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Blanca Lorena Villarreal: con su trabajo detecta los aromas del peligro

Blanca Lorena Villareal Guerra, egresada con mención honorífica en 2008 de la carrera de Ingeniero en Mecatrónica del Tecnológico de Monterrey en Monterrey creó una nariz robótica.

La EXATEC Blanca Lorena Villarreal inspirada en la naturaleza creó una nariz robótica que es capaz de detectar y seguir con rapidez una fuente de olor, invento de gran utilidad para detectar fugas de gas en desastres naturales o para prevenir accidentes industriales, e incluso como un medio para asistir en el cuidado de ancianos. Por su trabajo recibió el reconocimiento Innovadores Menores de 35 que otorga Technology Review México.


Inspirada en la naturaleza Blanca Lorena Villareal Guerra, egresada con mención honorífica en 2008 de la carrera de Ingeniero en Mecatrónica (IMT) del Tecnológico de Monterrey en Monterrey, creó una nariz robótica que podría salvar numerosas vidas ante escenarios de desastres naturales o accidentes industriales.

Su creación no sólo detecta el aroma sino que identifica la dirección de la que procede y puede ser integrado en un robot móvil. "En zonas de desastre, la localización de estas fugas suele ser una tarea de alta prioridad", remarca Villarreal en entrevista con Technology Review con motivo de su reconocimiento como uno de los 10 innovadores mexicanos menores de 35 años.


La ingeniera Villarreal ha dedicado cuatro años a su investigación del doctorado que realiza en el Centro de Robótica y Sistemas Inteligentes, Tecnológico de Monterrey. Su trabajo está inspirado en la naturaleza imitando el funcionamiento de la nariz humana lo que le ha permitido obtener mediciones más rápido y reducir el tiempo de respuesta del robot.

Así, una serie de sensores químicos colocados en cámaras que imitan las fosas nasales y están, al igual que en la naturaleza, separados por un tabique conforman el mecanismo creado por Blanca Lorena Villarreal. Los datos que estos sensores reciben son enviados mediante radiofrecuencia a una computadora que los analiza en tiempo real y obtiene una dirección estimada de la posición de la fuente de olor. Desde esta terminal se giran las órdenes para que el robot se mueva siguiendo el aroma y su trayectoria.

"A diferencia de otros, tiene la característica de que en cada ciclo de ventilación la cámara de aire se vacía y los sensores están listos para una nueva medición", explica la joven. Así, el sensor tarda solo un ciclo en detectar que ha habido un cambio de dirección en la trayectoria del olor, lo que permite al robot realizar el seguimiento más rápido y que pueda "autocorregirse".

Esta capacidad de autocorrección que permite al robot reaccionar instantáneamente para seguir el rastro del olor se debe a un algoritmo reactivo diseñado por Villarreal Guerra utilizando inteligencia artificial, en concreto programación genética.

Esta programación genética permite determinar y validad cuál es el mejor "conjunto de instrucciones" para que la tecnología olfativa funcione adecuadamente. La publicación del MIT explica que la joven investigadora obtuvo este algoritmo por medio de un proceso de simulación computacional en el que cientos de variantes fueron cruzadas y probadas imitando un proceso de selección natural.

Los criterios que Villarreal estableció como prioritarios para la selección fueron que el robot tardase menos en llegar a hasta la fuente, que recorriera menos distancia y que estuviera más veces de frente hacia ella.

Aún hay camino por andar para que este conocimiento se aplique en el mundo real. Actualmente, forma parte del sistema completo de Jaguar, un robot diseñado en el Tecnológico de Monterrey que ya muestra resultados prometedores.

"El robot encuentra la fuente en unos 80 segundos; mientras que otros robots reportados en la literatura tienen que recorrer todo el cuarto y tardan alrededor de 20 minutos", explica la joven.

Villarreal asegura que su nariz puede instalarse en cualquier robot, ya que "el sistema de control está en la computadora, y el robot no la lleva; solo lleva el sensor que le manda la señal por radiofrecuencia".

Actualmente las antenas de las que disponen permiten enviar señales a unos 200 metros, pero la investigadora espera ampliar este rango incorporando mejores transmisores para aplicaciones reales.

La joven reconoce que su mayor reto ha sido "trascender" y lograr que su tecnología "suene real y pueda ser tangible".

Respecto a la transferencia a la empresa, el campo en el que prevé mayor potencial es la detección de fugas en plantas petrolíferas y en instalaciones donde se manejan productos químicos, por ejemplo, mediante su instalación en un robot supervisor.

Otras posibilidades -además del rescate en zonas de catástrofe- son la detección de explosivos y drogas en aeropuertos, la exploración espacial y de zonas radiactivas, y la ayuda en residencias de ancianos, donde un robot podría detectar cuándo necesitan asistencia, por ejemplo, a través de la captación del olor a orina o sudor.



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25.06.2014