La historia del robot (y las distinciones) de un alumno sobresaliente de la UTN

Guillermo D. Rueda

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Periodista. Círculo de Periodistas Deportivos de Bahía Blanca. Fue redactor de la revista Encestando (1985-2000). Desde 1987 trabaja en el diario La Nueva Provincia (hoy La Nueva.). Pasó por las secciones Deportes, La Región y La Ciudad, donde se desempeña actualmente. Está especializado en periodismo agropecuario desde 2001. Miembro de la Asociación Bonaerense de Periodistas Agropecuarios. Responsable de las páginas webs de la Asociación de Ganaderos (AGA) y de Abopa.

“Me sorprendí con la notificación. Estaba de viaje y, además, desconocía este reconocimiento. Sabía que mi nota (8,53) estaba por encima del promedio general de la carrera, pero era sólo una satisfacción personal; a los efectos prácticos uno no consigue trabajo por una determinada nota”.

Santiago Ismael Salvatierra, ingeniero en Energía Eléctrica egresado de la Facultad Regional Bahía Blanca de la Universidad Tecnológica Nacional, se enteró de esa manera de su nominación para el premio Ing. Isidoro Marín, que visibiliza a quienes se han destacado —por su capacidad y dedicación— al estudio durante la carrera universitaria y alcanzaron un nivel sobresaliente científico y técnico reconocido por su universidad y, ahora en este caso, por la propia Academia Nacional de Ingeniería.

La entrega —de la medalla y el diploma— se producirá a las 18 del venidero viernes 6 de diciembre, en el Aula Magna de la Academia Nacional de Medicina, Avda. Las Heras 3092, en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires.

“Tomo la distinción con orgullo. La verdad es que me esforcé muchísimo. Fueron cinco años en donde sacrifiqué cosas, entre ellas las familiares que, quizás, están un poco ocultas en el logro, pero es lo que se debe hacer si uno pretende conseguir objetivos”, añadió.

“No me quejo: fueron decisiones que me ayudaron a hacer la carrera a término y esto, en parte, reconoce el esfuerzo que hice”, sostuvo.

Salvatierra, quien tiene 25 años, fue el único elegido de la FRBB de la UTN entre los 69 nominados por la Academia Nacional de Ingeniería para la edición 2024.

Por su parte, este lunes 11 le llegó la notificación del Consejo Profesional de Ingeniería Mecánica y Electricista (Copime), tras la propuesta de la UTN. Se trata del premio anual de la entidad nacional a los mejores egresados en el campo de la especialidad en todo el país para el corriente año.

La entrega de la medalla y el diploma de la Academia Nacional de Ingeniería será el venidero viernes 6 de diciembre en Buenos Aires.

El evento, donde también se prevé la entrega de una medalla y un diploma, se concretará el venidero martes 26 de noviembre, desde las 18.30, en la sede de Copime, en Del Carmen 776 de CABA.

Previamente —y en forma independiente— a las nominaciones, el proyecto final de grado de la carrera de Ingeniería en Energía Eléctrica de Salvatierra se basó en el diseño y la construcción de un robot vertical de dos ruedas para inspección de edificios.

“Se parte de una idea desarrollada en Alemania. La intención fue hacer un robot de características parecidas, pero en base a lo que tenemos disponible en el mercado de la Argentina como, por ejemplo, el motor eléctrico”, contó.

“Básicamente, construimos este robot para realizar un estudio y aplicar un trabajo de control que ya había efectuado el Dr. Andrés García. En mi carrera apunté al control automático en ingeniería eléctrica y de ahí la idea de aplicar algo práctico”, añadió.

El tutor del trabajo fue, justamente, el Ing. Andrés Gabriel García, así como se sumaron la directora de Ciencia y Técnica de la UTN, la Dra. Marta C. Vidal, y Omar Al Qalhany, estudiante alemán de ingeniería en Ciencia de la Computación de la Universidad de Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) de Berlín.

“Con este robot queremos estudiar y aplicar conocimiento. La idea es que pueda movilizarse dentro de un recinto y guiar por distintos lugares a la gente nueva de la UTN”, indicó.

“Aquí es donde aparece el aporte de Omar (Qalhany), ya que el robot posee una cámara y puede leer el QR que está en distintos ambientes de la universidad. Todo lo que es visual se puede aplicar dentro de un algoritmo para detectar cosas con inteligencia artificial. De ahí viene la palabra inspección que elegimos”, manifestó.

El investigador, en diálogo con La Nueva., señaló que el robot que construyeron no está hoy en el mercado.

“No conozco otro caso donde se haya estudiado por este lado. Sí podemos hablar de productos que, quizás, no están a nuestro alcance, pero se encuentran en el mercado europeo o asiático y que pueden llegar a ser algo parecido”, afirmó.

“No sé qué etapa transita el ejemplo que me inspiró, pero sí que estaba muy avanzado; inclusive, cerca de introducirse en el mercado de Alemania”, amplió.

Santiago Salvatierra fue el único elegido de la FRBB de la UTN entre los 69 nominados por la ANI para la edición 2024.

Salvatierra también dijo que el proyecto requiere de un equipo de gente que analice distintas partes de lo que estudió, ya que la movilidad dentro de un lugar es compleja.

“Por ejemplo, que un coche eléctrico se mueva de manera autónoma en el exterior es muchísimo más difícil en todo el mundo. Y en la Argentina estamos a años luz. Por eso acá lo acotamos a un recinto”, dijo.

Algo personal

—Santiago Ismael Salvatierra nació en la Base Naval Puerto Belgrano y toda su infancia la vivió en Punta Alta.

—La carrera previa a la UTN la hizo en el Instituto Centenario, una escuela semiprivada que se encuentra en la BNPB.

—Es hijo de Sandra García, docente de escuela primaria y del Ing. Mec. Gustavo Salvatierra, quien es profesor de la UTN. Sus hermanos son Nicolás, Julia y Victoria.

—Desde hace dos meses trabaja para la empresa Siemens Argentina.

—“No puedo estar más agradecido a mi familia por todo el esfuerzo que hizo para que pueda llegar a donde llegué. Sin el apoyo de ellos no estaría acá. Del mismo modo, desde lo educativo, el aporte del Dr. Andrés García fue muy importante para mí”, ponderó Salvatierra. 

De qué se trata

—El proyecto final de grado de la carrera de Ingeniería en Energía Eléctrica se centra en el diseño y construcción de un robot vertical de dos ruedas.

—Se destacan las técnicas de control no lineal aplicadas para lograr la estabilización vertical del robot, un aspecto crítico para su funcionamiento autónomo.

—Se ha implementado un algoritmo de navegación que permite al robot desplazarse de manera eficiente en su entorno.

—Para complementar, se ha diseñado un sistema de carga de baterías eficiente y adaptado a las necesidades energéticas del robot (en dicho diseño se elaboró un control lineal, PID).

Las motivaciones

—El proyecto brinda la oportunidad de adentrarse en el mundo de la movilidad eléctrica. Representa una valiosa oportunidad para involucrarse en una primera experiencia significativa en proyectos de esta envergadura.

—Es una oportunidad de enfrentar desafíos técnicos y consolidar un conjunto de habilidades fundamentales en el campo de la ingeniería. El manejo y la manipulación de motores eléctricos y sensores será una parte integral de este proyecto.

—Permite adquirir conocimientos en diversas áreas, incluyendo ingeniería mecánica, electrónica, control y programación.

Los objetivos

La meta del proyecto es diseñar, construir y controlar un robot de dos ruedas con sensores y algoritmos de navegación. Su implementación permitirá:

—Trabajar en el diseño de prototipos en Fusion360.
—Estudiar técnicas de control no-lineal (las cuales serán aplicadas para el control del robot).
—Modelar un sistema mecánico utilizando Matlab.
—Proyectar y determinar los motores del robot.
—Presupuestar materiales para la construcción del sistema.
—Programar en Micro-Python y C++ los microcontroladores utilizados en el robot.
—Diseñar control de carga de baterías.
—Estudiar algoritmos de navegación.
—Trabajar en conjunto con estudiante del extranjero.

Asimismo, como objetivo secundario, una vez terminado el proyecto, el robot quedará a disposición para su uso de alumnos y docentes de la carrera de Ingeniería en Energía Eléctrica de la FRBB de la UTN.

Los alcances establecidos para alcanzar los objetivos planteados anteriormente son:

—Modelo cinemático/dinámico de robot de dos ruedas.
—Diseño de prototipo de robot.
—Diseño de cargadores de baterías de 30 V.
—Modelado final en Simulink Matlab.
—Cálculo de especificaciones mínimas requeridas para la elección de los motores.
—Implementación del sistema de control no-lineal.
—Programa con el algoritmo de navegación interior.
—Construcción del robot.

Las conclusiones

—El hardware impone restricciones significativas y decisivas para alcanzar, o no, metas específicas. Aunque en este proyecto no se consiguió una convergencia clara a la estabilidad con las herramientas empleadas, esto se debió a las perturbaciones y limitaciones que una labor teórica no considera.

—Se destacaría, principalmente, que las restricciones de acceder a drivers y actuadores especializados para este campo conlleva el uso de hardware limitado que necesita de una mayor matemática para superar los problemas que surgen.

Las incertidumbres del MPU6050 y la falta de técnicas que las eliminen son clave a la hora de cerrar el lazo de control, ya que esto es otro problema que impide estabilizar el sistema.

—Dado que la literatura actual no presenta soluciones satisfactorias para el uso del MPU6050 como sensor, como parte de las líneas futuras de trabajo, se pretende implementar un método basado en free energy [20] para estimar el ángulo Yaw a partir de los datos del sensor mencionado. Además, se estudiará la posibilidad de diseñar una ley de control multivariable que controle el péndulo de estabilización vertical utilizando los motores de tracción (robot) para cumplir con ambos objetivos, navegación y estabilidad.