La piel artificial permite a los robots industriales comprender a sus compañeros de trabajo humanos
Una amplia gama de empresas, como las del sector de la automoción y de las industrias manufacturera, química, farmacéutica y alimentaria, buscan acortar los ciclos de producción. El objetivo común es conseguir una mayor rentabilidad y comercializar más rápido los productos, así como garantizar que esto se haga respetando los derechos y las necesidades de los trabajadores, en consonancia con el marco para la aplicación de la industria 5.0. Los robots colaborativos con inteligencia artificial (IA) constituyen una forma de lograrlo. «Los robots capaces de trabajar de manera colaborativa con las personas tienen aún más potencial para aumentar la eficacia de producción», señala Zoe Doulgeri, catedrática del Laboratorio de Automatización y Robótica en la Universidad Aristóteles de Tesalónica, en Grecia, y coordinadora del proyecto CoLLaboratE (Co-production CeLL performing Human-Robot Collaborative AssEmbly). A lo que añade: «Pensemos en una situación en la que un operario humano puede demostrarle a un robot cómo ensamblar piezas nuevas en solo unos minutos. El robot puede aprender de la demostración y adaptarse a los cambios en el entorno para así ayudar de verdad a los trabajadores en sus tareas diarias. Nuestra perspectiva es la de un futuro en el que las personas y las máquinas puedan colaborar de forma eficaz y flexible en un espacio de trabajo compartido».
Espacios de trabajo entre personas y robots
El objetivo principal del proyecto CoLLaboratE, financiado con fondos europeos, era desarrollar robots industriales que no solo pudieran aprender de las personas, sino que también trabajaran junto a ellas de forma segura. «Queríamos cerciorarnos de que personas no expertas pudieran enseñar tareas de montaje a robots —explica Doulgeri—. Para lograrlo, desarrollamos diferentes formas de enseñanza, que incluyen la demostración visual mediante la observación del trabajador que realiza el montaje, la guía física (es decir, el trabajador “coge de la mano” al robot y lo guía a través de la tarea) y la realidad aumentada a través de una aplicación móvil». En lo que respecta a la seguridad de las personas, el equipo del proyecto desarrolló un «software» que garantiza que las máquinas con IA sean totalmente conscientes de la presencia de compañeros de trabajo humanos en la cadena de fabricación, para evitar así colisiones al tiempo que preservan su compatibilidad, adaptabilidad y precisión. «Por ejemplo, desarrollamos una nueva piel robótica que no solo detecta el contacto con objetos, sino que puede discriminar el tipo de contacto —comenta Doulgeri—. Mediante el aprendizaje profundo, el robot puede diferenciar los contactos voluntarios de las personas de los involuntarios y responder en consonancia de manera segura». Una vez que el robot aprendió la tarea a partir de la demostración, el equipo del proyecto creó métodos para probar la IA y el control adaptativo a fin de que el robot pudiera mejorar de forma autónoma y adaptarse a varios supuestos. Por ejemplo, el robot puede compartir la carga con un trabajador durante la manipulación colaborativa de diferentes objetos. Los robots pueden reconocer los gestos de los trabajadores y traducirlos en acciones. Además de estos desarrollos técnicos, el equipo del proyecto también prestó atención a los aspectos sociales de tener robots con IA en la cadena de fabricación. «La aceptación de los robots por parte de los trabajadores es de suma importancia —observa Doulgeri—. Por lo tanto, trabajamos para garantizar una buena comunicación entre las personas y los robots en aras de generar confianza».
Amplio potencial industrial
Doulgeri confía en que los progresos realizados durante el proyecto CoLLaboratE conlleven, en último término, una mayor adopción de robots colaborativos por parte del sector industrial. Señala que, además de los beneficios directos de una mayor productividad, se pueden mejorar las condiciones laborales de los trabajadores. En este sentido, se puede encomendar a los compañeros de trabajo robóticos las tareas más repetitivas y exigentes físicamente dentro del espacio de trabajo entre personas y robots previsto. Los posibles usuarios finales de la tecnología de CoLLaboratE incluyen fabricantes de automóviles, aeronaves y electrodomésticos. Muchas industrias ya han identificado el potencial de la robótica colaborativa y están tomando medidas para integrar los resultados del proyecto CoLLaboratE en sus cadenas de montaje. Doulgeri agrega: «Nuestro objetivo no solo es acceder a las grandes industrias, sino ofrecer asistencia a las pymes que fabrican en lotes pequeños, que también pueden beneficiarse de la flexibilidad que ofrece CoLLaboratE». El equipo del proyecto está considerando la posibilidad de crear una empresa conjunta para financiar la comercialización de los resultados de su investigación y aumentar la producción. En este sentido, actualmente busca financiación privada y pública. «A través de este modelo, se pueden realizar más pruebas y desarrollos en un entorno operativo», concluye Doulgeri.
Palabras clave
CoLLaboratE, IA, robots, industrial, productividad, espacio de trabajo, trabajadores, producción
