PicassoBotZ : Un brazo robótico que realiza retratos

Abstract

En este documento se describe el trabajo realizado en el proyecto PicassoBotZ, en el cual se propone la construcción y programación de un brazo robótico capaz de realizar retratos de personas, imitando el dibujo humano. El objetivo principal del proyecto es que el brazo robótico sea capaz de realizar los retratos en tiempo real, comandado por un dispositivo capaz de realizar procesamiento de señales y capaz de obtener la foto a dibujar en el acto. El brazo está compuesto por cuatro motores restringidos a moverse solamente en un plano paralelo a la hoja en la cual se quiera dibujar. Tres de estos motores representan las articulaciones del brazo humano (hombro, codo y muñeca). El cuarto motor sirve para dar la posibilidad de realizar movimientos del brazo con el lápiz levantado. Además, estos motores se encuentran dispuestos sobre una instalación artística, la cual provee portabilidad y comodidad para utilizar el brazo. Dentro de la instalación, se encuentra la electrónica suficiente para que el dispositivo que comanda al brazo se comunique con el mismo. Esta electrónica está conformada por un Arduino y un circuito impreso en PCB. Además, se tienen en la instalación dos ventiladores para mejorar la disipación de calor de los motores. El dispositivo que comanda al brazo se puede encontrar tanto fuera como dentro de la instalación, dependiendo de cuál dispositivo de comando se elija utilizar. Este dispositivo obtiene la imagen a dibujar a través de una cámara web, realiza un procesamiento de imagen indicado por el usuario y planifica los comandos a enviar al brazo. También se encarga de controlar el flujo de comandos que se envían hacia el brazo, comunicándose de forma apropiada con el Arduino. En este proyecto se logra resolver problemas de una amplia gama de áreas del conocimiento. Se solventa la comunicación entre una dispositivo de alta capacidad de cómputo con los motores que conforman el brazo. Esto se realiza en la implementación del firmware que se ejecuta desde el Arduino. Además, se logra, mediante técnicas de robótica moderna, la planificación adecuada de comandos a realizar por el brazo, dado un conjunto ordenado de curvas. También se logra obtener curvas representativas de una imagen de una persona, dotando a estas curvas de una naturalidad parecida a la de los humanos, mediante novedosas técnicas de visión artificial. Por último, se logra realizar una instalación que permite la portabilidad del sistema y un acondicionamiento adecuado.