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Mobile dual arm robotic workers with embedded cognition for hybrid and dynamically reconfigurable manufacturing systems

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Robots inteligentes que jueguen un papel esencial en la fábrica del futuro

Un equipo de investigadores de la Unión Europea utiliza la inteligencia artificial (IA) y la automatización avanzada para desarrollar un robot con una configuración de doble brazo capaz de moverse con libertad en una fábrica y realizar tareas complejas.

Tecnologías industriales
Sociedad

Durante décadas, la industria ha dependido del modelo de fabricación en serie o de las líneas de montaje para poder producir bienes. Sin embargo, la industria europea está cada vez más centrada en el cliente, lo que aumenta la necesidad de disponer de métodos más flexibles para fabricar piezas y productos; es decir, un sistema que se adapte con rapidez a las diferentes demandas de los clientes y que, a la vez, minimice el coste de los grandes volúmenes de existencias. Una posible solución es el uso de robots inteligentes: que es en lo que se centra el proyecto financiado con fondos europeos THOMAS (Mobile dual arm robotic workers with embedded cognition for hybrid and dynamically reconfigurable manufacturing systems). «El objetivo de THOMAS es crear fábricas reconfigurables de forma dinámica gracias al uso de operarios robóticos móviles autónomos», explica Niki Kousi, investigador en el Laboratorio de Sistemas de Fabricación y Automatización de la Universidad de Patras (LMS). «Gracias al diseño del doble brazo y su capacidad para moverse con libertad por una planta industrial, estos robots pueden realizar tareas avanzadas, lo que supone un nuevo paradigma en el sector de la fabricación», añade Sotiris Makris, director del grupo de Robots, Automatización y Realidad Virtual en la Fabricación del LMS.

Bibliotecas de percepción robótica

Lo que diferencia a los robots THOMAS de los demás es su capacidad de percibir el entorno en el que se encuentran. También pueden usar un razonamiento de nivel avanzado, lo que les permite colaborar entre sí y con otros recursos de la cadena de producción, como los operarios humanos. Cada robot dispone de dispositivos de detección certificados para poder moverse e interactuar con personas en un entorno sin limitaciones físicas. Detrás de todas estas funciones avanzadas hay una tecnología innovadora conocida como bibliotecas de percepción robótica. Gracias a la inteligencia artificial, estas bibliotecas permiten que el robot pueda desplazarse sin chocar con nada, alinearse debidamente ellos mismos, acoplarse virtualmente a las estaciones de trabajo y detectar la ubicación de las distintas herramientas que se emplean en el proceso de montaje. «Estos robots pueden moverse de forma autónoma por la fábrica y realizar muchas tareas, como atornillar, manipular o taladrar, por mencionar solo algunas», señala Kousi. Algunos podrían considerar a THOMAS como un ejemplo más de puestos de trabajo perdidos por culpa de la automatización, pero Makris insiste en que no es así. Según él, «THOMAS se ha diseñado para ayudar a los operarios humanos y para realizar las tareas más peligrosas y duras. Además de aumentar la seguridad de las fábricas, esto también permitirá que los trabajadores se concentren en las tareas más avanzadas y de mayor nivel, lo que incluye la programación del robot».

Obstáculos y soluciones

Aunque THOMAS supone un gran avance en la manipulación robótica móvil con doble brazo, aún hay que solucionar algunos problemas. «Las limitaciones principales son la precisión de la percepción, la detección de objetos en tiempo real y los problemas de ancho de banda de la red cuando hay muchos dispositivos de detección trabajando», comenta Kousi. Otro obstáculo son las normativas de seguridad actuales, que prohíben a las personas trabajar cerca de robots, de manera paralela o en la misma zona que ellos. «Si mejoramos la sinergia entre los desarrolladores tecnológicos y los expertos en seguridad y logramos que esta colaboración utilice los últimos avances en IA, podremos construir soluciones nuevas e innovadoras que podrían impulsar la normalización», apunta Makris. Con independencia de estas limitaciones, el proyecto ya ha logrado introducir una nueva manera de trabajar para las fábricas: una filosofía que utiliza el progreso logrado por la IA y la robótica móvil. Actualmente, el equipo del proyecto está llevando a cabo pruebas piloto industriales en una fábrica de Francia y en otra de España. «La implantación de THOMAS en plantas de fabricación reales es una oportunidad única de probar el funcionamiento de nuestra idea original y nuestros prototipos», concluye Makris.

Palabras clave

THOMAS, robots, inteligencia artificial, IA, automatización, bibliotecas de percepción robótica, fábricas, operarios robóticos móviles

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