Introducción
Junto al primer robot manipulador, el
UNIMATE de George Devol y Joseph
Engelberger, nació la preocupación de
investigadores e ingenieros por demostrar el
potencial de autómatas similares en aplicaciones
industriales. Robots históricos como el Stanford
Arm, PUMA, Famulus y SCARA, entre otros, se
desarrollaron para reemplazar la mano de obra en
procesos riesgosos, mejorar la calidad y aumentar
la productividad. Apuntando a estas metas, el
estudio de Robótica Industrial en universidades o
postgrados incluye dos temas fundamentales:
modelación cinemática y programación de robots
para la ejecución de tareas.
El primero de estos temas se basa en el uso
de transformaciones matriciales en un espacio
vectorial de 4 dimensiones junto a la obtención de
ecuaciones que describan el movimiento de los
robots, de acuerdo con sus particulares
configuraciones. Por su parte, programar Robots
Industriales (RI) para la ejecución de tareas,
depende del manejo de lenguajes desarrollados
por cada fabricante, siendo irremplazable, en lo
respectivo al aprendizaje o capacitación de los
estudiantes, la significación generada por el
trabajo práctico llevado a cabo en un laboratorio
dotado con un robot físico.
¿Es posible lograr una buena aproximación
al trabajo real con los RI, mediante simulación en
ambiente 3D? ¿Cómo simplificar la complejidad
que supone obtener modelos matemáticos para
describir el comportamiento cinemático de los
autómatas usados como manipuladores en la
industria? ¿Puede aprovecharse el empleo de
herramientas de software libre para facilitar un
curso de Robótica Industrial a distancia?
Es la finalidad de este estudio fue describir
la aplicación de algunos comandos desarrollados
como parte de la Toolbox e Interfaz Gráfica
PGIBOTMat, un producto académico hecho para
modelar cambios en la localización de objetos
manipulados por Robots Industriales, programar
representaciones virtuales de los mismos y
simular la ejecución de tareas en un ambiente 3D.
Metodología
El constructivismo es el método que
fundamentó la presente investigación, la cual la
permitió la implementación de las estrategias para
la enseñanza. Si bien las demostraciones sobre
modelación y el manejo de software
especializado se encuentran presentes, el
aprendizaje se centra en el quehacer del
estudiante, quien debe replicar lo ilustrado y
aplicarlo creativamente para resolver problemas
reales, aunque en un ambiente virtual.
Top-Down Design es la metodología
empleada para desarrollar el estudio. Partiendo
desde un principio de modularización se conciben
bloques o unidades genéricas con capacidad para
producir las respuestas deseadas del sistema,
luego se dividen en bloques especializados, según
sea necesario (Pardo, 1997) y finalmente se
definen los componentes reales que permiten
hacer la implementación. En Ingeniería, equivale
a una estrategia inspirada en la antigua máxima
“dividir para vencer”, donde los grandes
problemas se abordan como conjuntos de otros
menores, logrando la solución completa mediante
la unión de soluciones parciales (Arango, 2006).
Su complemento, metodología Bottom-Up, se usa
como estrategia de realimentación para redefinir
las funciones de los bloques originales, una vez
que se tienen suficientemente claras las
características del sistema finalmente
implementado.
Resulta natural la aplicación del presente
estudio bajo una modalidad virtual o e-Learning
ante la idea de seleccionar y adaptar herramientas
tecnológicas para su utilización en un curso de
Robótica bajo modalidad no presencial.
Efectivamente, el acceso al ciberespacio y sus
distintos escenarios (chats, páginas Web, Campus
Virtuales, entre otros.) “acentúa el carácter
transterritorial, temporo-espacial y
transfronterizo de la modalidad de educación a
distancia” (Salazar, 2015), todo lo cual se precisa
cuando una comunidad estudiantil se encuentra
dispersa y no dispone del recurso de la
conectividad en forma permanente.
Los medios para lograr el intercambio de
información se alcanzó de manera sincrónica o
asincrónica, las cuales incluyeron el multimedia,
hipermedia, simuladores y recursos que
aprovechan las continuas actualizaciones