¡EMPEZANDO EN EL DIY AL MÁS PURO ESTILO CREA!
Tu pequeña gran idea
Seguro que alguna vez has tenido ganas de crear algo, una idea loca que has visto en una película o un invento de ciencia ficción con el que te ves llevando al mundo un pasito más cerca del futuro. Con esta serie de entradas vamos a ver cómo puedes echarle un lazo de cowboy a esas ideas y arrastrarlas a la existencia con algo de trabajo, cable de cobre y unas cuantas horas rebuscando en internet.
¿Por dónde empiezo?
Si es la primera vez que intentas crear algo, es muy, pero que muy probable que ni siquiera sepas por dónde empezar. Por norma general lo primero es buscar información sobre cosas semejantes, intentos de otras personas, etc… y así no empezar de cero tropezándote con las mismas piedras que los demás, sino utilizar su conocimiento de otras personas como los escalones de una escalera por la que ascender hasta que llegas a la actualidad del tema, lo que se conoce como “estado del arte”. Sin embargo, aquí me voy a centrar primero en que conozcas una serie de conceptos y herramientas básicas, así no sólo serás capaz de desarrollar tus propias ideas, sino de entender el trabajo de los demás y enriquecerte con él.
Herramienta nº1: la electrónica
Digamos que quieres construir tu propia armadura de Iron Man. Lo mejor es empezar por algo simple , como un traje rígido que se monta automáticamente sobre tu cuerpo —No tengas prisa, ya hablaremos de superficies plegables para que entren y salgan cosas del traje y del tema de volar— Lo primero que se te puede ocurrir es hacerlo mecánicamente, es decir, a base de engranajes, muelles, mecanismos… pero sería hacer un reloj de bolsillo del tamaño de una persona: caro y tremendamente complicado. ¿No habría una forma de “decirle” a una pieza que se vaya moviendo hasta que esté en la posición correcta en vez de tener que montar un puzle victoriano?
¡Claro que la hay! Solo tienes que seguir el camino de la electrónica. Con ella puedes diseñar y montar un sistema electrónico en tu propia casa y bien barato para que una pieza se mueva “sola”. Llámalo brujería, llámalo futuro. Este sistema electrónico puede actuar sobre el mundo exterior, es decir, realizar un cambio sobre él, como digamos…mover algo de un lado a otro, gracias a los actuadores. En el mundillo de la robótica suelen ser motores eléctricos, pero por ahí puedes encontrarte con actuadores neumáticos, hidráulicos, térmicos etc…
Un sistema electrónico también puede conocer el estado de su entorno, en este caso, saber si una pieza está o no en su lugar, utilizando algo que llamamos sensores. Esto se podría hacer con sensores de posición (ver si la articulación de la pieza se ha movido lo suficiente como para llevar la pieza a su sitio), de presencia (detectar si la pieza ocupa una cierta posición en el espacio), de fuerza (ver si la bota ajusta a la pierna del Tony de turno midiendo la fuerza que ejerce sobre ella), una combinación de estos o muchos otros.
Entonces, lo que queremos es mover las piezas del traje desde su posición de reposo hasta el cuerpo de nuestro Tony, y para ello tenemos que coordinar sensores y actuadores, vale, ahora… ¿Cómo hago que este sistema de pieza, sensor y actuador siga mis órdenes y cumpla mis deseos? Aquí es donde entran los microcontroladores.
Microcontroladores
Según wikipedia, un microcontrolador es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria, e incluye las principales unidades funcionales de una computadora: unidad de procesamiento central, memoria y periféricos de entrada/salida.
Ahora ¿esto qué significa? Un circuito integrado es lo que seguramente conozcas como un “chip”, lo de que ejecuta órdenes grabadas en su memoria significa que, si lo programas en el lenguaje adecuado y lo subes al chip, va a hacer lo que tú le digas, y la parte de periféricos de entrada/salida significa que le puedes enchufar cosas para que el chip lea señales que provengan de estas, envíe órdenes, intercambie datos…
¿Ves la utilidad que te va a aportar? Con las entradas puedes leer las señales de los sensores que pongas, y con las salidas mandar a los actuadores hacer lo que quieras a través del código que has grabado en la memoria del microcontrolador, que será algo del estilo:
Leer (sensor)
si (señal del sensor menor que señal objetivo)
motor(avanza)
si (señal del sensor igual a señal del objetivo)
motor(para)
RepetirEsto de aquí se llama pseudocódigo, y es básicamente un croquis del programa que quieres implementar, a medio camino entre tu lenguaje como persona y el lenguaje que entendería una máquina, pero ya hablaremos de ello más adelante, este pequeño spoiler es para que veas que no va a ser tan difícil decirle a una máquina lo que quieres hacer.
El microcontrolador más conocido para empezar es el Arduino UNO, porque es barato, sencillo y como lo usa un montón de gente, la gran mayoría de problemas que puedas tener estarán resueltos en algún foro, vídeo o tutorial sencillo.
Te recomiendo que le eches el guante a uno (preferiblemente con un pack de componentes) si quieres empezar a hacer tus propios proyectos.
Ahora que ya sabes por dónde tirar, a diseñar la armadura de Ironman ¿no? Pues… mejor espera un poco, verás, no hace falta tener el diseño mecánico para avanzar hacia tu objetivo, y no tengas prisa, que ya hablaremos sobre cómo hacer piezas y mecanismos.
Aún sin componentes mecánicos, puedes cablear, programar y probar gran parte de tu traje de Ironman, avanzando rápidamente sin dejarte la pasta (el diseño e iteración de piezas mecánicas es caro y a veces tedioso)
En resumen
Okay, entonces, paso uno: saber qué quiero hacer, en este caso mover una pieza del punto A al B, check; paso dos: encontrar componentes que me permitan hacerlo —sensores, actuadores y microprocesadores— pero… ¿Cómo? ¡¡No tengo ni idea!! Esto no me lo ha contado nadie, no me lo enseñaron en el cole, no lo veo en las noticias… desesperación… tristeza… A ver, no preocuparse, que para eso está la siguiente entrada del blog, YouTube y Stack Overflow (ya lo pillarás más adelante)
Recomendaciones
Si no puedes esperar a la siguiente entrada del blog, aquí tienes algunas cosas para ir saciando esa sed de conocimiento:
Puedes curiosear los componentes electrónicos con los que te puedes encontrar por el mundo en la lista de “Electronic Basics” de GreatScott
Si lo que quieres es ponerte a tope con el arduino, aquí te dejo los tutoriales de la página oficial, y la documentación de nuestro propio curso de arduino.
Y si te apetece ver lo que puedes llegar a hacer con una impresora 3D y electrónica barata, basta con mirar cualquier vídeo de James Bruton, también conocido como el boston dynamics low cost.
La mano robótica de Will Cogley (échale un ojo al resto del canal también)
O cualquier brazo robótico de Skyentific.
El blog de Oscar Liang y su robot cuadrúpedo es oro puro.
Y estos robots paralelos modulares de Oleksandr Stepanenko no tienen pérdida
Por último, si lo que te pide el cuerpo es una inyección de hype ve de cabeza a los robots de boston dynamics
Mírate el LIMS2-AMBIDEX
Y termina con las increíbles prótesis de Hugh Herr
Te dejo a ti buscar cosas como el ANYmal, MIT cheeta, Ascento, el tipo que se hace unas botas de avestruz, los locos de The Thought Emporium que cultivan células humanas en placas de circuitos y todo lo que encuentres por el camino.
Y hasta aquí la entrada de hoy, un saludo y cuídate.
Por Simón Mateo de Pedraza
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