Cómo funciona el control de movimiento

Es uno de los momentos más locos del Antiguo Testamento de todos los tiempos: Moisés, un profeta genuino en tres (¡sí, tres!) religiones principales del mundo, levanta su vara en el aire y ordena a los vientos que partan el Mar Rojo.

Aquí es donde se pone asombroso, porque los vientos hacen exactamente eso; de lo contrario, es solo una historia sobre un anciano que le grita a un poco de agua.

Ahora que se le presenta una ruta de escape, Moisés conduce a los hijos de Israel a través del lecho marino, flanqueados a ambos lados por muros imposibles de aguas tempestuosas. Cuando emergen en la orilla opuesta, el barbudo levanta su vara una vez más y ordena a las aguas que se estrellen contra el ejército perseguidor del faraón.

Las explicaciones de esta magnífica hazaña varían, por supuesto. Los fieles literalistas atribuyen todo el asunto a la intervención divina, mientras que otros buscan anomalías atmosféricas o el poder del mito.

Pero consideremos otra opción: la tecnología de control de movimiento.

Oh, claro, esta explicación también requiere la existencia de tecnología antigua: maquinaria capaz de dominar el viento y desviar grandes masas de agua. Pero la fiel vara de Moisés le da vida a todo, así que abramos ese elegante bastón y veamos qué tipo de tecnología podría contener, ¿de acuerdo?

1. A medida que giran los giroscopios
2. ¿Acelerómetro? ¡Apenas la conocía!
3. Luces, Cámaras, Acción
4. Nota del autor

Sí, giroscopios .

Puede que recuerdes este artilugio de tu baúl de juguetes de la infancia, donde vivía en la escoria junto a un fajo de cuerdas anudadas. Los más laboriosos entre ustedes pueden haberlo hecho girar en el suelo como un trompo o haberlo hecho bailar a través de una cuerda antes de desterrarlo a las sombras.

Pero los giroscopios, giroscopios para abreviar, son más que meros juguetes olvidados. A diferencia del Sr. Potato Head sin rostro de su infancia, este pequeño dispositivo juega un papel vital en algunas de las maquinarias más complejas de la Tierra, o en órbita alrededor de ella. El sistema de piloto automático de un avión depende de los giroscopios para mantener el nivel de la nave, y los giroscopios de momento de control ( CMG ) ayudan a garantizar que la Estación Espacial Internacional y el Telescopio Espacial Hubble estén orientados en la dirección correcta a medida que giran alrededor del planeta.

Todo se reduce a una propiedad física conocida como precisión , el movimiento en forma de cono del eje de un cuerpo giratorio. Una vez que comienza a girar un giroscopio, su eje continúa apuntando en la misma dirección.

El artículo " Cómo funcionan los giroscopios " profundiza en la precisión, e incluye algunas ilustraciones útiles, pero puede pensar en términos de simple conciencia direccional. Sabemos que el sol sale por el oeste, así que no importa cuánto te pierdas durante la noche, al menos sabrás en qué dirección está el amanecer. Los giroscopios nos permiten crear máquinas capaces de medir o mantener la orientación en un espacio físico, una habilidad útil cuando su avión está, por ejemplo, envuelto por las nubes.

¿Cómo influye este factor en el control de movimiento y la vara fabulosa de Moisés? Bueno, solo mire el iPhone 4, Wii Motion Plus y PlayStation Move. Estos teléfonos inteligentes y controladores de juegos dependen en parte de pequeños giroscopios que permiten que un dispositivo detecte movimientos en relación con un punto fijo, como su consola de juegos o el teléfono inteligente en su mano.

Así que imagina al profeta hebreo barbudo levantando un controlador de Wii en lugar de un palo y obtendrás una idea general.

Moisés apunta su vara hacia el cielo, haciendo que los motores de Yahweh cobren vida. Parte de las aguas. Los antiguos esclavos inician su éxodo. Los giroscopios bien pueden tener en cuenta el diseño del fabuloso bastón de Moses, pero al igual que su teléfono inteligente, también podría contar con un acelerómetro .

Un acelerómetro es un dispositivo que puede medir la tasa de aceleración , causada por la gravedad o por el movimiento. Moisés agita su vara en el aire; Moses lo lanza como un bastón y lo atrapa por el otro lado. Si hubiera un acelerómetro allí, podría registrar el movimiento y la velocidad de la varilla.

Varios tipos de acelerómetros viven dentro de nuestros dispositivos. Por ejemplo, los acelerómetros piezoeléctricos (como el de un iPhone) dependen de materiales como los cristales, que generan cargas eléctricas cuando se aplica tensión, un fenómeno medible conocido como efecto piezoeléctrico .

Otros acelerómetros funcionan calculando la resistencia eléctrica de los materiales bajo estrés mecánico o cambios en la resistencia debido a un campo magnético. Los acelerómetros más avanzados dependen de la tecnología del sistema microelectromecánico ( MEMS ) a nanoescala .

Los acelerómetros en su teléfono inteligente o atados a sus pantalones cortos de gimnasia le indican cuánto ha corrido en la cinta de correr . Los acelerómetros dentro de su control remoto Wii detectan la inclinación, el movimiento y la velocidad de los frenéticos movimientos de su brazo, y cuando estas entradas se transmiten a la consola de juegos, sus movimientos influyen en la acción del juego.

So was Moses' rod equipped with accelerometer nanotechnology? One movement might cause the waters to part, while another causes them to collapse in a torrent of Biblical payback.

Here's another possibility: What if Moses' magnificent rod really was nothing more than a walking stick? Perhaps all that hidden, sea-parting machinery merely activated when the bearded prophet made the appropriate motions.

Again, the sort of technology capable of parting the sea is a little bit beyond even our modern age -- but machines that respond to our movements? Why those are all around us.

Visit the local grocery store, where you'll notice a little motion detector that uses a simple form of radar to know when to activate the door. That motion detector emits microwave radio energy (or ultrasonic sound waves), which bounces back off the floor and returns to the sensor. Walk in front of its motion detector and those energy waves will rebound a little earlier -- right off your body. The detector registers a change in the time it takes for the waves to return, so it opens the doors to let that changer through.

Your motion controls an automatic door. The same radar technology turns on security floodlights when someone walks by or trips a home security alarm when a sufficiently large object moves through a room. Light-based systems have a beam of light or a laser beam that spans the space between a light source and a sensor. Break that beam with your movements and the alarm blares.

The Xbox 360 's Kinect sensor represents an even more remarkable motion-detection system. The gadget relies on an infrared projector and a sensor to visualize even a dimly lit man cave of a gaming room in 3-D. Once the Kinect system maps out the room, it moves on to the humans.

The Kinect detects and tracks 48 points on each player's body and maps them to a digital reproduction of that player's body. Even a casual shrug of the shoulders -- or the dramatic raising of a mystical Old Testament rod -- becomes a control input.

So there you have it: three key ways that motion-control systems allow us to boss around gadgets and programs with our body movements. Any or all of them could conceivably give Moses' rod the power to activate a sea-parting super machine.

Of course, Moses also turns the rod into a snake at one point. You're on your own figuring that trick out.

I drafted Moses to appear in this article early on in the research process. See, the science is fascinating, but the technology is also ubiquitous. We move our bodies and watch machines obey us every day. Big deal, right?

So, I turned to Moses, that famed figure of Hebrew, Christian and Islamic tradition. You also might remember him as the wizardly looking dude played by Charlton Heston in "The Ten Commandments" or voiced by Val Kilmer in the animated film "The Prince of Egypt." In working him into the article, I found it rather nifty to think that while modern technology could facilitate a rod-based control system, a Kinect-like system could just as easily depend on nothing more than a wooden stick.

Related Articles

Fuentes