Este libro quiere ser una herramienta para
aquellos científicos, tecnólogos, ingenieros o matemáticos involucrados en la
investigación, desarrollo y aplicación de la robótica y de los robots
humanoides en particular. La premisa que justifica esta publicación es que la
abstracción ahorra tiempo a largo plazo, a cambio de una inversión inicial de
esfuerzo y paciencia para aprender a utilizar herramientas matemáticas algo más
sofisticadas. Es lo que se muestra con las técnicas de Geometría Diferencial y
Computacional (e.g., Teoría de Tornillos, Álgebras de Lie, Producto de
Exponenciales) empleadas en este texto.
Los humanos crean entornos adecuados para ser
habitados por ellos mismos, por lo que un Robot
Humanoide avanzado sería sin duda uno los instrumentos mejor adaptados para
proporcionar servicios a las personas. Sin embargo, todavía nos encontramos
lejos de una producción comercial masiva de humanoides fiables y útiles para la
sociedad, porque resulta evidente que los desafíos científicos y tecnológicos
para lograrlo son enormes.
Como contribución al desarrollo de la
robótica desde una perspectiva geométrica, el objetivo fundamental de este
trabajo es la resolución completa de la Locomoción
y Navegación de Robots Humanoides. El
nuevo algoritmo “Un Paso Adelante” (UPA), resuelve el movimiento bípedo basándose
en el nuevo modelo “División Cinemática
Sagital” (DCS), que da soluciones geométricas cerradas al problema
cinemático inverso de un humanoide con muchos Grados De Libertad (e.g., 21 GDL
para el RH0). El nuevo algoritmo “Método
Modificado de Marcha Rápida” (M3R) proporciona trayectorias libres de
colisiones para resolver problemas de planificación de movimientos del robot.
Para la navegación se introduce el nuevo
modelo “Trayectoria Corporal Global” (TCG). Estos nuevos modelos y
algoritmos se han probado en experimentos reales con el humanoide RH0 de la Universidad Carlos III de Madrid.