ZeroN, levitación magnética y control activo mediante una cámara de vídeo

Me ha gustado este vídeo del MIT MediaLab resultado del proyecto ZeroN. Me ha recordado algo que me propuso hace unos años para que le dirigiera como proyecto fin de carrera un alumno de ingeniería industrial en mi universidad. Le recomendé que se acercara a los compañeros del área de Ingeniería de Sistemas y Automática que son los especialistas en control en estos lares. No sé cómo acabó la cosa, pero creo que todo se quedó en la idea (al menos no me invitaron como miembro del tribunal de su proyecto fin de carrera).

Levitar con un solenoide un pequeño imán (dentro de una esfera en este caso) es fácil. Desarrollar un algoritmo de control que cambie la altura cambiando la corriente eléctrica que pasa por el solenoide también lo es (muchos cursos de control incluyen este sistema como práctica de laboratorio para todos los alumnos). Instalar un motor que mueva el solenoide y desarrollar un algoritmo de control PID para este motor también es trivial. Tampoco parece difícil determinar la posición de la esfera utilizando una cámara de vídeo (una webcam bastará) y utilizar esta posición como señal de entrada para un controlador realimentado del motor y de la corriente por el solenoide. Proyectar imágenes sobre la bola tampoco parece difícil, aunque dificultará mucho el algoritmo basado en imágenes que determina la posición de la bola. Pero, aunque cada parte por separado sea sencilla, combinarlas todas y lograr efectos tan sorprendentes como los mostrados en el vídeo (jugar al ping pong o mover la bola con la mano y que todo funcione como si no hubiera pasado nada) requieren un ajuste fino y preciso de todos los componentes. Una labor de chinos muy al estilo del MIT MediaLab.

Cualquier alumno de ingeniería industrial podría repetir este sistema como proyecto fin de carrera sin muchas dificultades. ¿Alguien se atreve? El que lo haga que cuelgue el vídeo en youtube. Por cierto, será de gran ayuda, para la descripción global del sistema y cómo se interconectan todas las partes, estudiar el artículo técnico de Jinha Lee, Rehmi Post, Hiroshi Ishii, “ZeroN: Mid-Air Tangible Interaction Enabled by Computer Controlled Magnetic Levitation,” Proceedings of the 24th annual ACM UIST ’11 [página web de ZeroN].

Por cierto, me he enterado de la existencia de ZeroN gracias a la entrada de Carlos Chordá, “ZeroN 1, gravedad 0,” La ciencia es bella, 11 mayo 2012 (donde he dejado un comentario). Muchos otros también se han hecho eco, como Lisandro Pardo, “ZeroN: Interfaz de levitación magnética,” NeoTeo, 10 mayo 2012.

5 Comentarios

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danieldaniel

Joer, con la música, la bola levitando y Jinha Lee hablando tan serio (¿será pariente de Bruce?) , yo diría: “BE MAGNET, MY FRIEND”.

benjaminbenjamin

cuando se comenta la “facilidad” de este proyecto, se tiene que ser cuidadoso. El implementar los algoritmos en un sistema físico ya construido es relativamente facil. El construir, implementar e integrar el sistema es una labor considerable. Que bien puede llevar meses (dependiendo de la habilidad). Lo complejo de la ingenieria es que no se trabaja con elementos ideales(lineales), los cuales tienen diversos parámetros (frecuentemente no lineales) que se tienen que ajustar. Por ello como comentario constructivo les digo a los posibles estudiantes que tengan cuidado al seleccionar proyectos, ya que en teoria puede ser simple pero la práctica les puede tomar un tiempo considerable.

El CidEl Cid

Yo tampoco creo que esto sea tan fácil como Francis nos quiere hacer creer. De hecho, parece todo lo contrario.

emulenewsemulenews

Obviamente, Benjamín, un proyecto integrado de este tipo requiere ir paso a paso, proyecto a proyecto. Pero en muchos departamentos universitarios parte de los componentes ya están desarrollados en proyectos anteriores. Por otro lado, ahora que con Bolonia se han puesto de moda los proyectos fin de carrera colaborativos también es una oportunidad en dicho caso.

arturiosarturios

Joer, eso me recuerda a aquellos tiempos en los que con un transistor optoelectrónico, un amplificador 741 y un electroimán y éramos los críos más felices del mundo haciendo levitar rodamientos :)

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