La saturación que viven muchos laboratorios docentes repercute en la formación que reciben los estudiantes. Para solucionarlo, hace algunos años empezaron a implantarse laboratorios remotos y laboratorios virtuales, que facilitan el acceso del alumnado de carreras técnicas a máquinas de última generación, destinadas a su preparación práctica. El Centro de Inteligencia Digital de la Provincia de Alicante (CENID) se ha sumado a esta línea, con la financiación de un proyecto para la puesta en marcha de un laboratorio remoto, con robots reales que pueden manejarse y controlarse desde el móvil.
Este laboratorio, ubicado físicamente en la Universidad Miguel Hernández, ha sido puesto en marcha para dar servicio a alumnado de esta universidad y de la vecina Universidad de Alicante. Aunque, al estar disponible las 24 horas del día y los siete días de la semana, también está abierto a cualquier estudiante que lo solicite, independientemente de la universidad en la que curse sus estudios de ingeniería.
Cómo es el laboratorio remoto creado por el CENID
El laboratorio está equipado con un par de unidades robóticas, similares a las que pueden encontrarse en cualquier cadena de montaje de la industria de la automoción, y un sistema de cámaras inteligentes, para que los usuarios vean los movimientos en tiempo real de los robots.
«Tenemos dos dos robots industriales paralelos, que en lugar de tener una cadena cinemática desde la base del robot hasta la pinza, tiene dos o más en paralelo. Uno está diseñado para realizar movimientos en dos dimensiones, que valdría para tareas en empaquetados. Y el otro, además tiene una dimensión de movimiento más, que le permite rotar los objetos», explica el director de este proyecto del CENID.
El control en remoto de todo el sistema se basa en una aplicación programada con tecnología Javascript. El hecho de apostar por una interfaz Javascript no es nada casual, explica el director de este proyecto del CENID y profesor de la Miguel Hernández, Adrián Peidró, porque esta tecnología facilita operar desde cualquier dispositivo electrónico, ya sea un ordenador, una tableta o incluso un móvil.
Qué ejercicios pueden realizar los estudiantes en el laboratorio remoto
Este laboratorio, fruto de un proyecto conjunto de la Diputación de Alicante, la Universidad de Alicante y la Universidad Miguel Hernández, permite que el alumnado pueda operar con los robots, estimar su modelo dinámico, diseñar su sistema de control y, en una aplicación más avanzada de inteligencia artificial, entrenar modelos que estimen el estado de movimiento del robot. Y todo, sin moverse de su casa.
«Tenemos varios tipos de ejercicios. En la primera versión, los ejercicios son de identificación y control. Introducen movimientos, el robot registra las fuerzas y los giros realizados por sus motores, y el alumnado construye un modelo que reproduzca los movimientos realizados por el robot. Un segundo ejercicio consiste en diseñar un controlador, a partir de los modelos extraídos en la parte anterior».
Ahora se acaba de incorporar inteligencia artificial, con un sistema que cuenta con métodos basados en visión artificial para detectar la configuración del robot. «Y hemos diseñados ejercicio para que los estudiantes puedan generar modelos basados en redes neuronales».
En qué se diferencia este laboratorio remoto de otros similares
A diferencia de otros laboratorios remotos, este espacio híbrido para docencia se puede realizar prácticas con técnicas de control lineal en el espacio de estados, que «permiten controlar estos robots con más precisión que el control PID desacoplado monoarticular tradicional sin entrar tampoco en la excesiva complejidad de otras técnicas más avanzadas de control no-lineal», explica Adrián Peidró.
Este profesor explica que la mayoría de los laboratorios de este tipo, o bien se centran en dichas técnicas tradicionales que ofrecen un control con prestaciones limitadas, o bien se van al otro extremo de control no-lineal que presenta un nivel de dificultad más avanzado.
Este laboratorio remoto representa un avance en el modelo de docencia y, sobre todo, una manera de abrir a muchos más estudiantes una tecnología de difícil acceso, que no todas las universidades tienen a su disposición.
