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La historia de mi primer robot

por Eduardo J. Carletti


En 1975 (¡ya son más de 30 años!) comencé a construir un robot tipo tortuga. La idea y deseo de hacerlo fueron despertados por un artículo en una revista, creo que "Mecánica Popular" o una revista argentina que se llamaba "Hobby", donde se describía un robot que podía seguir una línea trazada sobre el piso (podía ser más clara o más oscura que el color de ese piso y se hacía con cinta aisladora). El robot de la revista era extremadamente simple y nunca llegué a construir ese diseño y circuitos. En cambio comencé a diseñar, febrilmente, mi propio artefacto.

En aquella época no fue fácil. Lo más difícil era decidirse entre un diseño ideal, para el cual no se conseguían los componentes, y uno condicionado por cuestiones prácticas, que no era de mi gusto. Un transistor podía costar bastante más de u$s 1 y no se conseguía mucha variedad. Recuerdo haber trabajado al principio con transistores de germanio de origen europeo, que eran, por alguna razón, los que habían traído aquí. Yo sabía que existían los de silicio, es más, trataba con ellos en la empresa en la que trabajaba (Burroughs), pero no era fácil disponer de uno. Los integrados eran un sueño. Veía en los libros todas las soluciones, pero en base a componentes que no se conseguían aquí, al menos no a precios a los que yo pudiese acceder. También era muy difícil conseguir motores y finalmente debí usar un par de motores con reducción a engranajes (plásticos) un tanto toscos y ruidosos. Estos motores se vendían como accesorio del juego de ladrillos plásticos de industria argentina, el Rasti, hermano de sagre del mundialmente conocido Lego. Eran caros, hacían mucho ruido y consumían mucho. Pero no encontré otra cosa.


Así era el motor Rasti:

El primer modelo estaba construido sobre una placa de aluminio de unos 30 cm de diámetro. Tenía los dos motores de Rasti con sus ruedas del mismo origen y una rueda loca hecha por mí. Si bien no tenía herramientas como para hacer un trabajo demasiado preciso, la rueda loca era un lujo, ya que tenía estructura de aluminio, rulemanes (los motores Rasti tenían bujes de plástico) y rodamiento de goma. Hasta tenía amortiguación. Soñaba con lograr un sistema de motores con un buen motor de corriente continua (silencioso, como los de los grabadores), engranajes de bronce y rulemanes en los ejes. Pique para ampliarNunca lo hice, aunque dibujé miles de prototipos e incluso me gasté bastante dinero en unos engranajes de bronce —sinfín y corona— que se vendían para el Meccano.

La alimentación la proveía una batería de ácido de motocicleta, de 6 V, no muy grande pero sí excesivamente pesada para mi gusto y necesidad. El circuito de control estaba hecho con transistores (recuerdo la emoción cuando tuve mi primera bolsita llena de transistores BC148), resistores y algún capacitor para los temporizadores. El robot detectaba obstáculos con unas antenas de alambre de bronce, al estilo de las de un insecto, que movían unos microswitches que había obtenido de unas piezas de descarte. Tenía cuatro antenas al frente, dos delanteras y dos semilaterales, y dos en la parte trasera. Fueron suficientes y funcionaron bien.

La lógica funcionaba por "reflejos", no había nada de "inteligencia". Si se tocaba algo con una antena se encendía un flip-flop (a transistores) y se disparaba una secuencia. Había una cantidad de lógica que definía prioridades y evitaba los dobles senseos. Esto también funcionó bien.

No podía faltar un poco de respuesta a estímulos, de modo que construí unos "ojos" compuestos de fotorresistores (LDR) que detectaban el sentido de la luz y movían al robot a donde hubiese mayor claridad. A pleno día los circuitos se saturaban y no influían en los movimientos, pero si se dejaba al robot en un cuarto cerrado, oscuro, y había una puerta abierta por la que entraba claridad, el robot salía. Y con menos luz, de noche y con las luces de una casa encendidas, los circuitos detectaban el haz de una linterna apuntada hacia el robot y lo llevaban hacia ella. Uno podía caminar con la linterna en mano y hacerse seguir por el robot.

Un día el robot estaba en el patio y una inesperada lluvia lo mojó. No pasó nada grave, pero no me gustó la posibilidad de que alguna vez se dañaran mis preciosos circuitos. De modo que lo cubrí con una semiesfera de acrílico transparente (de color naranja). Como podía pasar lo contrario, es decir, que el robot se quedara al sol y se me cocinaran los transistores, le puse un sensor de temperatura y un sistema de aviso. El sensor de temperatura y el sistema de aviso fueron provistos por una radio a transistores que ya no funcionaba: el sensor era el diodo de germanio que toda radio poseía y el sistema de aviso la parte de audio, realimentada con un capacitor. Hacía un chillido parecido al de un perro al que se le pisa la cola.

Como esto le resultaba gracioso a los espectadores y yo no quería arriesgarme a calentar una y otra vez los circuitos para divertirlos, agregué unos alambres muy finos sobre la semiesfera de acrílico, separados unos 5 mm y distribuidos como meridianos, que estaban conectados a un sensor de contacto (era simplemente un amplificador del zumbido de 50 c/s que induce nuestro cuerpo al tocar la entrada de un circuito). Ahora el robot gritaba también si se lo tocaba. Como no parecía lógico que gritara y no se apartara de uno, en seguida los alambrecitos quedaron divididos en sectores y formaron parte del circuito de reflejos. Si se tocaba al robot de frente, por ejemplo, retrocedía gritando. A mi familia le gustaba mucho ver que el robot se iba pareciendo a un animalito mascota.

Un nuevo accidente (sin consecuencias gracias a que yo estaba cerca para atajarlo) fue que el robot estaba en exhibición sobre una mesa y, por una distracción momentánea, llegó al borde y se desbarrancó. No llegó al piso, gracias a que yo era mucho más joven y tenía los reflejos que son de esperar a esa edad. Pero no me gustó la idea de que se produjera un nuevo accidente de este tipo. Además, era una circunstancia que le quitaba independencia a mi mascota. De modo que construí una serie de rueditas locas muy livianas que, al pivotar sobre su soporte, eran capaces de "caer" antes que las ruedas principales y detectar el riesgo antes de que ocurriera la catástrofe. Instalé seis, tres en el semicírculo delantero y tres en el trasero.

A todo esto, el número de transistores (y la cantidad de puentes de "reprogramación" del circuito) se volvía grande. Pero por suerte empezaban a conseguirse integrados. Los primeros que llegaron a mis manos eran compuertas AND, OR, NOR, etc, de tecnología DTL, fabricados por Fairchild. Era la línea de los 936, 946, etc. Aquí pude trabajar un poco más aliviado, y instalé en el robot la segunda versión de plaqueta de control, provista con el lujo de los circuitos integrados DTL.

Agregué capacidades a los circuitos de reflejos. Por ejemplo, como las reacciones del robot al tocar obstáculos con las antenas estaban determinadas por temporizadores, podía ocurrir que el robot, al meterse entre obstáculos cercanos entre sí (las patas de una silla), se quedara para siempre ejecutando una secuencia repetitiva de movimientos. Para evitar esta trampa hice un pequeño contador de secuencias, de modo que si se repetían varias en un cierto tiempo se cambiaba el ángulo de giro de la maniobra ante el obstáculo. Esto solucionó las trampas de encierro.

Otra mejora fue darle más tridimensionalidad a los senseos de choque. Para esto agregué algunas antenas verticales muy finas que evitaban que el robot se quedara haciendo fuerza tratando de meterse, por ejemplo, debajo de un mueble cuya base estaba un poco por encima del plano de sus antenas originales pero por debajo de la altura total de su cuerpo de tortuga.

El diseño final en este hardware fue un detector de baja tensión de batería, que disparaba una secuencia de búsqueda de una "estación de reposición" (en realidad, un cargador de baterías). La estación de carga tenía un micrófono que detectaba un tono emitido por el robot. Si recibía el llamado, emitía un tono de respuesta, que el robot seguía. La estación tenía al frente una entrada en forma de embudo, para ayudar al robot a conectarse. Las dos antenas delanteras hacían contacto con unas placas especialmente adaptadas para eso. La operación era un poco molesta (por los tonos, que no eran de ultrasonido porque los trasductores de ese tipo eran utópicos en la época), pero gracias a esto el robot ya era independiente. Esto me gustaba mucho. Descubrí que me interesaba enormemente lograr una entidad que simulara la vida y que pudiese sobrevivir con cierta independencia.

Un robot del tipo tortuga, con ruedas, no tiene gran capacidad de movimientos. Depende enormemente de la "geografía" del lugar. Necesita superficies planas, sin grandes desniveles. En la casa de mis padres se movía muy bien, pero en la casa a la que me mudé al casarme había desniveles. El robot no era capaz de superarlos.

 
    

Comencé a diseñar un robot con seis patas. Necesitaba muchos motores y eso era un gran problema. Los motores por pasos costaban fortunas (y había que pedirlos afuera) y la mecánica de las patas era mucho más delicada. Hice infinidad de dibujos y diseños, incluyendo la capacidad de detectar elevaciones, pozos y rebordes para adaptar el paso y no caer, pero no tuve al alcance los elementos mecánicos ni las herramientas para empezar a construir estos proyectos. Pero al menos pensé mil veces las posibilidades sobre el papel y tengo en claro muchas cuestiones mecánicas relacionadas con el andar.

Tiempo después pude comprarme un Kit de Desarrollo del micro 6800 de Motorola. Fue un paso gigantesco, pero al mismo tiempo resultó un lastre. Porque empecé a pensar en términos de programa y abandoné la idea de los "reflejos". La inteligencia (potencialmente) crecía de una manera increíble, pero como era software empecé a trabajar de una manera absolutamente "virtual" y simulada. Resultado: para cuando abandoné a mi robot (ya tenía un hijo de carne y hueso, y puede haber sido la causa, además de un trabajo cada vez más absorbente) estaba programando sus capacidades en un microprocesador CDP1802 de RCA (CMOS), con rutinas que lo volverían un Einstein de las tortugas robots. Pero nunca conecté la placa de microprocesador a los circuitos de los motores.

Mi sobrino Leandro, ahora técnico electrónico y exitoso programador, desarmó siendo un niño el robotito, sin que yo me opusiera demasiado, y se perdieron muchas partes. No sé dónde pueden haber quedado los motores. La batería se secó, se cubrió de sales y quedó abandonada. Como se puede ver, la base circular con la rueda loca adosada y algunas de las antenas quedó durante años en alguna caja. Tengo alguna de las plaquetas de control y le he sacado alguna foto a la base metálica, ruedas y antenas. La semiesfera de acrílico desapareció.



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