CHEMOCONTROL. Diseño e implementación de sistemas de control BIO - inspirados por señales químicas

Actualmente, dentro del campo de la robotica, se estan realizando numerosos avances en el desarrollo de sistemas orientados a la introduccion de esta tecnologia en todos los campos, incluso en los mas cotidianos. Sin embargo, se da prioridad al estudio de nuevas funcionalidades respecto a la investigacion de nuevos materiales o sistemas de accionamiento. Es por eso que, a dia de hoy, los robots que vemos suelen ser dispositivos mecanicos pesados, rigidos y muy voluminosos. Sin embargo, la tendencia es que en un futuro estos esten en estrecha colaboracion e interaccion con los seres humanos, lo que debe propiciar la busqueda de nuevos sistemas mas ligeros y flexibles. Con este pensamiento se comienza el desarrollo de los musculos artificiales, sistemas inteligentes que imitan el comportamiento de un musculo pero utilizando actuadores mec anicos. Los musculos tienen dos caracteristicas principales: estan formados por un numero elevado de unidades funcionales basicas agrupadas en fasciculos con una disposicion geometrica concreta y transmiten senales quimicas de actuacion a sus unidades motoras. Es esta segunda caracteristica la que da forma a este proyecto, pues no se tiene constancia de investigaciones sobre la importancia de la transmision de senales quimicas en el comportamiento del musculo.Las neuronas motoras responsables del movimiento de los musculos funcionan por la recepcion de estimulos del ambiente que las rodea y la conduccion del impulso nervioso. En este proceso intervienen: Dendritas: son las terminaciones dedicadas a la recepcion de los estimulos del exterior (neurotransmisores). Nucleo: se encuentra dentro del soma, centro metabolico de la neurona. Axon: recubierto por la vaina de mielina, se encarga de conducir el impulso electrico hacia las fibras musculares. Fibra muscular: celula con capacidad contractil, la cual forma el tejido muscular. Estas son estimuladas por el impulso conducido a traves del axon. La replica de estas estructuras a escalas muy pequenas es muy compleja y por ello se estan estudiando sistemas alternativos utilizando como unidades funcionales unos actuadores lo suficientemente pequenos para imitar las estructuras geometricas. En este Proyecto Fin de Grado se va a imitar el proceso que engloba el movimiento de un musculo, desde la recepcion de los neurotransmisores en las dendritas hasta la contraccion de la fibra muscular. El objetivo de este proyecto es el estudio e implementacion, si es posible, de un sistema de control para estas fibras basado en la recepcion de distintas senales quimicas, tomando como referencia el funcionamiento de una neurona motora real. El proyecto se ha dividido en 4 fases o etapas a traves de las cuales se va a ver la evolucion de la programacion de este sistema de control. Para ello se van a utilizar distintas herramientas software como Matlab o Arduino, aunque la herramienta principal a lo largo de todo el proceso ha sido LabVIEW, un software basado en la programacion grafica mediante diagramas de bloques.