A mediados de
los noventa Mark Tilden, originario de Inglaterra
y radicado en Canadá estableció los
fundamentos de la robótica BEAM, esto como
resultado de la dificultad para prever todas las
posibilidades para que uno de sus pequeños
robots limpiadores pudiesen evitar obstáculos,
y decidió suplir esa necesidad de gran procesamiento
de datos por un puñado de elementos discretos
que podían realizar las mismas funciones
y hasta de una manera mas eficiente.
Cuando en sus primeras creaciones
decide incluir una fuente propia de alimentación
a base de celdas fotovoltaicas, se percató
de que su funcionamiento dependía de las
condiciones de iluminación y de que al parecer
su comportamiento estaba condicionado a los factores
cambiantes en el consumo de corriente y la energía
disponible, lo que afectaba a los sencillos circuitos
basados en transistores cuyo funcionamiento variaba
en su operación como si se “adaptara”
al medio, a su vez al mezclar varios robots de este
tipo algunos tendían a dominar territorios
mejor iluminados, con lo cual parecía que
su constitución tan sencilla les dotaba de
la misma funcionalidad de un ser vivo sencillo,
tal como las hormigas y otros insectos.
Por la razón anterior se
considera que este tipo de robots tienen “vida
propia”, y que gran parte de su comportamiento
se fundamenta en la teoría del caos. Como
consecuencia, el mismo Mark Tilden diseñó
y patentó circuitos elementales y sus ya
famosas “redes neurales” en los cuales
se fundamenta gran parte de los diseños de
los robots BEAM.
¿Y cuál sería
el atractivo de esto? Radica en que se construyen
a partir de un puñado de elementos, casi
siempre de reciclado o deshecho, ya sean motores
de “bipers” o celulares (con sistema
vibratorio), partes de pequeñas grabadoras
y celdas fotovoltaicas, y en unos cuanto minutos
tener un engendro funcionando.
BEAM es el acrónimo de Biology
(Biología), en la cual se fundamentan los
diseños tomando como base a los seres vivos
y la naturaleza, Electronics (Electrónica)
con la cual se crean sus pequeños cerebros,
principalmente a base de transistores, Aesthetics
(Estética) al ser sencillos, es posible darles
un aspecto más agradable. Y finalmente Mechanics
(Mecánica) que es tan importante como su
cerebro, la cual le da la funcionalidad necesaria
para moverse, ya sea que caminen o brinquen.
El propósito de este artículo
es que en una sola entrega no solo conozcan esta
línea de la robótica, sino que también
puedan construir un robot elemental que funcione
y de esa manera experimentar y construir cualquier
robot de este tipo.
¿Cómo empiezo? Primero
debemos definir qué vamos a construir, debemos
ser creativos ya que parte de la robótica
BEAM se fundamenta en la imaginación de cada
quien y por lo tanto es estimulante, y nuestro posible
catálogo de construcción son los insectos,
algunos brincan, otros caminan, vuelan y puede que
repten, por lo que debemos pensar en un medio de
desplazamiento, por lo que de primera instancia
podemos pensar en que caminen con simplicidad mecánica,
podemos usar el eje de salida de los motores como
la parte que transferirá la potencia sin
necesidad de engranes de reducción o que
el mismo contrapeso del motor vibratorio le dé
la capacidad de que con pequeños brincos
caminen, ven como es sencillo, los robots con patas
los dejaremos para después. Debemos visualizar
un diseño sencillo, necesitamos una base
o plataforma para colocar los componentes pero esto
es robótica BEAM, entonces los mismos componentes
serán la plataforma de ensamble y formarán
parte del cuerpo, para esto les pregunto ¿Qué
les recuerda un Capacitor electrolítico?,
si usamos la imaginación veremos el cuerpo
de un insecto y como antenas sus terminales, entonces
podemos empezar desde ahí.
Pero es demasiado simple, así
que necesita una cabeza, la cual contenga un cerebro
y este lo podemos crear a partir de unos pocos componentes
discretos, digamos algo similar a un Multivibrador
biestable con transistores, y si le agregamos un
elemento de disparo para que cambie su estado y
así tengamos la respuesta a un estímulo
digamos la luz solar, entonces ya tendremos un cerebro
funcional semejante a una simple neurona, créanme,
solo es imaginación.
¿Qué necesito para
armarlo? Primero que nada conseguir componentes,
la fuente primaria de los mismos son los conocidos
“walkmans” que obviamente ya no funcionen,
de ahí obtendremos motores, alambres y resortes
así como algunas otras cosillas que usaremos
más adelante, si tienen algún Biper
de antaño ahí tienen un motor pequeño
y altamente eficiente, algunos transistores complementarios
de uso general, capacitores y resistores, y en lo
posible celdas solares, si no es posible conseguir
celdas también se pueden usar baterías.
Como cerebro nos apoyaremos en
un diseño de Mark Tilden al cual le he hecho
solo una simple modificación para armarlo
con componentes que tenemos en nuestro banco de
trabajo, de esta manera no gastaremos gran cosa
y en unos minutos estará armado. Los componentes
los encontramos en cualquier tienda del ramo y son
baratos, el diagrama de circuito se muestra en la
figura 1.
|