Jderobot

En ejemplo exitoso de robótica en la industria es la empresa KIVA Systems. Su aplicación principal es gestionar un almacén utilizando una flota de robots. Cada robot de esta flota es capaz de levantar una estantería con material, llevarla a otro lugar del almacén y soltarla allí. En las estanterías hay cajas y productos sueltos cada uno con su código de barras. El sistema está totalmente automatizado, de modo que las mercancías van hacia el puesto de un operador humano, que les da entrada, y el robot se lleva la estantería hacia su ubicación en el almacén. El sistema elige automaticamente ubicaciones cercanas para productos de alta rotación y lejanas para los de menos ritmo, sabe en todo momento lo que hay almacenado, incluso decide mover las mercancías de sitio si conviene.

En su web oficial hay un video demo muy ilustrativo y este que adjunto (si no se ve el empotrado lo teneis en youtube directamente.

Con esta idea llevan dando vueltas al menos desde 2006 que yo recuerde. Consiguen aumentar en eficiencia la gestión de los almacenes, que sean más flexibles y rápidos, y aumentar su productividad al gestionarlo con menos personas, frente a la solución tradicional (en las que el operador humano va a por la mercancía). No es un prototipo, es un producto en toda regla y varias empresas han contratado sus servicios. Tan útil es la idea que la semana pasada Amazon compró a KIVA Systems. Con la cantidad de mercancías que mueve Amazon (libros, equipamiento….) en sus almacences está claro que han visto muy útil al sistema.

Aquí en España tenemos un ejemplo con puntos en común. La empresa Cofares, que se dedica a distribuir medicamentos tiene al menos un par de almacenes en Madrid, uno en concreto en Móstoles al lado de la N-V. Pues bien, este almacén está completamente automatizado, con brazos robotizados y un sistema de cintas transportadoras y bandejas. Con este sistema aprovechan el almacén incluso en altura, 3D,  y tienen una gestión de stock muy ágil. Los pedidos de las farmacias le llegan telemáticamente, y en cuanto llegan el sistema prepara una bandeja donde va completando cada pedido concreto rellenando la bandeja con los medicamentos que la farmacia ha solicitado y que estaban esperando en varios lugares del almacén. Cuando llega el siguiente camión de reparto (2 o 3 al día) los pedidos ya están listos para ser transportados. Imaginaos esto para cientos/miles de farmacias al día, ahí está la complicación. Por otro lado los proveedores van trayendo palieres de medicamentos que el sistema ‘coloca’ también con las cintas transportadoras.

Nueva versión de este componente utilizado en entornos de prácticas para el
desarrollo de algoritmos de navegación por los estudiantes del Máster en
Sistemas Telemáticos e Informáticos y del Máster en Visión Artificial.

¿Qué hay de nuevo?

Partiendo de que la funcionalidad, servir como soporte para los alumnos, es la
misma, se ha tratado de simplificar su estructura interna haciendo una divsión
más clara de sus partes reduciéndose también el número de éstas. Bajo esta
premisa, la estructura del componente ha sido dividida en dos partes
diferenciadas, cada una de las cuales han sido implementadas sobre un hilo de
ejecución independiente:

- Hilo de control: encargado de actualizar los datos sensoriales y enviar nuevos
para los actuadores a través de interfaces ICE.

- Hilo GUI (Graphic User Interface): encargado de visualizar toda la interfaz
con la que puede interactuar el usuario.

Además, se ha añadido una API funcional para simplificar, facilitar y abstraer
al alumno el acceso a todos estos datos, reduciéndolo a dos conjuntos de
funciones caracterizados por la toma (get()) o envío (set()) de la información
sensorial.

El resto de modificaciones se han basado en tratar de mejorar la interfaz
gráfica, con cambios como:

* División en subventanas, las cuales pueden ser mostradas u ocultadas por
medio de botones de activación.

* Joystick como teleoperador, tanto para teledirigir al robot como para
controlar la posición de las cámaras. Además, es posible visualizar la
odometría de las cámaras cuando su posición está variando.

* Se añade una sencilla interfaz para el láser.

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En el video se muestra un vídeo en el que aparecen dos robots Pioneer simulados en el mismo mundo de Gazebo, controlados por sendas instancias del nuevo introrob. Con esto podrán hacer la práctica del ratón y el gato, en la que el primer robot hace de ratón y se teleopera, y el segundo robot hace de gato y hay que programarlo para que siga al ratón.

Una noticia interesante de hace unos días en EL MUNDO sobre progresos con el humanoide Asimo, de Honda. El video en ese artículo del robot sirviendo un vaso de bebida es muy curioso, incluyo aquí también el video completo donde se ve al humanoide llevar el carrito con la bebida. Otra cosa que me ha sorprendido es que parte de la tecnología desarrollada con Asimo la van a incoporar al equipo de motoGP este año, en concreto el sistema de equilibrio.

Es un ejemplo actual de la investigación que se está llevando a cabo en robótica, en particular sobre humanoides. Honda lleva una trayectoria de más de 25 años con estos robots, investigando en técnicas de movilidad, de comportamiento autónomo, percepción del entorno, interacción con las personas, etc.

Han conseguido modos de caminar muy flexibles, que corra, que suba escaleras, que empujen entre dos un carrito con bandejas de comedor, que sirvan bebidas, que chute a una pelota…. impresionante.  En la web oficial de asimo teneis más información. Además de la imagen tecnológica de marca, sus avances apuntan hacia robótica de servicios y les coloca muy bien de cara a un “futurible” mercado de robots asistenciales.

JoseMaria

Una noticia interesante de esta semana en EL MUNDO, presentando cómo la domótica puede ayudar en la calidad de vida de las personas dependientes. La noticia completa está aquí.

“Entre los cinco principios que rigen la domótica: ahorro energético, confort, seguridad, comunicaciones y accesibilidad; fue este último en el que se fijó la Fundación Alzheimer España a la hora de promover una mejora en la vida de sus enfermos. Para Jacques Selmes, secretario de la Fundación, se trataba de hacer a esas personas menos dependientes.’No se trata de automatizar toda la casa, no es necesario en las primeras fases de la enfermedad’, aseguraba. El propósito es conseguir que estas personas puedan llevar una vida más o menos normal gracias a ciertos elementos. ‘El enfermo de Alzheimer se acostumbra bastante bien a mandar órdenes a la televisión sin necesidad de un mando’, comentaba Selmes.

Con la domótica en la vivienda es posible que un paciente de Alzheimer sea monitorizado en sus rutinas diarias y se le proporcionen etiquetas RFID, de recordatorio de objetos importantes. Además, se le puede mantener localizado y con una alarma para prevención de caídas. Estas ventajas se acompañan de la posibilidad de una tele asistencia médica o tele estimulación cognitiva, terapias necesarias para ralentizar el desarrollo de esta enfermedad y que se podrían realizar a distancia sin necesidad de que el enfermo se traslade. Un cúmulo de opciones que no sólo hacen más fácil y digna la vida del paciente sino también la de su propia familia.”

Me quedo con algunas moralejas del video: la domótica empezó en los 90, hay mucha diversidad de tecnologías, una preparación básica en un piso de unos 90 metros cuesta poco más de 1.000 euros.

La palabra domótica viene de combinar domus (=hogar en latín) y automática. En este campo se utilizan sensores y actudares en el ámbito doméstico. En algunas empresas, como Teléfonica han combinado eso con las comunicaciones y las redes alrededor del nombre “hogar digital“.

En este campo estamos haciendo algún trabajo interesante con jderobot. La versión 4.3 incluye soporte para varios dispositivos X10, por ejemplo permite detectar presencia (el sensor que hay en la imagen) y que la aplicación software ordene grabar video (por ejemplo por una intrusión) o cerrar puertas, persianas, mandar un SMS de aviso al dueño, etc. Un proyecto interesante en el que estamos trabajando es Surveillance, que involucra al teléfono móvil en la ecuación. Con él se pueden recibir en el teléfono los datos sensoriales de la casa (termómetros, video de las cámaras, kinects…) y desde donde estés se pueden ordenar cosas a los actuadores. Actualmente estamos probando con sensores de inundación, de puerta abierta, etc. En la web de Surveillance teneis más información.

JoseMaria

Jderobot nos ofrece la posibilidad de controlar robots que utilicen los interfaces estándar de movimiento de este middleware mediante cualquier tipo de dispositivo inteligente basado en Android o en iOS. Esta funcionalidad es muy útil de cara a controlar el robot en tiempo real de forma rápida e intuitiva.

Estas aplicaciones nos permiten mover el robot utilizando los botones del interfaz gráfico que aparece en el dispositivo o utilizando el acelerómetro interno como si de un joystick se tratara.

Nao controlado con Android

Nao controlado con  iPhone

Hace unas semanas el profesor Nelson Muñoz, del Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid (Medellín), me invitó a impartir una conferencia sobre jderobot para sus alumnos egresados y los miembros del grupo de robótica de este centro universitario.

La charla se titula Programación de aplicaciones en robótica, visión artificial y domótica. En ella conté la versión 5.0 de jderobot y presenté muchos ejemplos programados con nuestra plataforma en esos tres ámbitos. En todos ellos se manejan sensores, actuadores y cierta inteligencia entre ambos. Echando la vista atrás a los últimos siete años hemos hecho muchísimas cosas y sistemas interesantes!!. Aquí están las trasparencias de esta charla.

A parte de su hospitalidad, fue un placer descubrir que utilizan jderobot para la investigación con su robot todo-terreno. Casi se me cae una lágrima al ver el pantallazo inicial de jderobot-4.3 al arrancar el ordenador principal de su robot

The new stable release of jderobot has been launched, it is the 5.0.0 release. It takes into account the lessons learnt with previous releases.

1. The general architecture has been fully redesigned to be component oriented. Applications are a collection of one or several components running and interoperating between them.
2. It uses  ICE and explicit interfaces for communication between the components
   
3. Multilanguage: the components may be written in different programming languages, they interoperate smoothly
   
4. Distributed: the components may run in different machines, PC, smarphones, etc.
   
5. Debian packages created for easy installation
6. All the code is licensed by GPL v3.0
7. Components: cameraserver, cameraview, gazeboserver, introrob…
8. Included support for v4l cameras, video files, Gazebo simulator, Stage simulator, player devices, kinect sensor, Nao humanoid…

You can find it here for download or simply install it from debian packages. More details in the Manual page at the official web site http://jderobot.org

Example: Gazebo and Introrob component

I am pleased to present GNao, a Nao Robot simulated in Gazebo.

I have created GNao using Gazebo and we can control it with his own library (libgazebo) or with NaoOperator(an aplication created by Francisco Rivas).

GNao has the same height, weight and degrees of freedom that real Nao.

In this link you can see some videos.