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Compartir espacio con robots: una herramienta nueva para diseñar máquinas más seguras

Un equipo de investigación trabaja para que los desarrolladores de robots diseñen máquinas menos propensas a causar daños a los humanos con los que trabajan. ¿Cómo? Gracias un nuevo «mapa de seguridad».
Compartir espacio con robots: una herramienta nueva para diseñar máquinas más seguras
La interacción entre humanos y robots, antaño reservada a la ciencia ficción, ha despertado un gran interés en los últimos años. El progreso tecnológico ha expuesto cada vez más personas a los robots. Esta interacción, además, no se limita a los juguetes robóticos o los electrodomésticos como las aspiradoras automáticas, sino que los robots adoptan también tareas que liberan a los humanos de realizar trabajos peligrosos y repetitivos. Además, se están desarrollando robots nuevos con aplicaciones en el ámbito de la educación, las atenciones sociales, el cuidado a los más mayores, la rehabilitación y la terapia asistida por robots, lo cual aumenta considerablemente la frecuencia de las interacciones entre humanos y máquinas.

La seguridad humana es una preocupación de primer orden para la interacción entre los humanos y los robots. Cuando existe un contacto físico entre ambas partes es probable que se produzcan colisiones. Gracias al apoyo recibido por dos subvenciones otorgadas a los proyectos ILIAD y SoftPro, investigadores del Centro Aeroespacial Alemán y la Universidad Leibniz de Hannover unieron sus fuerzas para crear una herramienta que ayude a los desarrolladores de robots a analizar la seguridad de sus diseños. Esta herramienta nueva denominada «mapa de seguridad» se describe en un artículo publicado en «IEEE Xplore».

Hacia una mayor seguridad robótica

El equipo había realizado con anterioridad un análisis sobre seguridad robótica en el que se relacionaban el comportamiento que conduce a una colisión del robot con datos de lesiones humanas. Para ahondar en esta vía, trabajan ahora en la comparación de diseños completos de robots (la masa y las velocidades del espacio de trabajo al completo del robot o de los subespacios relacionados con las tareas a desarrollar) con datos de lesiones humanas. Estos datos se extrajeron de distintos tipos de experimentos y disciplinas y tienen en cuenta partes del cuerpo variadas. También tienen en cuenta si la superficie de impacto en una colisión es roma o afilada y si la colisión es contenida o incontenida. Esta información se presenta de una manera homogénea en un «mapa de seguridad».

Dicho mapa ayuda a los usuarios a determinar si el robot que están diseñando es capaz de infligir lesiones específicas en colisiones imprevistas. También son capaces de señalar las zonas más peligrosas del área de trabajo de un robot y comparar su diseño con otros en términos de seguridad.

Los diseñadores disponen así de una fuente de información clara y accesible sobre las lesiones más probables que pueden producirse durante el funcionamiento de los robots. Todo ello ayudará a orientar el proceso de diseño de hardware y contribuirá a planificar el control y el movimiento del robot en desarrollo con la seguridad en mente.

Los investigadores comprobaron el mapa con dos robots, PUMA 560 y KUKA Lightweight Robot IV+. Los datos de lesiones utilizados para el experimento procedieron de cincuenta años de investigaciones sobre lesiones biomecánicas.

El mapa es probablemente la primera herramienta de análisis de seguridad dinámica y exacta del mundo para manipuladores de robots y podría impulsar cambios sustanciales en el modo en el que se diseñen de ahora en adelante los robots respetuosos con los humanos.
ILIAD (Intra-Logistics with Integrated Automatic Deployment: safe and scalable fleets in shared spaces) trabaja en el desarrollo de tecnologías robóticas innovadoras para almacenes modernos. La creación de una gran base de datos sobre lesiones es parte de su labor destinada a garantizar la seguridad de los robots en entornos compartidos con humanos.

SoftPro (Synergy-based Open-source Foundations and Technologies for Prosthetics and RehabilitatiOn) estudia y diseña tecnologías robóticas blandas basadas en sinergias con las que desarrollar prótesis, exoesqueletos y dispositivos asistenciales para la rehabilitación de las extremidades superiores. Su intención es crear productos asequibles, disponibles, usables y viables económicamente.

Para más información, consulte:
Sitio web del proyecto ILIAD
Sitio web del proyecto SoftPro

Fuente: Basado en información del proyecto y en artículos aparecidos en medios de comunicación

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