Un robot bate el récord Guinness al colocar 100.000 fichas de dominó en 24 horas
Un nuevo robot conocido como Dominator (Robot Dominó, Dominator) ha batido el récord Guinness al colocar 100.000 fichas de dominó en algo más de 24 horas. Dominator fue creado por el youtuber y exingeniero de la NASA Mark Rober. El robot es fruto de un trabajo arduo y prolongado. En la creación de este inusual bot, Rober contó con la ayuda de dos estudiantes de primer año de la Universidad de Stanford y de un ingeniero de software.
Esencia del proyecto
El equipo programó más de 14.000 líneas de código y equipó al robot con componentes como ruedas omnidireccionales y embudos impresos en 3D, para crear un «robot amigable que solo es muy bueno en una cosa: colocar una tonelada de fichas de dominó realmente rápido».
A diferencia del maestro profesional de dominó Lily Hevesh, Dominator utilizó su capacidad de colocar 300 fichas a la vez para trabajar unas 10 veces más rápido que una persona. Al robot le llevó unas dos horas colocar más de 9000 fichas.
Aunque Dominator es la cara del proyecto, gran parte de su eficacia se logra gracias a un mecanismo de clasificación independiente, compuesto por un brazo robótico Kuka y casi 5 km de pistas de Hot Wheels. Una serie de cintas transportadoras ordena las fichas por color antes de que el brazo las coloque en la canaleta correspondiente. Cuando Dominator llega a la estación de reabastecimiento, la plataforma inferior se desliza y carga al instante en sus embudos impresos en 3D todas las fichas que necesita para colocar 300 de una vez. Así, el tiempo de inactividad se reduce al mínimo.
El logro final de este proyecto: un equipo de siete constructores de dominó experimentados necesitaría alrededor de una semana para hacer un mural parecido al de Super Mario Bros., mientras que Dominator tardó algo más de un día.
Historia del origen
Todo este proyecto comenzó en mayo de 2019. Tras una de sus charlas, a Mark Rober le preguntaron qué siempre había querido hacer pero no había podido. Respondió que tenía la visión de un robot que colocara toneladas de fichas de dominó en un gimnasio durante la noche, pero que había probado a crear varios prototipos (sin éxito).
Entonces Alex Baucom, entusiasta de la robótica, la ingeniería y la ciencia, envió a Rober un correo electrónico en el que decía que podía ayudar con un proyecto de ese tipo. Dos estudiantes de la Universidad de Stanford también se interesaron por el trabajo, y así nació el equipo.
Tras la primera «lluvia de ideas», los investigadores se encontraron con varios problemas evidentes: la escala del proyecto y la localización. Inicialmente, Mark quería colocar al menos 100.000 fichas. En los primeros prototipos, el robot llevaba todas las fichas y las colocaba de una en una. Si hacemos cuentas: 100.000 fichas pesan unos 850 kg, y colocarlas una a una podría llevar 3,5 días sin descanso. Además, el robot tenía que colocar las fichas lo bastante cerca como para que pudieran derribarse entre sí, pero no tanto como para tumbar las que ya estaban colocadas.
Por consiguiente, el robot necesitaba conocer su posición con mucha precisión. Otro problema serio fue garantizar una conducción precisa. Tras pruebas prolongadas y varios prototipos, todas las piezas del robot estaban en su sitio. Solo quedaba empezar a ampliar las pruebas y descubrir qué podía romperse.
La versión final del robot logró localizarse mejor al desplazarse por el almacén gracias a unos sensores que mejoraron notablemente el seguimiento angular en recorridos largos. Los ingenieros añadieron funciones de «seguridad», como el apagado automático de los motores para evitar que el bot se metiera en las fichas en caso de problemas de conexión.
Tras resolver todos los problemas de fiabilidad, el robot cumplió su tarea con éxito y colocó más de 100.000 fichas en solo 24 horas de trabajo.
De qué se compone Dominator
El equipo del Dominator se compone de muchas piezas. El cuerpo principal está formado por un bastidor con una placa de soporte de acero, sobre la que se monta el sistema de accionamiento. En la parte delantera del robot hay una gran bandeja que sirve para colocar 300 fichas de dominó en la rejilla. Los embudos impresos en impresora 3D se utilizan para que las fichas de dominó se coloquen con más facilidad en la rejilla.
En la parte trasera del robot hay un pequeño contrapeso que permite que la rueda trasera mantenga suficiente agarre con el suelo para evitar el deslizamiento. El dispositivo se desplaza sobre tres ruedas omnidireccionales. El control especial de estas ruedas permite al robot moverse libremente en cualquier dirección, lo que resulta fundamental para alinear con precisión las fichas de dominó al preparar la instalación de la siguiente pieza.
Los motores ClearPath, ultraprecisos y bastante potentes, se conectan a las ruedas mediante una transmisión por correa 1:4, que permite a las ruedas generar par motor suficiente para mover el robot, que pesa 90 kg. Todos los motores se alimentan de un par de baterías de polímero de litio.
En cuanto a la electrónica: el «cerebro» principal del robot funciona con una Raspberry Pi 4, que se encarga de toda la comunicación de alto nivel, los cálculos pesados y la toma de decisiones. Está conectada mediante un concentrador USB a las dos cámaras orientadas hacia abajo, a los sensores GPS internos Marvelmind y al controlador de motor ClearCore.
Todo lo anterior se refiere a los componentes de hardware principales del robot. El software del Dominator se desarrolló desde cero y se distribuyó en tres ordenadores diferentes. Uno de los componentes principales necesarios para el robot era el método para crear la trayectoria que debía seguir. Los ingenieros también desarrollaron un sistema de control personalizado para el robot.
