Mecatrónica

Robot enfermero a base de lego EV3

  • Categoría: Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)
  • Área de participación: Mecatrónica
  • Asesor: MARISA CALLE MONROY
  • Equipo [ ]: José Antonio Blancas Prado(Xcaret) , Kevin Fragoso Guerrero(Xcaret) , Hugo Adair Moreno Mendoza(Xcaret)

Resumen

Los robots son maquinas las cuales pueden llevar acaba actividades de la vida cotidiana para ayudar a las personas, en este caso nuestro robot fue diseñado y programado para auxiliar a los pacientes y facilitar el trabajo del enfermero. El propósito de este proyecto lo cual lo logro sin problemas es transportar las medicinas exitosamente mediante unas tenazas las cuales le permiten sostener la caja de medicamentos de una forma segura ya que están diseñadas con una medida de 7cm, brindando un mayor agarre, pero tuvo algunos fallos ya que el robot no es capaz de llevar tabletas y mantener un tratamiento continuo ya que la batería no duraría y las pinzas no le permiten sostener las tabletas de algún medicamento. Nuestro problema fue que el robot no es capaz de dar la dosis exacta al paciente sin embargo si es capaz de transportar, cajas de medicamentos y depende de la programación que sea capaz de realizar otras actividades para el beneficio del paciente. Nuestro objetivo se basa en que pudiera de alguna manera auxiliar lo cual conseguimos, con algunos problemas que pudimos solucionar y con la ayuda de algunos sensores como el sensor infrarrojo y el sensor de color que ayuda a hacer un un mejor trabajo del robot, este robot servirá para ayudar en los hospitales como auxiliar medico y en hogares para ayudar a las personas que no puedan levantarse por su medicamento, para asi facilitar el trabajo de una persona enferma y de los enfermeros clínicos.

Pregunta de Investigación

¿Como construir y programar un robot que auxilie a los pacientes?

Planteamiento del Problema

Actualmente uno de los principales problemas en los hospitales es que no hay el suficiente personal para atender de una forma inmediata a los pacientes o en algunos casos son ineficaces y en los hogares la dificultad para que las personas enfermas puedan levantarse por sus medicamentos cuando no este alguna persona que se los pueda proporcionar.

Otro de las problemáticas principales, es que algunas personas no tienen la posibilidad de contratar un servicio privado de enfermería y en ocasiones no se llega a tener la confianza suficiente o simplemente no es cómodo, además cabe la posibilidad de que un enfermero no pueda estar siempre contigo y en cambio nuestro robot si lo estará.

Antecedentes

El autómata cuenta con sensores SmartRubber que le fabrican “sentimientos”.

Nos sorprende lo avanzados que están los japoneses, pues es cuestión de días para que ya no tengan que preocuparse por cuidar a sus enfermos porque ahora ¡un robot lo hará por ellos!

Se trata de Robear, un autómata con forma de oso de peluche que funciona como asistente médico, es decir, le ayuda a las personas con dificultades a levantarse, trasladar objetos, etc. De hecho, Robear se encuentra dentro de la tercera generación de robots con apariencia de osos de peluche.

El Instituto de Investigación, Riken, fue el encargado de la creación del robot, y Toshiharu Mukai, jefe del equipo, explica por qué la forma de oso de peluche: “La figura del oso polar transmite una atmósfera cálida y fuerte, que al mismo tiempo se relaciona con la fortaleza y la limpieza. Votamos por este diseño entre varias opciones de nuestros desarrolladores. Esperamos comercializar el robot en un futuro no muy lejano”.

Además, Robear tiene un peso de 140 kg, 90 kilos menos que su antecesor Riba-II, lo que le permite moverse sin tantas dificultades. También, el robot es controlado por un software que hace que sus acciones sean precisas.

Resulta que los tres sensores de tipo capacitivo SmartRubber le permiten al autómata sentir. Sí, tal como lo leen, esto genera que cuando ayude a levantar a los pacientes lo hará totalmente por altruismo y sin forzarlos.

“De verdad que esperamos que este robot lidere los avances en cuidados médicos. Enfocamos nuestro trabajo e investigación en encontrar robots más prácticos, capaces de proporcionar cuidados completos a la gente que los necesite”.

Lego Mindstorms es una línea de juguetes de robótica para niños fabricado por la empresa LEGO, que posee elementos básicos de las teorías robóticas, como la unión de piezas y la programación de acciones en forma interactiva. Este robot fue comercializado por primera vez en septiembre de 1998.
Comercialmente se publicita como Robotic Invention System[]​, en español Sistema de Invención Robotizado (RIS). También se vende como herramienta educacional, lo que originalmente se pensó en una colaboración entre LEGO y el MIT. La versión educativa se llama Lego Mindstorms for Schools, en español Lego Mindstorms para la escuela y viene con un software de programación basado en la GUI de Robolab.
Lego Mindstorms puede ser usado para construir un modelo de sistema integrado con partes electromecánicas controladas por computador. Prácticamente todo puede ser representado con las piezas tal como en la vida real, como un elevador o robots industriales.
La simplicidad de uso del kit LEGO Mindstorms al no requerir conocimientos eléctricos ni electrónicos, ha propiciado que, poco a poco aumente su uso en el campo de la educación.
LEGO Mindstorms es en la actualidad el material de construcción más eficaz para comenzar a experimentar con robots y concentrarnos en el aspecto académico del aprendizaje.
Hasta 2015 ha habido tres generaciones de Lego Mindstorms: el bloque RCX, el bloque NXT y el EV3.

Objetivo

Construir un robot a base de lego EV3 como un auxiliar medico.

Justificación

El propósito de este proyecto es hacer un robot a base de Lego EV3, el cual ayudara a los pacientes en los hospitales, que no puedan pararse por sus medicamentos, entonces el robot le llevara el medicamento hasta donde se encuentren, a través de un cerebro EV3, el cual recibirá la programación vía bluetooth o por un cable el cual se conectara a la computadora, esto nos servirá para descargar la programación a l cerebro.

El robot contara con dos servomotores los cuales nos permitirán agarrar el medicamento y transportarlo hasta donde se encuentre el paciente.

Hipótesis

Si logramos construir y programar un robot a base de lego EV3 lograra auxiliar a los pacientes, en un caso determinado.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales: Set de Lego Ev3 Mindstorms, Laptop, cables USB, programa Lego Mindstorms, Lego Digital Designer(LDD).

Procedimiento:
1. Ingresar al instructivo que se encuentra en LDD
2. Construir el robot conforme al manual de LDD
3. Ir a la programación del robot en Lego Mindstorms
4. Conectar los cables a los puertos de los motores grandes con B y C, motor mediano con A y señores con 3 y 4
5. Descargar la programación del robot en el cerebro
6. Marcar el recorrido del robot de donde partirá hasta onde entregará las medicinas.

Galería Método

Resultados

Construimos un robot el cual será capaz de llevar medicamentos hasta donde se encuentre el paciente mediante sensores, los cuales son:
Sensor de color, este ayudara para identificar el camino hacia el paciente, Sensor ultrasónico para detectar objetos que se le interpongan en el camino.
Sus medidas son de 23cm de alto, 16.5 cm de ancho y 20 cm de largo.

Galería Resultados

Discusión

Al elaborar un robot enfermero pensamos no solo en que el robot llevara cajas de medicamentos, sino que también tuviera un control sobre el paciente lo cual no pudimos logar del todo ya que solo cumple con algunas de nuestras expectativas como lo es llevar cajas de medicamento, sim embargo no es capaz de dar la dosis indicada ya que no es posible programar cada dosis para cada paciente y la batería no duraría.

Conclusiones

Logramos comprobar que nuestro robot EV3 será capaz de facilitar el acceso a los medicamentos, hasta donde se encuentre el paciente logrando facilitar el acceso a los medicamentos.

Bibliografía

-. (-). Mindstorms EV3. diciembre 4, 2017, de Lego Sitio web: https://www.lego.com/en-us/mindstorms
-. (-). Robots. diciembre 4, 2017, de Muy Interesante Sitio web: https://www.muyinteresante.es/tag/robots



Robot enfermero a base de lego EV3

Summary

The robots are machines which can carry out activities of daily life to help people, in this case our robot was designed and programmed to help patients and facilitate the work of the nurse. The purpose of this project, which I achieve without problems, is to transport the medicines successfully using pliers which allow you to hold the medicine box in a safe way since they are designed with a measurement of 7cm, providing a greater grip, but had some failures because the robot is not able to carry tablets and maintain a continuous treatment because the battery would not last and the tweezers do not allow you to hold the tablets of any medication. Our problem was that the robot is not able to give the exact dose to the patient, however, if it is capable of transporting medication boxes and depends on the programming that is capable of performing other activities for the benefit of the patient. Our goal is based on the fact that it could somehow help what we got, with some problems that we could solve and with the help of some sensors like the infrared sensor and the color sensor that helps to do a better job of the robot, this robot It will help to help hospitals as a medical assistant and in homes to help people who can not get up for their medicine, in order to facilitate the work of a sick person and clinical nurses.

Research Question

How to build and program a robot that help patients?

Problem approach

One of the main problems of hospitals currently is that there is no sufficient personnel to meet immediately to patients or in some cases are ineffective and household difficulty so that sick people
can get up for their medication when there is not someone who can provide it

Another of the main problems is that some people do not have the possibility of nurses and sometimes do not get to have enough confidence or simply is not comfortable, also covers the possibility that a nurse can not always be with you and our robot yes.

Background

Objective

Build a robot based on lego EV3 as a medical assistant

Justification

The purpose of this project is to develop a robot based on lego Ev3 which will help patients in hospitals that can not stop for their medications, then the robot will take the medication to where they are, through an EV3 brain, which received programming via bluetooth or a cable which will connect to the computer, this will serve to download the programming to the brain.
The robot will have two servo motors which will allow us to advance the robot, as well as having tweezers that will hold the medication and transport it to where the patient is.

Hypothesis

If we manage to build and program a robot based on Lego EV3, it will help patients in a specific case.

Method (materials and procedure)

ev3 mindstorms lego set

laptop

cables

program lego mindstorms

LDD

entering the instructions located in the page lego mindstorms
build the robot according to the manual
make programming with the necessary adjustments
connect the cables to the ports of large engine with b and c and medium engine with a
download the programming of the robot in the brain
test the program in the page lego mindstorms
build the robot according to the manual
make programming with the necessary adjustments
connect the cables to the ports of large engine with b and c and medium engine with a
download the programming of the robot in the brain

test the program

Results

we build a robot which will be capable of carrying drugs to the patient by means of sensors which are color sensor and infrared sensor.
its measurements are 23cm tall, 16.5 cm wide and 20 cm long.

Discussion

When developing a nurse robot we thought not only that the robot would take boxes of medication, but also to have control over the patient, which we could not achieve at all since it only meets some of our expectations such as carrying the medication boxes, however, it is not able to give the indicated dose since it is not possible to program each dose for each patient and the battery would not last

Conclusions

we were able to check that our robot will be able to transport medication to where is the patient and facilitate access to medicine

Bibliography