tu tablet o smartphone. Sphero desempea una experiencia nica de realidad mixta que va desde juegos individuales hasta aplicaciones para mltiples jugadores, que te permiten estar en el mundo virtual y al mismo tiempo en el real. El Sphero, incluye aplicaciones gratuitas que se descargan de iTunes App Store o de Android Marketplace. Mide 74mm de dimetro y pesa 168 gramos, adems puede configurarse para que sea de tu color preferido. Es compatible con iPhone, iPad o iPod Touch y dispositivos de Android.

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Fotografa: Ortobotix Sphero

ROBOTICISTAS R

Kit ATmega Board y uso de un LCDJos Luis DuarteEn este nmero quisimos traerte el uso de un microcontrolador ATmega168 para desplegar informacin en un LCD (liquid cristal display) o display de cristal lquido, utilizando el kit ATmega Board usado en Instituto ROBOTEKNIA para impartir sus talleres de electrnica, y comercializado por Kits ROBOTEKNIA. Sorprende su sencillez de uso y operacin, as como la gran variedad de aplicaciones, ideal para introducir a los interesados en el mundo de la electrnica y la programacin de microcontroladores. CONTENIDO DEL KIT ATMEGA BOARD Cantidad Descripcin 1 Microcontrolador ATmega168 1 Capacitor (0.1uF) 1 Resistor (10 K) 1 Tarjeta de programacin USB 1 Cable USB 1 Regulador de voltaje LM294 (opcional para bateras alcalinas)FIGURA 1. Componentes del kit ATmega Board.

ARMADO DEL KIT ATMEGA BOARD Lo primero que debemos hacer es colocar el microcontrolador en la tablilla de pruebas, como lo indica la Fig.2

FIGURA 2. Posicin del microcontrolador ATmega 168 en el protoboard.

Despus colocamos un capacitor de 0.1uF entre las terminales 7(VCC) y 8(GND) y un resistor de 10 K entre VCC y la terminal 1(RESET) del microcontrolador, as como los alambres mostrados en la Fig.3 para polarizar el microcontrolador. Tambin conectamos tres alambres a las terminales 1(RESET), 2(TXD) y 3(RXD) hacia lo que ser la posicin del programador USB.FIGURA 3. Conexiones de polarizacin del microcontrolador y de datos a la tarjeta USB.

Roboteknia : 53

R ROBOTICISTAS

Posteriormente, se conecta el programador USB como se muestra en la Fig.4. En este punto es importante mencionar que debemos hacer un esfuerzo por mantener nuestras conexiones ordenadas, sin exceso de longitud (alambrado tipo telaraa) que pueda causar ruido a nuestras seales.

FIGURA 4. Conexin del programador USB

Finalmente, energizamos la tablilla de pruebas usando un regulador LM294 y cuatro pilas AA de 1.5V, como se muestra en la Fig.5

FIGURA 5. Conexin del regulador de voltaje LM294 para energizar el circuito.

CONEXIN DEL LCD El LCD que seleccionamos es de la marca Lumex, y cuenta con dos lneas, con 16 caracteres cada una. Para conectarlo tenemos que agregar tres alambres, los cuales se muestran en la Fig.6, encerrados en un crculo.

FIGURA 6. Conexiones para el LCD LUMEX

Enseguida conectamos el LCD de acuerdo a la Fig.7

FIGURA 7. Conexin del LCD a la tablilla de pruebas

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PROGRAMACIN DEL MICROCONTROLADOR ATMEGA 168 Ya estamos listos para programar el microcontrolador, de modo que envi cierta informacin al LCD. El primer ejercicio consiste en enviar un simple mensaje de texto. Para ello, ingresa al sitio de Machine Science (machinescience.com) y abre la ventana de programacin (Fig. 8).FIGURA 8. Abriendo la ventana de programacin desde el sitio de Machine Science

En la ventana de programacin, teclea el siguiente cdigo:

#include #include int main(void) { lcd_init(); lcd_text(FIRST_LINE, ROBOTEKNIA); end(); }

Este programa primero inicializa el LCD, y despus enva una simple cadena de texto a la primera lnea del display (Fig.9)

FIGURA 9. Despliegue de una cadena de texto en la primera lnea del LCD

Ahora desplegamos el mismo texto, pero de modo que parpadee. Como esta prueba no podemos verla en una imagen, te invitamos a que visites nuestro espacio virtual interactivo (revistaroboteknia.mx) en donde podrs ver un video de esta prueba. El cdigo es el siguiente:

#include #include int main(void) { lcd_init(); while(1==1) { lcd_clear(); delay_ms(500); lcd_text(FIRST_LINE, ROBOTEKNIA); delay_ms(500); } }

Roboteknia : 55

R ROBOTICISTAS

El siguiente programa despliega el mismo texto en el LCD, pero lo desplaza de izquierda a derecha y de regreso. Igualemente podrs ver el resultado en revistaroboteknia.mx

#include #include int main(void) { lcd_init(); lcd_text(FIRST_LINE, ROBOTEKNIA); delay_ms(200); lcd_instruction(DISPLAY_RIGHT); delay_ms(200); lcd_instruction(DISPLAY_RIGHT); delay_ms(200); lcd_instruction(DISPLAY_RIGHT); delay_ms(200); lcd_instruction(DISPLAY_RIGHT); delay_ms(200); lcd_instruction(DISPLAY_LEFT); delay_ms(200); lcd_instruction(DISPLAY_LEFT); delay_ms(200); lcd_instruction(DISPLAY_LEFT); delay_ms(200); lcd_instruction(DISPLAY_LEFT); end(); }

El siguiente programa despliega un valor decimal, cuyo valor va de -64 a 64, en modo binario y hexadecimal en la misma lnea. Para ello utiliza las funciones lcd_signed, lcd_binary, lcd_hexadecimal, cuyos argumentos son la lnea donde desea desplegarse el valor + la posicin dentro de la lnea (0 por default), el nombre de la variables, y la cantidad de dgitos deseada. La Fig. 10 muestra el resultado.

#include #include int main(void) { signed int x=0; lcd_init(); for(x=-64; x