Control inteligente de procesos y dispositivos, utilizando nuevos algoritmos de monitorización y actuación, aplicados a materiales activos

El Proyecto ACTIMAT tiene por objetivo el estudio y desarrollo de nuevos materiales inteligentes, orgánicos e inorgánicos, para el desarrollo de sensores, actuadores y otros dispositivos que permitan realizar monitorización y control inteligente de estructuras y procesos.

En el consorcio ACTIMAT,  TECNALIA, a través de su Unidad de Automoción, de desarrolla las actividades de Ingeniería de control inteligente que surgen de la necesidad de captar diferentes señales de un proceso cuando la monitorización clásica es incapaz de diagnosticar el estado del proceso en muchos casos.

Así, se identifican y seleccionan los parámetros clave que determinan el estado del sistema y la consecución del objetivo final. Con este fin y en una primera aproximación al control inteligente, se han analizado de forma genérica varios procesos industriales, intentando delimitar en cada uno, de forma previa, lo que se requiere controlar, cómo sensorizarlo, definir las señales a tratar y los algoritmos.

Se está aplicando este control inteligente al mundo de los microsistemas, para los cuales está adquiriendo gran relevancia el uso de materiales inteligentes o activos. Los materiales “activos” son aquellos que ofrecen un acoplamiento útil entre múltiples dominios físicos (electro-mecánico, magneto-mecánico, mecánico-térmico, etc.). Los sistemas inteligentes se pueden definir como dispositivos que interactúan con su entorno y toman decisiones “inteligentes” teniendo en cuenta acciones presentes y futuras.

Dentro del proyecto ACTIMAT, TECNALIA, en colaboración con el resto de los socios del proyecto, trabaja en la investigación, desarrollo y control de dispositivos inteligentes utilizando materiales activos, pensando en su aplicación en los microrobots.

Para el desarrollo de las tareas, dispone de un micro-robot (60 mm de longitud y 45 g. de peso), con 3 ejes de movimiento (2 ejes de rotación, con 5 nm de resolución, y 1 eje de traslación, con 0.5 nm de resolución). Puede ser equipado con diferentes herramientas, como microinyectores para aplicaciones de fluídica, o micropinzas para manipulación. Las aplicaciones de la microrobótica, y microsistemas en general, se encuentran en la mayoría de los sectores económicos, y principalmente en la biotecnología, ciencias de la salud, sistemas de transporte, espacio, comunicaciones, etc.

El trabajo de TECNALIA aplica el control inteligente en dos líneas principales:

• Diferentes métodos de resolución de problemas que no pueden ser descritos fácilmente mediante un enfoque algorítmico tradicional. En el caso de (micro)robótica surge la posibilidad de introducir nuevas técnicas: lógica difusa (“fuzzy logic”, que permite procesar datos inciertos), las redes neuronales artificiales (las cuales presentan un gran número de características semejantes a las del cerebro humano), y los algoritmos de visión artificial (para implementar un control de posicionamiento tipo “visual servoing”).

• Sistema inteligente para la determinación de los parámetros óptimos del proceso de soldadura, y su posterior control, en función de las características de la unión. En función de las características del material a soldar, del tipo de junta y de la geometría de cordón deseada, el sistema inteligente será capaz de proponer unos parámetros de soldadura nominales que, mediante unas pocas pruebas para el ajuste fino, permitan alcanzar los valores óptimos de los parámetros de soldadura híbrida.

Más información: Arantxa Renteria, Investigador principal, TECNALIA-Automoción

Tel: 94 600 22 66, Fax: 94 600 22 99, e-mail: arantxa@robotiker.es