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Investigadores del AMTC acercan la robótica en Vamos al Lab!

El pasado 12 de diciembre se llevó a cabo la actividad Vamos al Lab!, organizada por el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) de la Universidad de Chile en conjunto con la Sociedad de Fomento Fabril (SOFOFA). En la oportunidad, participaron representantes de Komatsu, Drillco, Power train, Enaex, Emaresa, Nextcapital, Ingenial, Transelec, ENEX, ENAMI, SONAMI, CORFO, Ministerio de Defensa y la Universidad de Chile.

Esta actividad tuvo como objetivo congregar a un importante número de altos representantes de empresas e instituciones vinculadas al sector minero. En ella los asistentes tuvieron la oportunidad de conocer y experimentar “in situ” con los avances tecnológicos del AMTC en el ámbito de la robótica y su aplicación en la minería.

La adecuada utilización de las tecnologías de automatización, instrumentación y toma de decisiones en la industria minera, permite obtener aumento de productividad, disminución de costos, aumento de la continuidad operativa, uso más eficiente de la energía, disminución de la contaminación asociada a la actividad minera y mejoramiento de la seguridad y salud laboral, entre otros aspectos.

La actividad VAMOS AL LAB! se estructuró sobre la base de 4 módulos experimentales diseñados por investigadores del AMTC.

1.- Robot Nao (humanoide)

Este robot, de 50 cms. de alto, cuenta con 21 articulaciones movidas por motores y posee radares ultrasónicos, sensores de presión en los pies, 2 cámaras, conexión de red inalámbrica, un pequeño computador en la cabeza. Su operación y aplicación lleva implícito el desarrollo científico y tecnológico en investigación de frontera, en áreas tales como, visión robótica, modelación del entorno y toma de decisiones.

La actividad práctica se basó en el uso de la aplicación Choregraph. Mediante ella es posible programar instrucciones de manera gráfica e intuitiva. Los participantes programaron los movimientos del robot, los cuales fueron inicialmente simulados y luego ejecutados en el robot real. Durante la experiencia los asistentes consiguieron que el robot ejecutara acciones similares a las realizadas por las personas: saludar, bailar, ponerse de pie, sentarse y desplazarse.

2.- Cámara Térmica y Robot de Servicio

a) Cámara térmica o cámara infrarroja: a partir de las emisiones de infrarrojos medios del espectro electromagnético de los cuerpos detectados, la cámara térmica forma imágenes visibles al ojo humano. Algunas cámaras infrarrojas tienen la capacidad de procesar las imágenes y mostrarlas coloreadas, por ello es posible usarla en estudios cartográficos y en la detección de objetos y personas, en la niebla y bajo el suelo, entre otros usos.

El desarrollo y aplicación de cámaras térmicas está directamente relacionado con el avance de la investigación en el AMTC en el área de monitoreo y control de riego de pilas de lixiviación.

Basados en imágenes térmicas es posible monitorear la superficie de las pilas de lixiviación para distinguir zonas de alta saturación, controlar el riego y mejorar la relación de lixiviación, recuperación y resultados de plantas de óxidos.

Los participantes tuvieron la oportunidad de probar la cámara térmica bajo diferentes condiciones. Mediante la aplicación del programa Camara Controller Gui, definieron parámetros de contraste, brillo, seudo-colores y valores de Polarity/LUT.

b) Robot de Servicio Bender. Bender es fruto de 7 años de trabajo del Laboratorio de Robótica del AMTC, de aspecto humano, es el robot de servicio más avanzado que hay en Chile. El robot cuenta con, cámaras RGB, sensores láser, un Kinect y tres computadores integrados. Entrega información tridimensional del ambiente. Su cámara termal le permite percibir claramente a las personas y el entorno.

Las capacidades de Bender son el resultado del desarrollo de investigación asociada a las áreas de visión computacional, reconocimiento de patrones, navegación autónoma en ambientes dinámicos y manipulación autónoma.

La actividad práctica se centró en la programación y modificación del código base para que el robot recibiera órdenes desde un control XBOX y ejecutara correctamente las órdenes de expresar emociones.

3. Equipo LHD para Minería Subterránea

El equipo LHD realiza tareas de carga (Load), transporte (Haul) y descarda Dump), las cuales son esenciales en la extracción de minerales en minería subterránea, pues la eficiencia del proceso de extracción depende en gran medida del rendimiento de estos equipos. Dado que no existen en el mundo empresas o centros de investigación que hayan resuelto el problema de carguío autónomo, el Grupo de Automatización del AMTC ha orientado sus esfuerzos hacia el desarrollo de investigación en control automático con el propósito de automatizar el funcionamiento de los LHD. El control automático se focaliza en el modelamiento matemático de una gama de sistemas dinámicos y el diseño de controladores que hacen que los sistemas se comporten de la manera deseada, utilizando circuitos eléctricos, procesadores digitales y micro controladores.

La actividad práctica consistió en la programación de Arduino, utilizado funciones predefinidas para que el LHD- diseñado por investigadores del AMTC para las pruebas de laboratorio-, siguiera una trayectoria previamente definida. El LHD tiene tracción trasera eléctrica y dirección hidráulica, el control de motor eléctrico y el de la dirección hidráulica es realizado por un Arduino.

El Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un micro controlador y un entorno de desarrollo. El software consiste en un entorno de desarrollo que implementa un lenguaje de programación. Puede tomar información del entorno a través de pines de entrada de una variada gama de sensores y puede interactuar con el entorno, controlando luces, motores u otros actuadores.

4. Control y Sensorización de Banda Transportadora

a) Micro controlador

Los micro-controladores están conquistando el mundo, se pueden encontrar controlando el funcionamiento de mouse y teclados de computadores, electrodomésticos y cadenas de producción industrial El micro controlador es un chip que contiene en su interior todos los elementos fundamentales de un computador: CPU, memoria RAM, puertos de entrada y salida. Sus áreas de aplicación son ilimitadas y su desarrollo y diseño lleva implícito el avance de la investigación en las áreas sensorización, adquisición de datos, monitoreo remoto y control de procesos.

b) Sensor de Ultrasonido

Un sensor de ultrasonido es un dispositivo que emite un sonido inaudible para el oído humano y registra el tiempo en que este sonido demora en viajar hasta un objeto, rebotar y ser captado por el sensor. Conociendo la velocidad a la que viaja el sonido en el aire es posible conocer la distancia a la cual se encuentra el objeto, lo que es traducido como voltaje a uno de sus pines, donde puede ser leído por otro dispositivo electrónico.

En este módulo los participantes implementaron y manejaron un prototipo de banda transportadora con capacidad de clasificar objetos por su altura y separarlos según su ésta a medida que eran transportados Para ello, el prototipo contó con dos servimotores montados a los costados de la cinta, un sensor ultrasonido montado al inicio de ésta y la información de velocidad proveniente del motor que la impulsa.

Se utilizó la medición del sensor para determinar medidas del objeto y seleccionar el servimotor a utilizar, para posteriormente calcular el momento en el cual mover éste y cuándo volverlo a su posición original.

 

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