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Inventor peruano diseña robot humanoide y económico con materiales de oficina

Yachaq es un proyecto tecnológico que utiliza solo cartulina y pegamento como herramientas principales para su construcción.

Yachaq busca democratizar el acceso a la robótica para que las personas puedan aprender y conocer sobre esta tecnología. Foto: cortesía Tecsup
Yachaq busca democratizar el acceso a la robótica para que las personas puedan aprender y conocer sobre esta tecnología. Foto: cortesía Tecsup
Elizabeth Condori

En la actualidad, existen diversos diseños de robots que poseen variadas funciones. Sin embargo, muchos de ellos son de alto costo e inaccesibles para el uso de personas de bajos recursos. ¿Cómo acercar esta tecnología al ciudadano? Debido a la inventiva Yachaq la respuesta a esta interrogante puede resolverse. Solo hace falta usar materiales que se encuentran en cada hogar.

Yachaq es un robot hecho con suministros de escritorio, por ello, la propuesta del robot humanoide resulta ser económica para su creación. De esta manera, ha logrado ser una realidad en la sociedad peruana y un apoyo importante para aquellos que buscan conocer sobre este tipo de tecnología.

Carlos Nina es un ingeniero mecánico peruano que busca democratizar el acceso a la robótica. Por ello, diseñó el robot humanoide que puede ser recreado por los estudiantes e interesados en la tecnología. La República conversó con Nina para conocer cómo nació el proyecto Yachaq y el proceso creativo que se llevó a cabo.

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¿Cómo surgió la idea de realizar el robot?

Fue inicialmente por una iniciativa de una red profesional a la que pertenezco, la cual es IEEE RAS Perú, (...) donde soy secretario de la directiva nacional para Perú de esta entidad. A principios de año quisimos fomentar más el desarrollo de la robótica y decidimos crear un concurso de robots humanoides, que es el tipo de robot que he creado. Ideamos un concurso y desarrollamos una serie de actividades para que estudiantes desarrollaran su propio robot. Ahí identifiqué que no habían muchos robots creados para que los estudiantes puedan participar fácilmente en este concurso o hacer investigación en otros ámbitos. Entonces, ahí decidí crear por mi cuenta un robot humanoide lo más económico posible y más fácil de fabricar para que sea viable y más estudiantes puedan participar del concurso y además aprender de robótica. Por ello, el origen de este robot fue desde el principio ser de bajo costo y, por eso, los materiales que decidí usar fueron a causa de esta iniciativa de esta red profesional de donde surgió la idea.

¿Cómo fue el primer proceso de crearlo?

La verdad es que fue difícil (risas). Por esta iniciativa se crearon varios robots, este no es el único, pero este es el más barato de todos (...). En la versión que cree buscaba que sea lo más económico posible así que empecé utilizando cartulina porque es un material que encuentras en cualquier parte. A raíz de la pandemia, quisimos que los estudiantes participen de cualquier parte sin importar dónde estén. La mayoría de robots que uno puede fabricar se pueden imprimir en 3D por ejemplo o cortadas a través de láser y eso no está disponible en todas las zonas del Perú. Por ello, decidí usar cartulina y fui probando con la tijera. Al principio realicé una piernita, así con tijera y armándola con papel, cuando ya hice que funcionará decidí utilizar el material de cartulina y hacer el robot completo.

Para realizar el robot completo sí tuve que usar algunas herramientas de planificado 3D antes de fabricarlo. Eso tomó unos cinco meses.

Para construir el robot humanoide, Carlos Nina utilizó útiles de oficina como la cartulina y pegamento. Foto: cortesía Tecsup

¿Para armar y tener el moldeado la duración fue de cinco meses?

Cómo está hecho de cartulina las piezas están dobladas simplemente, ya que es plano, uno solo lo corta, dobla y pega como los muñecos de antes que se cortaban. El trabajo es así, se corta de una plantilla y luego se dobla, pero decidir qué forma y tamaño de la pieza para que al final de doblarla tenga la forma de la pierna, del brazo o de una cabeza requiere de mucha planificación y ahí es donde el modelado 3D ayudó a desarrollar esa etapa del diseño. Me demoré cinco meses porque tenía que modelar primero para planificar y tener la forma correcta de esta pieza para poder ser recortada y doblada y eso demora cierto tiempo.

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En un inicio, ¿Cuántos modelos tuvo que realizar para tener el robot humanoide que ahora se conoce?

La verdad esta es la primera versión completa. Una versión anterior fue solo una pierna, pero no era todo un robot. Planeo hacer más, pero esta es la primera versión completa y funcional que he conseguido. La pierna fue la prueba, luego tuve el cuerpo completo.

¿Qué materiales utilizó para realizar el robot humanoide?

Los materiales de la estructura del cuerpo son cartulina dúplex, menos de medio pliego, cuatro palitos de helado y unos tornillos pequeños. Esos son los materiales estructurales que tiene el robot y que sostienen el peso de todas las partes. Además de estas piezas y articulaciones, se usa un pequeño motorcito que se les conoce como micro servos, un poco más grande que monedas de cinco soles que puede hacer que se muevan cierta cantidad de ángulos programando. Tiene 20 de estos micro servos, un par de placas de drivers (PCA9685) y un Arduino nano que controla todo. Esto último es la parte electrónica.

El robot Yachaq tiene un diseño creado en base al modelado 3D. Foto: cortesía Tecsup.

¿Para realizar este robot humanoide recibió ayuda de otras personas?

Bueno, en realidad no directamente, sino como fue iniciativa de la RAS hubo varios equipos de estudiantes que trabajaban en paralelo. Compartimos avances, algunos encontraban qué era mejor. Digamos que hubo una especie de intercambio de información, pero no es que hayamos aportado en el diseño del otro. Compartimos experiencias de qué funcionaba y qué no.

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¿Cómo funciona el material que permite que el robot humanoide pueda ejercer movimientos?

Este elemento se llama micro servo. Es un motor pequeño eléctrico que básicamente lo que tiene adentro es un motor de corriente continua muy chiquito que tiene una parte que permite controlar cuánto va a girar. De hecho, use veinte aquí, 12 modelos MG90 y otros ocho micro servos SG90. Básicamente, lo que se hace es que el Arduino, que es una placa electrónica, cargue un programa. Uno escribe un código en la computadora y se conecta por USB a esa tarjeta de Arduino nano y así carga un código. Este Arduino nano se conecta con los dos drivers que sirven como una especie de intérprete entre el Arduino nano y los micro servos, que son al final, los elementos que se mueven. De esa manera, comunican cuánto debe girar cada uno. Cada movimiento de cada articulación del robot se programa dentro del Arduino nano y así es como se concibe los movimientos del robot. Esto es un poco complejo porque en este caso el robot tiene veinte movimientos y a cada instante hay que controlarlos, por ello el proyecto es un poco retador.

Aquellos movimientos que menciona es por todo el cuerpo del robot humanoide o se refiere a cada articulación

En total me refiero a que hay 20 articulaciones que pueden moverse. Digamos, si fuese el cuerpo humano una rodilla sería un movimiento, un codo sería otro movimiento.

¿Qué tan económico fue desarrollar el robot humanoide?

El costo resultó, de todos los materiales que usé, por debajo de los 100 dólares. Lo que más cuesta realmente son los motorcitos como el micro servo, Arduino nano, etc. Los demás materiales fueron más económicos como la cartulina.

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¿Cómo funcionó el modelado 3D?

El robot básicamente está hecho de varias cajas de cartulina, pero con una forma especial. El modelado 3D ayuda a realizar la forma, el tamaño exacto y el lugar preciso donde cortar la cartulina. Eso es algo difícil de realizar a mano. Este proceso industrial que realizaba en otros ámbitos lo utilicé, pero cambié del acero a realizarlo en cartulina. Ahí es donde empezó a ayudarme el modelado de 3D para obtener al final una forma de cartulina que yo pudiera utilizar con las formas que necesitaba el robot para un brazo, la pierna el cuerpo, etc.

¿Por qué llamar Yachaq al robot humanoide?

Como todavía estábamos en el periodo de la pandemia, quisimos que alcance a los sitios más lejanos del Perú. Por ello, elegí tecnologías de fabricación que no sean muy difíciles. Ya que cualquiera puede cortar las piezas con tijera. Por eso se realizó así, como una forma de democratizar el acceso a la robótica. Entonces, queríamos un nombre que sea cercano a las personas. Yachaq, entiendo que significa sabio y una persona que quiere aprender, por eso queríamos que los estudiantes aprendan sobre esto y se sientan más interesados en conocer sobre robótica.