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El grupo académico de Ingeniería de Precisión y Metrología, perteneciente al Departamento de Instrumentación y Medición del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (CCADET) de la UNAM, desarrolló un paquete tecnológico para integrarse a robots de medición.
En este genérico quedan incluidas las máquinas de medición por coordenadas y los brazos articulados activos o pasivos, principalmente; con ello se pretende disminuir costos de hardware y software para aplicaciones industriales, clínicas y artísticas, además de motivar y convencer a estudiantes de que es posible y oportuno el desarrollo de instrumentación propia.
El proyecto fue desarrollado con fondos del Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal, hoy secretaría, para el desarrollo de interfaces (interfaz) de medición con interés en los campos de metal-mecánica, conversión de energía, transporte, clínico y artístico. José Sánchez Vizcaíno, encargado del grupo, mencionó que las interfaces de hardware y software desarrolladas complementan, amplían o sustituyen equivalentes comerciales.
Se trata de operaciones automatizadas, manuales e interactivas de procesos de interés industrial o particular, para un amplio espectro geométrico de tamaños, posiciones y formas. Para todos los casos de procesamiento geométrico se generan resultados transferibles a CAD (computer-aided design), lo que proporciona seguridad del procesamiento y facilita el análisis.
En el mercado hay paquetes que oscilan entre los 60 mil y 100 mil dólares, y sus licencias y actualizaciones varían entre ocho y veinte mil dólares anuales; además, muchas veces tienen restricciones para que los usuarios puedan desarrollar aplicaciones propias o incluir nuevos algoritmos, funciones matemáticas o comandos, dijo.
Por ello, y dado que el CCADET cuenta con la capacidad intelectual de científicos e ingenieros en formación, se dieron a la tarea de desarrollar los propios. De esa forma, ahora cuentan con una interfaz hardware, su controlador remoto, e interfaz de usuario, que se enlazan con máquinas de medición con hasta cuatro movimientos o grados de libertad.
Existen antecedentes de desarrollo de máquinas físicas en el Centro de Instrumentos de la UNAM –hoy CCADET– en 1988, con la que se digitalizaron huesos humanos.
Actualmente hay tecnología mecánica y electrónica disponible de bajo costo que permite desarrollar máquinas de medir, brazos articulados y robots, por lo que este subsistema tecnológico se considera totalmente abordable en proyectos que lo requirieran.
Tecnologías emergentes en este campo son escaneadores láser, láser-trackers y medición por procesamiento de imágenes, entre otros, por lo que se estima que el tema no está agotado y es una oportunidad para el desarrollo de la ingeniería mexicana.
Principios de compatibilidad de aplicaciones Con el fin de facilitar y potenciar su uso, el grupo académico estableció como principio de desarrollo el empleo de modelos geométricos clásicos, la transferencia de información en forma vectorial y matricial compatibles, o fácilmente convertibles a formatos estándar de matemáticas aplicadas (Matlab o Matemática).
La compatibilidad de las interfaces desarrolladas con sistemas de medir existentes, ha permitido su validación por pruebas físicas con máquinas de marca, al comparar los resultados con valores patrón de calibres, y con los producidos por elsoftware nativo.
Con comandos definidos por el usuario es posible obtener relaciones geométricas no comunes en software estándar. Un ejemplo industrial de esta última aplicación es el análisis de ensamble de formas automotrices, un problema frecuente de control de calidad de las armadoras.
Sánchez Vizcaíno hizo énfasis en que además de la disminución de costos, los trabajos se enfocan a motivar jóvenes estudiantes para crear tecnología competitiva.
“En México se puede desarrollar instrumentación y tecnología de medición y análisis de formas, como lo hacen en otras naciones”.
Aplicaciones clínicas y artísticas
Además de la digitalización de huesos, existe en la comunidad científica del país la expectativa del empleo de interfaces y robots para la asistencia de cirugías.
Aspectos centrales compartidos, aunque no únicos de estas nuevas tecnologías, son los modos de operación y procesamiento con alta exactitud.
Otras aplicaciones atendidas en el campo clínico son las tecnologías de medición sin contacto, que realizó Benjamín Valera O. sobre modelos de piezas dentales; para ello empleó mesas indexadoras, cortinas láser, cámaras de video e interfaces propias.
Aparte de las aplicaciones industriales, estas tecnologías tienen una importancia social, pues en la nación es escasa la capacidad de desarrollar prótesis individualizadas.
En el campo artístico un creador puede valerse del paquete tecnológico para duplicar sus obras, generar piezas de referencia o memorizarlas como respaldo digital.
Finalmente, Sánchez Vizcaíno invitó a la comunidad estudiantil de pregrado y posgrado de esta casa de estudios a realizar tesis e investigaciones sobre instrumentación y aplicaciones de medida y forma, en los campos de metal-mecánica, diseño industrial, arte y clínica, en el laboratorio de Ingeniería de Precisión y Metrología del CCADET.
