Robótica móvil y 5G

La robótica móvil amplía su potencial en industria gracias a la tecnología 5G

  • Fermax y Forvia/Faurecia acogen en sus instalaciones dos demostraciones que prueban cómo la tecnología 5G mejora la gestión de las flotas de robots para transporte de mercancías dentro de la industria.
  • La empresa valenciana Robotnik, pionera en el uso de robótica autónoma móvil con 5G, es la responsable de estas dos pruebas piloto.
  • Ambas demostraciones se enmarcan en el Plan Nacional 5G, el programa para
    el desarrollo de proyectos piloto de tecnología 5G que ejecuta Red.es.

 

FERMAX y Forvia/Faurecia, ambas ubicadas en Valencia, son las dos plantas industriales manufactureras en las que se ha demostrado las posibilidades que ofrece la tecnología 5G aplicada a los robots móviles destinados al transporte de mercancías tanto en interior como exterior.

La ejecución de estas pruebas piloto ha corrido a cargo de Robotnik, con la colaboración de Orange y Fivecomm, y son parte del resultado final del proyecto PILOTOS 5G, enmarcado en el Plan Nacional 5G, programa para el desarrollo de proyectos piloto de tecnología 5G que ejecuta la entidad pública empresarial Red.es, impulsado por el Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital y cofinanciado con el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

En ambas demostraciones, el robot móvil RB-VOGUI de Robotnik ha ejecutado tareas logísticas de transporte y aprovisionamiento de materiales de forma autónoma y colaborativa, demostrando que la conexión 5G optimiza la gestión y el rendimiento de una flota de robots en entornos industriales gracias a las ventajas que aporta. Entre ellas se pueden citar la rapidez de respuesta ya que aumenta la velocidad de transmisión de información; incremento de la precisión y velocidad en las operaciones; mejora en la conectividad: la disminución de la latencia de red del 5G solventa las limitaciones que presentan las tecnologías de lógica cableada (Bluetooth, WiFi…); y reducción de costes dada la disminución de posibles errores operativos y el incremento en el rendimiento productivo.

RB-VOGUI

Robótica móvil aplicada a logística

En las instalaciones de Faurecia se ha demostrado la capacidad del robot móvil RB-VOGUI para ejecutar el traslado de materiales con arrastre de carro, tanto en entornos interiores como exteriores. El objetivo es la automatización de la logística de última milla, y la consecuente reducción de procesos y costes.

Por su parte, en la empresa Fermax, el robot móvil ha efectuado de manera autónoma el transporte de faltantes de piezas de un punto a otro de la línea de producción, lo que evita tiempos sin operación en el proceso de fabricación.

En ambos casos, mientras los robots ejecutan las distintas tareas, los operadores reciben el streaming de las cámaras y la información de la nube de puntos 3D, teniendo además la posibilidad de tomar el control de forma remota en cualquier momento.

RB-VOGUI

Los responsables por parte de Robotnik del caso de uso 6, al que pertenecen ambos pilotos, afirman que ‘se ha cumplido el objetivo principal de este caso de uso: el desarrollo de robots de transporte controlados de forma remota que permitan, tanto en exteriores como interiores, automatizar tareas logísticas en un entorno de fabricación donde se precise una mayor integración, robotización y optimización de la cadena de distribución de carga’.

Partners del proyecto

Este caso de uso se desarrolla como parte del proyecto PILOTOS 5G Valencia de Red.es, dentro del Plan Nacional 5G y del Plan Nacional de Territorios Inteligentes. Ambos están impulsados por el Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital y cofinanciados con los fondos FEDER. Este Plan tiene como objetivo estimular la definición e implantación de múltiples casos de uso de esta tecnología a través de la constitución de un ecosistema de socios tecnológicos, que unirán sus esfuerzos con el fin de acelerar el proceso para hacer realidad en un futuro cercano la llamada “economía digital”.

Pilotos 5g

PILOTOS 5G está impulsado por una Unión Temporal de Empresas (UTE) en la que participan, además de Robotnik, compañías como Orange, Visyon (Grupo MEDIAPRO), Robotnik, CFZ Cobots, Elewit (Grupo Red Eléctrica), Aracnocoptero, Idrica, ETRA y otras entidades colaboradoras.

 


El impacto del 5G en la robótica. Los robots y el 5G

¿Cuál es la relación entre el 5G y la robótica? ¿Cómo la robótica móvil puede impulsar el área de inspección y mantenimiento? ¿De qué manera el 5G está facilitando este impulso?

El pasado 30 y 31 de mayo se celebró en Valencia una de las citas más destacadas para la industria 5G: V5G DAYS. El lema elegido para esta segunda edición es “5G como motor de la digitalización”.

v5g

El objetivo de este evento es debatir y demostrar cómo la tecnología 5G se está convirtiendo en un revulsivo para la modernización de nuestra industria, presentando casos de éxito recientes de su implantación tanto a nivel nacional como internacional.

Robotnik, pionero en el uso de robótica móvil con tecnología 5G integrada, participó como patrocinador y expositor.

¿Qué es un robot 5G?

María Benítez, CMO de Robotnik, compartió con los asistentes al V5G, uno de los casos de uso dentro del proyecto PILOTOS 5G, en el que Robotnik participa junto con otros partners como Orange, iTEAM o Huawei.

v5g

María Benítez: Quiero centrar mi intervención en lo que estamos haciendo con la tecnología 5G en el sector de la robótica móvil, que es nuestro campo de actividad y, concretamente, en misiones de inspección y mantenimiento.

En Robotnik ya estamos comercializando robots aplicando tecnología 5G. Y eso, ¿qué supone? ¿Qué es un robot 5G?
Durante mucho tiempo, los robots de inspección y mantenimiento estaban condicionados por la ausencia de redes de datos que permitieran la comunicación con baja latencia o suficiente ancho de banda.

La ausencia de redes de datos con las características necesarias para una telepresencia real obligaba a dotar a los robots con un alto nivel de autonomía para realizar operaciones complejas de mantenimiento o inspección.

La irrupción de la tecnología 5G ha permitido utilizar nuevos esquemas de funcionamiento, en los que el robot puede hacer de forma autónoma gran parte de la misión, pero además puede ser teleoperado en determinadas circunstancias para las que no ha sido programado.

Las baterías que usamos en Robotnik permiten una autonomía de 8/10 horas, pero el 5G consigue que esta autonomía aumente. Esto, para la inspección robotizada, supone un gran avance.

A continuación, muestro algunas ventajas del 5G en robots enfocados a inspección y mantenimiento.

 

Ventajas específicas del 5g en robots de inspección

  • Conexiones ultra-fiables
    Elevado ancho de banda (garantizado):

    • 35-43 Mbps 4G → 400 Mbps-1.8 Gbps 5G
    • Streams de vídeo, nubes de puntos, etc.
    • Actualizaciones remotas, mantenimiento
  • Baja Latencia (garantizada)
    • Teleoperación y telepresencia
    • Computación en el EDGE/CLOUD
    • Reducción coste de hw y consumo de batería
  • Otros servicios 5G: seguridad, P2P/V2V

 

El caso de uso concreto del que voy a hablar hoy es el de inspección que estamos desarrollando en el proyecto PILOTOS 5G. Este caso de uso tiene dos vertientes: el de Inspección de infraestructura de subestaciones eléctricas y, por otro lado, la inspección de temperatura de catenaria.

El robot que utilizamos en este caso es el SUMMIT-XL equipado con cámara térmica, láseres y sensores necesarios para esta aplicación.

El SUMMIT-XL es un AMR versátil y robusto capacitado para moverse en distintos entornos tanto de interior como de exterior, totalmente óptimo para labores de inspección.

SUMMIT-XL

Al final lo que se pretende es automatizar procesos que son mecánicos y repetitivos. Con esto se consigue que los operarios puedan dedicarse a realizar tareas de más valor, así como que se garantice su seguridad. El operario ya no tiene que desplazarse físicamente a un entorno con elementos peligrosos, sino que está en el centro de control, supervisando al robot o flota de robots.

Además, se pretende que este operario pueda manejar los robots de forma intuitiva, por eso, en Robotnik hemos desarrollado una herramienta encaminada a ello: el HMI, con la que el usuario final puede tener un absoluto manejo y control de su robot.

¿Quieres ver el resto de la ponencia? En este vídeo podéis ver los resultados que se han obtenido hasta ahora en este caso de uso.

 


alessandro di fava

Alessandro Di Fava nos da las claves de la robótica en I+D

Uno de los valores competitivos de Robotnik es su larga trayectoria no solo como fabricante de robótica móvil, sino también como parte de más de 60 proyectos europeos de investigación y desarrollo en robótica.

Los robots y manipuladores móviles de la empresa española tienen un rol principal dentro de diversos proyectos enfocados a distintos sectores: inspección, logística, agricultura, sanidad o emergencias y rescate entre otros.

De innovación tecnológica, de lo que estos proyectos aportan al sector de la robótica y otras novedades, habla en esta entrevista Alessandro di Fava, director de proyectos en Robotnik.

Los proyectos de I+D en robótica son un campo particular. ¿Por qué Robotnik participa en proyectos de I+D? Veamos qué pueden aportar proyectos de I+D como los europeos al sector de la robótica y a la sociedad en general.


ADF:  Me llamo Alessandro Di Fava, soy director de proyectos en Robotnik.

Alessandro Di Fava

Actualmente participo en 4 proyectos europeos que forman parte del programa Horizonte 2020: 5G-ERA, ODIN, BACCHUS y PROMEN-AID.

Dentro de esos proyectos, nuestro objetivo es proporcionar robots móviles y también desarrollar algunas tecnologías mejoradas que aumenten nuestras aplicaciones de AMR. Me refiero, por ejemplo, al uso de la inteligencia artificial en la robótica o a los robots y el 5G.

5G y robótica

ADF: El 5G aporta mejoras en las comunicaciones entre diferentes dispositivos. Una de ellas es la posibilidad de ejecutar funciones específicas en la propia red, reduciendo problemas como el retraso o la latencia.

Sé que suena a términos muy técnicos, pero en realidad se puede entender con ejemplos sencillos. El 5G y la robótica aportan muchas posibilidades nuevas para distintas áreas.

Hasta ahora, cuando tienes que comunicarte entre dispositivos con las comunicaciones existentes (inalámbricas, 4G, etc.), en muchos casos la información no llega a tiempo.
Imagina que un equipo de bomberos tiene que controlar un robot en tiempo real en una situación de emergencia, por ejemplo. Necesitan información rápida para tomar decisiones rápidas, ya que el éxito de la misión depende en parte de que no haya retrasos en la comunicación.

También puedo contar que Robotnik ya está comercializando los primeros robots 5G.

¿Qué implica el 5G para los robots?

Como dice Alessandro, para los robots colaborativos, el 5G ofrece un marco que nos permitirá hacer avances significativos basados principalmente en 3 aspectos: baja latencia, M2M (comunicación masiva entre máquinas remotas) e IoT.
Todas las tecnologías disruptivas -la IA, el IoT o la realidad aumentada- se potencian ahora con la implementación de una conexión 5G.

Robots 5G:

  • Ancho de banda elevado: necesario para los streams de datos, vídeo y audio, tanto para el telecontrol como para el procesamiento en la nube o el Edge.
  • Baja latencia y latencia garantizada: esto abre la posibilidad de teleoperación (y telepresencia) a niveles antes imposibles. También permite el control centralizado de la flota, reduciendo las necesidades computacionales de los robots.
  • Computación en la nube: el robot no tiene por qué tener grandes capacidades de procesamiento, puede basarse en algoritmos de IA o en el procesamiento de sensores en la nube, lo que permite un producto más barato, versátil y fácil de instalar, más barato y con menor consumo de energía.
  • Teleoperación mucho más fluida y de mayor calidad.

Este desarrollo supone un gran impulso para la automatización inteligente. En el camino hacia las fábricas inteligentes, la conexión 5G integrada en las plataformas móviles de Robotnik abre un abanico de posibilidades sin precedentes en los entornos de producción: interconexión entre robots y réplicas con el gemelo digital, mayor personalización de las aplicaciones, computación en la nube o mayor uso de sistemas de Inteligencia Artificial.

¿Cuál cree que es el principal beneficio para una empresa de robótica de participar en proyectos de I+D?

ADF:  Fabricamos robots móviles de interior o exterior que pueden ser utilizados en diferentes sectores: agricultura, sanidad, inspección y vigilancia, logística… y nosotros, como empresa con 20 años de experiencia en el sector, debemos dar garantías a nuestros clientes. Garantías de que nuestros robots móviles han sido efectivamente probados y operarán como se espera de ellos en un entorno específico, compartiendo a menudo tareas con los humanos.

En esos proyectos europeos de I+D en robótica podemos probar algunas aplicaciones con todos los escenarios e infraestructuras que te ofrece un gran proyecto y luego, tras los 2, 3 o más años de duración de cada proyecto, puedes ir al cliente y decirle: okey, ese robot móvil está disponible para tal o cual aplicación en tal o cual sector. Por eso, la participación en este tipo de proyectos aporta beneficios a los proveedores de robótica, pero también a los clientes finales y usuarios finales.

Imaginemos un caso de uso en un hospital. Hasta ahora, el personal de enfermería realiza tareas generales que no son específicas del puesto que ocupan y en cambio consumen mucho tiempo: llevar material, papeles o documentos de un lado a otro del hospital. Esto supone menos tiempo para realizar su trabajo.

AMR de Robotnik trabajando en proyectos I+D

Algunos de nuestros AMR, como el RB-1 BASE o el RB-THERON, trabajan en hospitales y realizan este tipo de tareas logísticas.

Pero, ¿cómo hemos llegado a verificar que estos robots son seguros para trabajar con personas dentro de un hospital?

Robotnik como empresa tiene que demostrar que es posible que nuestros AMR trabajen con seguridad dentro de los hospitales… nosotros desarrollamos los robots móviles necesarios, integramos la tecnología requerida, etc. Pero no tenemos un hospital con pacientes para hacer las demos necesarias.
Así que H2020 nos da la oportunidad de probar y mejorar las aplicaciones en escenarios reales.
Esta es una de las principales ventajas de participar en grandes proyectos de I+D: trabajamos con varios socios y cada uno de nosotros contribuye de forma diferente, lo que hace posible un marco experimental real que de otro modo sería imposible.

Alessandro di Fava cuenta con más de 10 años de experiencia en el campo de la robótica. Comenzó su doctorado en la Scuola Superiore Sant’Anna con sede en Pisa (Italia), y continuó con experiencias laborales en dos empresas proveedoras de plataformas de servicios de robótica en España. He participado en varios proyectos de investigación e innovación financiados por la UE en colaboración con un consorcio de universidades europeas y socios industriales. Actualmente, es director de proyectos de I+D en Robotnik.


5g valencia

La vicepresidenta Nadia Calviño visita Valencia para conocer de primera mano el proyecto Pilotos 5G

  • Valencia ha sido escenario en el que mostrar los avances de la tecnología 5G dentro del proyecto Pilotos 5G, en el que Robotnik, Orange, Elewit, Vysion o CFZ Cobots, entre otros partners que forman la UTE, se han unido para desarrollar nuevas aplicaciones de este estándar tecnológico.

La vicepresidenta primera del Gobierno y ministra de Asuntos Económicos y Transformación Digital, Nadia Calviño, asistía el pasado jueves 9 de septiembre a uno de los eventos más importantes de este 2021 en Valencia para conocer, de primera mano, algunas de las demostraciones que se están desarrollando en torno a la tecnología 5G en distintos ámbitos.

Uno de los pilotos que tuvo lugar en directo en La Marina de Valencia fue el de Inspección y mantenimiento remoto con robots. En este caso de uso, Robotnik colabora con Orange y Huawei para realizar labores de inspección y mantenimiento de infraestructuras eléctricas y ferroviarias, mediante robots controlados remotamente gracias a la red 5G para la Generalitat Valenciana y la compañía eléctrica Viesgo. El control remoto de los robots en terrenos complicados implica una alta capacidad de transmisión de información (imágenes de alta calidad) y latencia ultra baja.

summit-xl

Roberto Guzmán, CEO de Robotnik, mostró a los medios y a las distintas autoridades que acudieron al acto, los beneficios de la tecnología 5G en el campo de la robótica móvil y cómo está trabajando la empresa en el proyecto Pilotos 5G a través de dos casos de uso.

Este trabajo se traducirá en grandes oportunidades de desarrollo y futuro sostenible que beneficiarán a diferentes sectores productivos y al tejido empresarial en España.

Tras interesarse por la evolución de cada uno de los casos de uso, la ministra aseguraba que "se trata del acto más agradable de mi semana probablemente", y mostraba su satisfacción al ver cuánto ha progresado el proyecto en tan poco tiempo "lo que era una lista de proyectos hace un año y medio es ahora una realidad".

Sin duda, este proyecto trae consigo grandes avances tanto para la industria como para otros sectores, que derivarán en notables progresos y beneficios para la sociedad.

rb-vogui
A continuación, una recopilación de algunas de las informaciones publicadas sobre el evento:

Una UTE liderada por Orange presenta las aplicaciones del 5G vía Las Provincias

Calviño asiste en València a demostraciones sobre el uso de tecnología 5G vía Agencia EFE

València, como nunca se ha visto vía Levante-emv

Calviño supervisa los avances del 5G en València vía Levante-emv

Nadia Calviño asiste en València a experiencias 5G que avanzan el futuro del turismo, la telemedicina, la agricultura y el mantenimiento de infraestructuras críticas vía Orange

Valencia, nodo clave para el desarrollo del 5G en España vía Nobbot


5G

Aplicaciones del 5G y la robótica industrial en España

Robotnik participa en el proyecto PILOTOS 5G cuyo objetivo es impulsar y automatizar las aplicaciones 5G y la Robótica en la Industria Española.

Robotnik, Orange, CFZ Cobots, Elewit, Visyon, Aracnocóptero o Etra, son algunos de los partners que están llevando a cabo en Valencia el desarrollo de distintas pruebas piloto en torno a la tecnología 5G como parte del proyecto PILOTOS 5G. El objetivo es impulsar la automatización de los distintos sectores industriales mediante la integración de la tecnología 5G en los robots móviles colaborativos.

PILOTOS 5G está enmarcado dentro del Plan Nacional 5G, programa para el desarrollo de proyectos piloto de tecnología 5G que ejecuta la entidad pública empresarial Red.es, impulsado por el Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital y cofinanciado con el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y cuenta con un presupuesto de 10 millones de euros.

El proyecto incluye un total de 15 casos de uso desarrollados por los distintos miembros de la UTE, entre los que se encuentra Robotnik. En el acto institucional celebrado el pasado lunes 14 se pudieron dar a conocer todos ellos y se realizaron 3 demostraciones específicas, entre las que estaban los dos casos de uso en los que participa Robotnik.

 

Robótica en España y Aplicaciones 5G

Los dos casos de uso de la tecnología 5G y robotica industrial en los que participa Robotnik son:

1. Caso de uso 6: Robótica - Gestión remota de Flota de AGVs.
Esta aplicación del 5G y la robótica se implementa en dos pilotos en plantas industriales de manufactura (tanto para interior como para exteriores). El primero de ellos es FERMAX, donde los robots RB-VOGUI realizarán una tarea de aprovisionamiento de puntos de producción desde el almacén (transporte interior) y el segundo es FAURECIA, donde el robot realizará una tarea de transporte de racks de airbags. Hasta el momento se está trabajando en el diseño de los carros de transporte y en el sistema de docking de robot a carros para poder realizar el transporte, en el sistema de localización y navegación de interiores y exteriores (3D SLAM), en la interfaz de usuario y en la implementación de un gestor de flotas en la nube, que posteriormente se probará en el edge.

robot móvil

En cuanto la cobertura 5G esté disponible en el Campus de la UPV, se empezará con las primeras pruebas de comunicaciones, gestión de flota y telecontrol de ambos casos de uso, pruebas preliminares de funcionamiento y validación previas a la ejecución de los pilotos.

2. Caso de uso 7: Robótica - Inspección Remota.
El caso de robótica de inspección se centra en la inspección autónoma de subestaciones eléctricas y catenaria para FGV (Ferrocarrils de la Generalitat Valenciana). Hasta el momento se está trabajando en la configuración de sensores y fabricación del robot, en la programación y configuración del robot para esta aplicación, en la organización de una plataforma para el almacenamiento de datos y en la integración del sistema de comunicaciones 5G con el robot de inspección remota.

Partners en los casos de uso 6 y 7

Robotnik proporciona la tecnología robótica a nivel de hardware y software para los dos casos de uso. En concreto, Robotnik proporciona un robot SUMMIT-XL (inspección) y una flota de robots RB-VOGUI (Sistema de Gestión de Flotas), así como el software que incluye entre otros módulos como el gestor de flota, software embarcado para localización, navegación, gestión de misiones, HMI, etc.

Iteam es la responsable del desarrollo e integración del sistema de comunicaciones 5G basados en el hardware y software de Robotnik.

5G

Por su parte, Intel tiene un papel de colaborador de Orange en el caso de uso 6 (Gestión de flotas - AGVs) y proporciona algoritmos de computación en la nube que procesan datos obtenidos de sus sensores.
Por último, Orange es el proveedor de la red y Huawei del hardware para infraestructura.

El 5G marca el futuro de la robótica móvil colaborativa y supone un gran avance para la industria. De hecho, como ya se hablaba el pasado año, ‘la Comisión Europea publicaba una Recomendación en la que pide a los Estados miembros que impulsen la inversión en infraestructuras de conectividad de banda ancha de muy alta capacidad, incluida la 5G, que es la piedra angular de la transformación digital y un pilar esencial de la recuperación. El despliegue a tiempo de las redes 5G ofrecerá importantes oportunidades económicas en los próximos años, dado que es un activo crucial para la competitividad europea y la sostenibilidad, así como un importante elemento facilitador de los futuros servicios digitales.’ Según se lee en la web oficial.

¿Qué aporta el 5G a la robótica móvil?

Estas pruebas piloto o aplicaciones del 5G y la robótica de inspección y gestión de flotas son ejemplos muy representativos en los que la introducción de 5G va a tener un papel disruptivo. Es un marco inmejorable para validar y probar las capacidades de esta nueva tecnología, que sin duda supone innumerables ventajas para la robótica móvil colaborativa.

Lo que la tecnología 5G aporta a los robots autónomos de servicio:

  • Ancho de banda elevado: necesario para los streams de datos, vídeo y audio, tanto para telecontrol como para procesamiento en la nube o el edge.
  • Baja latencia y latencia garantizada: esto abre la posibilidad de teleoperación (y telepresencia) a niveles anteriormente imposibles. También permite el control centralizado de flotas, reduciendo las necesidades computacionales en los robots.
  • Computación en la nube: el robot no tiene por qué tener grandes capacidades de procesamiento, puede apoyarse en algoritmos de IA o procesamiento de sensores en la nube, permitiendo un producto más económico, más versátil y fácil de instalar, más barato y con menor consumo de energía.
  • Teleoperación mucho más fluida y con más calidad:

Con estos usos de la tecnología 5G y la robótica que se están desarrollando, se pretende validar las ventajas mencionadas y medir las prestaciones en casos de uso reales.