•Notícia

Nàdia Tolós, Susana Pons i Sandra Troyano, estudiantes dels darrers cursos l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB), de la UPC, han reprogramat un robot Bioloid, del fabricant coreà Robotis, perquè pugi i baixi escales, superi obstacles anant i tornant d’un punt a un altre, i detecti un oponent per abatre’l o fer-lo fora d’un espai determinat sense cap intervenció externa.

Les tres estudiantes de l’ETSEIB, integrades en l’equip Humanoid Lab de l’Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI) —institut de recerca mixte del Consejo Superior de Investigaciones Científica (CSIC) i de  la Universitat Politècnica de Catalunya. BarcelonaTech (UPC)—, han modificat i afegit característiques extres a un model Bioloid, un petit humanoide molt popular dins del món de la robòtica educativa i personal fabricat per l’empresa coreana Robotis.

El resultat és un robot que supera en escreix els moviments del model original, també autònom però amb moviments més limitats. Batejat amb el nom de Dorami, en homenatge a la germana de Doraemon,el gat robot més famós dels dibuixos japonesos, és capaç de pujar i baixar escales (amb esgraons de tres centímetres), superar obstacles anant i tornant d’un punt a un altre, i detectar un oponent per abatre’l o fer-lo fora d’un espai determinat de forma autònoma, és a dir, sense cap intervenció externa.

Les estudiantes de l’ETSEIB han reprogramat el microcontrolador original del fabricant, és a dir, han modificat el microprocessador que controla el funcionament del robot, que en la seva versió original no està preparat per a realitzar cap les accions mencionades de les quals ara sí és capaç. En aquest cas, les estudiantes l’han reprogramat utilitzant el llenguatge C de programació per desenvolupar algorismes i estructures de dades més complexes. Aquesta modificació s’ha realitzat en codi obert (open-source), de forma que estigui disponible per a qui vulgui utilitzar-lo.

El petit humanoide Dorami és un robot totalment autònom, fruit del un treball desenvolupat per les estudiantes amb el grup Humanoid Lab del Laboratori de Robótica de l’IRI, obert a tot l’estudiantat de la UPC que vulgui començar a treballar en la programació de robots humanoides.

Des d’aquest mateix laboratori s’imparteix a el taller Iniciació a la robòtica humanoide, a estudiantat de la UPC, tant de l’ETSEIB com de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria de Telecomunicacions de Barcelona, de la Facultat d’Informàtica de Barcelona i de la Facultat de Matemàtica i Estadística. Els crèdits d’aquest taller es poden convalidar com a crèdits d’assignatura de lliure elecció (1,5 ECTS).
 

Les tres estudiantes, que han programat tres rèpliques iguals del mateix robot, han col·laborat amb l’enginyer Sergi Hernàndez Juan, del Laboratori de robòtica de l’IRI, en la incorporació de dispositius electrònics i mecànics al robot. D’una banda, Dorami porta, integrada en la seva esquena, una placa d’expansió amb un número elevat de ports per connectar sensors extres al model original, nous protocols de comunicació o fins i tot nous dispositius, com per exemple la brúixola que l’ajuda a orientar-se en els recorreguts. De l’altra, per ajudar-lo a pujar i baixar escales, els peus de Dorami estan dotats d’unes plaques electròniques amb sensors infrarojos de curt abast que li permeten localitzar els esgraons, tant de pujada com de baixada.

Per part seva, el doctorand Aleix Rull Sanahuja, del mateix Laboratori de l’IRI, ha dissenyat les peces de suport necessàries per poder integrar els sensors en el cos original del robot.
 

Per les seves característiques, Dorami va superar als seus contrincants en la prova d’escales i en la carrera d’obstacles, i va quedar tercer als combats de sumo a la darrera edició del concurs CEABOT, que va tenir lloc a Sevilla del 7 al 9 de setembre, amb la participació de sis equips de les universitats de Huelva, Jaen, País Basco, Jaume I, Politècnica de València i UPC, durant les Jornades Nacionals d’Automàtica.

El petit robot va sumar tots els punts necessaris per aconseguir la victòria en la classificació general d’aquest concurs, organitzat pel Comitè Espanyol d’Automàtica (CEA) i al qual es poden presentar humanoides de petit format que han de complir, com a condició indispensable, el fet de ser completament autònoms (sense cap interacció o intervenció externa durant les proves). L’equip Humanoid Lab, integrat per les tres estudiants de l’ETSEIB, és l’únic equip català que va participar en aquesta edició del concurs, i també ha estat l’únic en reprogramar el microcontrolador original del fabricant.
 

El concurs constava de tres proves. La primera és la de detecció, pujada i baixada de l’escales, en la qual els robots han de ser capaços, de forma autònoma, de localitzar, pujar i baixar tres esgraons d’una escala. La dificultat resideix en el desconeixement de la distància entre els esgraons, ja que l’escala és asimètrica i el punt on s’inicia la prova és aleatori. Aquesta dificultat se suma a la pròpia d’aquest tipus d’acció, ja que és la més exigent des del punt de vista de l’equilibri i la força necessària en els motors dels robots (no en va és el moviment que més calories consumeix en els humans).

La segona prova és la carrera d’obstacles, en la qual els humanoides han de córrer en un espai d’un metre i mig, arribar al final, donar la volta i tornar al punt de partida, en un escenari on s’han col·locat, aleatòriament, un màxim de sis obstacles de 20 x 20cm. El robot ha d’estar programat per algun algoritme capaç de resoldre les múltiples combinacions que poden produir-se en un temps màxim de 5 minuts per trajecte.

El combat de sumo és la tercera prova. En un ring circular de metre i mig de diàmetre, el robot ha de localitzar l’oponent, separat inicialment per 20 centímetres, i ser capaç de abatre’l o treure’l del ring. Lluiten fins que un dels dos aconsegueix dos assalts.