KhipuX support grant for organizing the Third Latin American Summer School on Cognitive Robotics (LACORO) https://www.lacoro.org/

Fondos para apoyar la realizacion de la Third Latin American Summer School on Cognitive Robotics (LACORO 2024). La primera edición se realizó online en octubre de 2020; la segunda fue presencial en enero de 2023; la tercera versión tendrá lugar entre el 9 y el 13 de diciembre de 2024 en la Universidad de O’Higgins en Rancagua, Chile. https://lacoro.org/

Esta Escuela de Verano beneficiará principalmente a Estudiantes y Académicos de las Américas interesados en la Investigación en Inteligencia Artificial aplicada a la Robótica. Nuestro objetivo es fomentar la colaboración nacional y regional en esta área de investigación. Para la primera edición, alcanzamos 241 inscripciones para actividades online de todo el mundo, y la segunda versión tuvo 166 inscripciones para actividades presenciales en enero de 2023, principalmente de Chile, México, Argentina, Brasil y Uruguay.

In the previous project the research focus was on the sensing principle and the development of prototype modules for a tactile proximity sensor (TPS). In the current project the focus is on the methods and algorithms with which the events in the near proximity of the robots can be modelled by means of these sensors. Collectively, the TPS on the robot surface and gripper constitute a smart skin. The application scenarios here are the Active Exploration of the Environment, Grasping and the Safe Human-Robot-Interaction. The methods to be developed will improve significantly on the quality of state of the art methods and expand the horizon of possible solutions for these problems. The capacitive measuring principle and the spatial resolution in both, the tactile and proximity modalities, enable an area-wide and distance based coverage of the robot surroundings. It is the first time that algorithms for Exploration, Grasping and Safe-Human-Robot-Interaction are presented that rely simultaneously on both tactile and proximity sensing with spatial resolution. The goal of the Exploration is to research which methods and strategies enable the robot to acquire a contact- and proximity-based world-model by means of TPS. The quality of state of the art solutions for grasping should be improved significantly. For the Safe-Human-Robot-Interaction algorithms should be developed that adapt the robots path and velocity according to the current situation as determined by the TPS. Also, new algorithms should make a TPS-based Interaction possible with the goal of robot controlling and programming by the human through tactile and proximity input. Finally, according to the context of the task and situation at hand (Exploration, Manipulation and Interaction) the robot should show an appropriate behaviour which is given by a behavioural strategy that will also be developed. The starting point in the project is the TPS-modules which were successfully developed in the previous project. At the beginning, research will be focused on the algorithms for signal processing that extract robust features from TPS for higher level tasks. This step is followed by the integration of TPS into a robot system realizing the smart skin. Building on these steps the methods for Exploration, Manipulation and Safe-Human-Interaction are developed. Finally, the results of the project will be shown and evaluated in a combined demonstration scenario that includes a robot endowed with TPS.

Desarrollo de réplicas fidedignas e interactives de objetos deformables del mundo real. La principal aplicación estudiada serán los phantomas de órganos humanos, que permitirán la validación de intervenciones así como ayudar durante la formación de especialistas.

Plataforma experimental de control distribuido de módulos de potencia
Consiste en diversos módulos de baja potencia que pueden configurarse e interconectarse para implementar variadas topologías emergentes de sistemas eléctricos y topologías de conversión como: microrredes, enlaces de alto voltaje en corriente continua (HVDC), convertidores modulares multinivel (MMC), sistemas de baterías (BESS), cargadores rápidos, entre otros. Cada módulo de potencia posee una unidad de control propia coordinada por una unidad central, lo que permite implementar esquemas de control distribuido. Además, la plataforma contempla una etapa de amplificación de potencia trifásica, que permite generar físicamente los voltajes y corrientes de un punto común de acoplamiento con una red eléctrica emulada en tiempo-real. Esto permite estudiar la interacción de la red emulada con los sistemas eléctricos y las topologías de conversión emergentes descritas anteriormente. Por consiguiente, esta plataforma agiliza el prototipado, tanto en hardware de potencia como de control, permitiendo la validación experimental de estrategias de control distribuido que, a diferencia del control centralizado (tradicionalmente utilizado en la academia e industria), presenta ventajas que son de utilidad para mejorar la resiliencia de los sistemas eléctricos, como son: mejor confiabilidad, flexibilidad, escalabilidad, operación plug-and-play y tolerancia a fallas de un solo punto.

Objetivo general: Instalar una editorial cooperativa en la región de O’Higgins sustentada a partir de la comercialización de productos y servicios educativos desarrollados en base a evidencia científica, que permitan implementar el aprendizaje basado en juegos y que consideran la diversidad del aula. Esta propuesta incluye la instalación de un laboratorio de prototipado y producción, además del desarrollo de un paquete de productos y servicios educativos cuya comercialización permite sustentar la editorial cooperativa.
5.4.1. Objetivo Específico 1 (Editorial Cooperativa)
Coordinar una red de emprendedores del área educativa para establecer una editorial cooperativa para la Región de O’Higgins para desarrollar y comercializar productos y servicios educativos lúdicos, de base científica y carácter inclusivo. Funciona bajo un modelo de cooperativa cuyos miembros son emprendedores localizados en la región de O’Higgins con interés en innovación educativa, trabajando bajo el principio de ayuda mutua.
5.4.2. Objetivo Específico 2 (Diagnóstico de Productos)
Diagnosticar las necesidades de productos y servicios educativos para promover la calidad de los aprendizajes en los primeros cursos de educación básica en la región de O’Higgins. Identifica tópicos en matemáticas y lenguaje que presentan dificultades al momento de su enseñanza, describe la diversidad de estudiantes en escuelas municipales e indaga métodos de comercialización comunes.
5.4.3. Objetivo Específico 3 (Laboratorio de prototipado y Manufactura)
Instalar en la Universidad de O’Higgins un laboratorio para elaborar prototipos de juegos de mesa educativos y producirlos en pequeña escala. Se adquiere maquinaria, equipamientos e insumos necesarios para que el Laboratorio de Aprendizaje Matemático (LAM) pueda prototipar juegos de mesa y, en conjunto con la Fábrica Digital O’Higgins (FabLab), producirlos con alta calidad y en pequeña escala de manera eficiente (30-100 ejemplares).
5.4.4. Objetivo Específico 4 (Desarrollo de Productos)
Realizar el diseño, prototipado y manufactura de un paquete de productos educativos para fortalecer las áreas de matemática y lenguaje en los primeros años de educación básica. Diseñados en base a ciencias del aprendizaje, estos productos permiten desarrollar aprendizajes en base a juegos y actividades lúdicas considerando la diversidad de estudiantes en el aula.
5.4.5. Objetivo Específico 5 (Capacitación y Servicios)
Generar un programa de capacitación para certificar a los emprendedores educativos para que provean servicios que acompañan a los productos educativos ofrecidos por la editorial. Este programa certifica que el emprendedor es experto en la aplicación de los productos educativos desarrollados. Este certificado habilita a los miembros de la editorial para ofrecer estos servicios en el mercado educativo.

Fortalecer la red comunitaria de apoyo para las personas en situación de discapacidad en la región de O’Higgins a través de la generación de conocimiento, el perfeccionamiento profesional y aplicación de metodología A+S en CCR y otros organismos pertinentes de la región.

El objetivo de la presente propuesta es investigar el desarrollo de competencias profesionales de
estudiantes UOH de Ingeniería Civil Mecánica a través de acciones de intervención mediante diseño ágil
y fabricación e investigación mediante técnicas de psicología cognitiva y análisis de contenido.

La fabricación digital es un concepto que está revolucionando el modo en que se producen piezas y objetos. Hace referencia a procesos de manufactura en los que se usan máquinas controladas por una computadora para fabricar un objeto, previamente diseñado en algún software. La fabricación digital incluye tecnologías como impresión y escaneo 3D, corte láser y mecanizado CNC (control numérico computarizado); que junto al diseño CAD (diseño asistido por computadora) y programación permiten procesar archivos digitales para construir objetos tangibles. También se relaciona con el modelo educativo STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemática) y con tecnologías que definen la próxima revolución industrial, la industria 4.0.
La fabricación digital puede ser considerada un medio para desarrollar competencias como la creatividad, la colaboración y el trabajo en equipo, la proactividad y el emprendimiento. Numerosas experiencias internacionales y nacionales en fabricación digital han demostrado ser eficaces en fomentar competencias transversales en estudiantes, a diferencia del simple uso de dispositivos electrónicos (por ejemplo, smartphones). La eficacia de la fabricación digital radica en que, si bien también implica el uso de dispositivos electrónicos, pone el foco en conceptualizar, desarrollar y construir un producto físico. En consecuencia, esta nueva filosofía basada en el “aprender haciendo” aumenta la motivación, otorga autonomía y brinda competencias laborales fundamentales para el siglo XXI.
La pandemia Covid-19 ha traído pérdidas irreparables, pero también grandes aprendizajes y desafíos tecnológicos. Se ha acelerado la transformación digital y se ha manifestado un gran potencial de desarrollo tecnológico local. Por otra parte, también se han visualizado brechas digitales y de género en la educación chilena. Desde el punto de vista del impacto en aprendizaje en contexto de pandemia, se ha determinado que la Región de O’Higgins podría ser una de las más perjudicadas por el cierre prolongado de los establecimientos educacionales (MINEDUC, 2020). Sumado a ello, es particularmente preocupante la diferencia, en detrimento de las niñas y las adolescentes, que ocurre con el desempeño en áreas STEAM, por lo crucial que estas resultan en las futuras oportunidades, nivel de ingresos y calidad de vida a la que podrán acceder (UNESCO, 2019).
La Estrategia Regional de Innovación identifica la baja formación e incorporación de nuevas tecnologías 4.0 como una brecha que limita la puesta en marcha de proyectos innovadores y la asociatividad entre los actores regionales. Indicadores comunes para medir la efectividad de la innovación empresarial y emprendimiento tecnológico son instrumentos de propiedad industrial, como patentes, y surgimiento de empresas de base tecnológica. Las estadísticas de la Región de O’Higgins no son buenas. Según los últimos datos de INAPI, apenas el 1,33% de las patentes solicitadas en Chile provienen de la Región de O’Higgins. Por otro lado, no existen registros de emprendimientos regionales de base tecnológica.
La incorporación de las tecnologías de fabricación digital en la formación de jóvenes makers puede fortalecer la educación STEAM, reducir la brecha digital y de género y potenciar los procesos de innovación empresarial y emprendimiento tecnológico en la Región de O’Higgins.

Los laboratorios de fabricación digital son espacios que cuentan con maquinaria y personal capacitado para facilitar el diseño y desarrollo de prototipos y para promover la innovación en productos, procesos y servicios. Se conciben como laboratorios que facilitan herramientas de fabricación avanzada y capacidades a la comunidad en general, pudiendo ser más enfocados a emprendedores, empresas e institutos de investigación. Una característica común es que sirven como plataforma para estimular el aprendizaje y la invención en la comunidad. Las máquinas y capacidades técnicas instaladas en estos laboratorios brindan la oportunidad de encontrar soluciones innovadoras a problemas comunes y ser incubadores de microemprendimientos que resuelvan problemas de forma innovadora y sustentable.

El primer laboratorio de fabricación digital, junto con el concepto FabLab, aparece en el MIT (Massachussets Institute of Technology, Estados Unidos) en el año 2000. Actualmente, existe una red mundial de alrededor de 3000 FabLabs distribuidos en 5 continentes. En Chile se pueden encontrar 17 de estos laboratorios, la mayoría de ellos concentrados en la Región Metropolitana; 2 en la Región del Maule y ninguno en la Región de O’Higgins. La ausencia de un laboratorio regional está en concordancia con estadísticas del año 2016 que reportan apenas 118 m2 de espacios dedicados a innovación en la Región de O’Higgins frente a 27 936 m2 en la Región Metropolitana. En ese contexto, la Región de O’Higgins es la segunda región con menor superficie dedicada a innovación.

La instalación de un laboratorio de fabricación digital en la Región de O’Higgins se identifica como una gran oportunidad para promover la innovación, brindando acceso a equipos y a capacitaciones sobre herramientas de fabricación avanzada a industrias y emprendedores regionales.