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.


HR-RECYCLER

¿Es realmente seguro que las personas compartan espacio de trabajo con robots? Robotnik en el proyecto HR-RECYCLER

La Industria 4.0 y las fábricas inteligentes son un marco propicio para las empresas que se plantean crecer. El sector tecnológico, en concreto la robótica colaborativa, está en constante desarrollo para dar respuesta a los nuevos retos que presenta este contexto.

Nuevos retos

Como decía Ángel Soriano en esta entrevista, ‘uno de los desafíos principales a los que nos enfrentamos en el desarrollo de los proyectos de I+D son los entornos dinámicos e impredecibles. Es uno de los factores más críticos a la hora de ofrecer una solución aplicable a distintos escenarios o casos de uso'.

Frente a estos escenarios cambiantes y dinámicos, es necesario ofrecer la máxima seguridad para que robots y humanos puedan operar de forma eficaz y con todas las garantías.

Este post muestra cómo la velocidad se adapta al entorno para que el robot cumpla su misión lo más rápido posible manteniendo la seguridad del sistema.
Los AMR actuales son más potentes, más avanzados y más productivos, por lo que la seguridad se ha convertido en un elemento fundamental y en el reto clave para una colaboración eficaz con los operarios.

HR-RECYCLER es un proyecto H2020 de I+D que desarrolla una Planta híbrida de reciclaje humano-robot para el reciclaje de equipos eléctricos y electrónicos.
Robotnik, como proveedor de hardware, se encarga de desarrollar nuevos conceptos de UAV capaces de manejar material dentro de fábricas inteligentes y preprocesar materiales RAEE por procedimientos robóticos automáticos (categorización de dispositivos eléctricos/electrónicos, desmontaje, clasificación de los componentes del dispositivo, etc.).

La seguridad es la clave

Para Robotnik, como fabricante de robots con experiencia desde 2002, y dentro del entorno colaborativo del proyecto HR-RECYCLER, este aspecto es especialmente importante ya que humanos y robots trabajarán codo con codo.

En artículos anteriores se ha hablado de la importancia de la seguridad centrándose en el aspecto predictivo/anticipatorio, es decir, la señalización y cómo se implementa en los AMR. Además de esto, la seguridad también implica aspectos como evitar colisiones, la ralentización o la detención de los robots y la comodidad de los humanos cuando un robot móvil autónomo trabaja a su alrededor.

Pero, ¿cómo funciona esto realmente? ¿Cómo garantiza Robotnik la seguridad de sus robots?

Robotnik pretende garantizar la seguridad de sus robots mediante el cumplimiento de la norma EN ISO 3691-4:2020, relativa a Carretillas industriales - Requisitos de seguridad y verificación - Parte 4: Carretillas industriales sin conductor y sus sistemas.

Para el cumplimiento de la normativa y además de los reglamentos concretos de cada país, este ofrece al lector una breve descripción sobre qué, por qué y cómo se alcanzará el conjunto de premisas de la ISO relacionadas con el movimiento.

En primer lugar, el robot debe estar adecuadamente diseñado para permitir que el sistema reduzca la velocidad, detenga el movimiento o modifique su comportamiento en función de las condiciones ambientales, tal y como se recoge en la ISO mencionada anteriormente, los requisitos mínimos de hardware en cuanto a garantizar el movimiento son:

  • Sistema de frenado: el robot necesita estar equipado con un sistema de frenado capaz de funcionar cuando el robot está apagado y también capaz de detener el sistema cuando los actuadores están fuera de control.
  • Sistema de control de velocidad:el robot debe estar equipado con un sistema de control de velocidad para enviar una señal de parada en caso de exceso de velocidad. También tiene que estar alineado y ser compatible con la estabilidad de la plataforma.
  • Sistema de control de la dirección: el robot necesita controlar el ángulo de dirección de los actuadores para controlar la estabilidad del robot.
  • Dispositivos de protección y medidas complementarias: para detectar personas en los recorridos en modo automático, los robots deben estar equipados con sensores capaces de detectar personas y correctamente instalados para ello. Si estos dispositivos no pueden funcionar en el sentido del movimiento, la velocidad máxima debe ser inferior a 0,3 m/s.

Una vez que esta parte ya está instalada en el robot y correctamente integrada, la configuración y las áreas de control deben estar alineadas con las capacidades del robot. Para comprobar todos los componentes, los robots tienen instalado el módulo PLC seguro, un controlador de seguridad modular ajustable para aplicaciones de seguridad y el núcleo del proceso de supervisión. El nivel de seguridad realmente alcanzado viene determinado por el cableado externo, la forma en que se implementa el cableado, la configuración, la selección de los activadores de comandos y la forma en que están dispuestos en la máquina.
En los robots de Robotnik, el sentido del cableado y de la interacción es el siguiente:

safety

 

Configuración

El PLC seguro se comunica con los frenos electromecánicos para activar la seguridad y detener o reducir la velocidad del robot. La configuración depende del diseño, la función y el área de trabajo del robot. Si el personal puede acceder a la trayectoria de la lanzadera, deben implementarse ciertas condiciones de seguridad de acuerdo con las normas aplicables, por lo que el robot debe ser capaz de actualizar este nivel de seguridad en tiempo real:

  • Áreas láser. Los escáneres láser utilizados pueden conmutar entre dos tipos de áreas: el área de advertencia, donde el robot reduce su velocidad máxima como prevención; y el campo de protección, donde el robot detiene su comportamiento si algo le cierra el paso. Ambos campos están configurados para aumentar proporcionalmente a la velocidad. La distancia mínima del campo de protección para el límite de velocidad máxima más bajo es de 0,3 m.
  • Límite de velocidad: los límites de velocidad se incluyen como una de las condiciones en la ISO para garantizar que el robot podrá detenerse antes de chocar y con una distancia restante, los límites también pueden reducirse para mejorar la estabilidad de la base o la carga. La velocidad máxima permitida debe ser inferior a 0,3 m/s si los sistemas de detección de personal (es decir, los escáneres láser) están silenciados y sólo pueden ser utilizados por los trabajadores especializados. Si el robot no trabaja cerca de las personas y tiene un gran espacio para trabajar, la velocidad máxima es de 1,2 m/s con el sistema de detección de personal activo. En la siguiente tabla se resumen todos los casos posibles de velocidad:

  • Ángulo de dirección: la dirección del movimiento es también uno de los condicionantes ya que la estabilidad puede verse afectada o el robot puede tener zonas no cubiertas por la seguridad.

 

Configuración específica

En el marco del proyecto se diseñaron dos tipos de robots: el RB-KAIROS+ que es una plataforma omnidireccional montada con un manipulador, y el RB-ARES, que es una transpaleta robotizada.

La configuración del RB-KAIROS+ cuenta con frenos de seguridad, dos botones de emergencia accesibles, un sistema de monitorización de la tracción en cada rueda y dos láseres 2D instalados y situados en dos de sus esquinas. Los escáneres proporcionan al robot un rango de visión de 360º de su entorno. El rango de visión detecta cualquier obstáculo situado a una altura de 170 mm del suelo, que es la altura recomendada para detectar las piernas del personal.

El RB- KAIROS + está configurado, de serie, para activar la parada de emergencia al detectar un obstáculo a una distancia de 1.000 mm. Esta configuración puede ser modificada en función del entorno o de la aplicación a realizar, siempre que no comprometa la seguridad de los usuarios.

 

El robot tiene una zona de seguridad predefinida en el plano horizontal, determinada por la detección de láseres de seguridad. Cuando se detecta un obstáculo o una persona dentro de la zona de seguridad, el RB-KAIROS+ se detiene hasta que la zona vuelve a estar libre. El tamaño de la zona de seguridad depende de la velocidad de la base móvil.

Cuando la base está estática o tiene una velocidad inferior a 0,15 m/s, la zona de seguridad es la que se detalla en el siguiente esquema:

Esta superficie aumenta con la velocidad de la base móvil hasta alcanzar las dimensiones máximas con una velocidad de 1m/s:

Una vez alcanzada la velocidad máxima de 1,3m/s, la plataforma se detiene por razones de seguridad.

En el caso de la transpaleta, está configurada con los frenos de seguridad, el sistema de control de la dirección y la tracción y un único láser 2D instalado y situado en la parte delantera, que le confiere un rango de visión de 270º. El rango de visión detecta cualquier obstáculo situado a una altura de 170 mm del suelo y está configurado para activar la parada de emergencia al detectar un obstáculo a una distancia de 250 mm.safety

El robot tiene una zona de seguridad predefinida en el plano horizontal, determinada por la detección láser de seguridad. El tamaño de la zona de seguridad depende del vector de velocidad de la base móvil, es decir, de su módulo, sentido y dirección de movimiento. Se definen varias regiones pequeñas y sólo se activan las que están en la dirección y sentido del vector de movimiento.

safety zone

Cuando la base es estática o tiene una velocidad inferior a 0,15 m/s, la zona de seguridad es la que se detalla en el siguiente esquema:

Esta superficie aumenta con la velocidad de la base móvil hasta alcanzar las dimensiones máximas con una velocidad de 1,2 m/s:

Conclusiones

La seguridad es una parte crucial que hay que tener en cuenta a la hora de diseñar un AMR que trabaje en un escenario colaborativo entre humanos y robots. Dentro del diseño de soluciones robóticas, Robotnik trabaja para conseguir una sinergia total entre los componentes para construir y desarrollar robots capaces de trabajar de forma segura entre humanos y que, al mismo tiempo, representen una solución eficiente y rentable para la empresa que apuesta por la implantación de la robótica.

 

 


angel soriano

Entrevista a Ángel Soriano, director de proyectos de I+D en Robotnik

Ángel Soriano es director de varios de los proyectos de I+D en Robotnik Automation, la empresa española líder en robótica móvil colaborativa.

Desde hace más de 5 años, Ángel, doctor en Automática, Robótica e Informática Industrial, se encarga de la elaboración de propuestas, el desarrollo y la dirección de diversos proyectos europeos H2020.

angel soriano

En esta charla nos cuenta algunas de las novedades de la investigación en el campo de la robótica móvil o la estrecha relación que existe entre el trabajo en I+D y la fabricación de los robots y manipuladores móviles en Robotnik. Así es cómo la robótica móvil colaborativa está aportando soluciones en la actualidad.

Proyectos de I+D

P. En Robotnik dedicáis gran parte de vuestros esfuerzos al trabajo en Investigación y Desarrollo mediante proyectos que precisan soluciones de robótica móvil. ¿Qué valor consideras que aportan al sector de la robótica los proyectos de I+D?

R. Estos proyectos juegan un papel decisivo para el sector e impulsan la investigación desde los dos puntos de vista más importantes: por un lado, la parte investigadora que es quien desarrolla la tecnología más allá del estado de la misma y, por otro lado, se implica directamente la industria o parte interesada en aplicar dicha tecnología en cada caso de uso concreto.
Esta sinergia, creada desde el principio del proyecto, dirige y orienta la investigación hacía resultados que son tangibles, demostrables y aplicables para la industria e interesantes para la seguir evolucionando en el sector de la robótica móvil autónoma.

P. En este momento, ¿cuáles son los proyectos de I+D europeos que coordinas dentro de Robotnik?

R. En Robotnik estamos involucrados en unos 30 proyectos de I+D de distinta naturaleza donde nos encargamos principalmente del desarrollo de las plataformas robóticas y la tecnología relacionada con ellas.  Yo personalmente, participo en el desarrollo de varios de los proyectos que Robotnik tiene abiertos, la mayoría de ellos son proyectos europeos dentro del marco H2020, pero me encargo de coordinar 4 de ellos:

FASTER: el objetivo es abordar una serie de desafíos que surgen en situaciones de peligro para los equipos humanos que trabajan en emergencias. Se trata de un proyecto orientado a ofrecer y aplicar nuevas tecnologías como robots aéreos y terrestres para operaciones de rescate llevadas a cabo por equipos de emergencia en casos como terremotos, inundaciones o edificios clausurados.

faster
RB-CAR | FASTER

ODIN: este proyecto está orientado a la integración de tecnologías para servicios en hospitales, principalmente a través de la Inteligencia Artificial. Aquí los robots móviles autónomos prestarán servicios desde apoyo a logística hasta interacción con pacientes y personal.

BACCHUS: hemos percibido cómo la incorporación de la robótica móvil a la agricultura ha tenido un importante avance en los últimos años. BACCHUS busca la automatización de la vendimia selectiva de alta precisión mediante robótica de manipulación móvil, intentando imitar la misma mecánica que realiza un operario, es decir, utilizando dos brazos coordinados para su recogida.

ODYSSEUS: es uno de los proyectos más recientes en los que hemos entrado y está en una fase muy inicial todavía. Se trata de un proyecto de seguridad orientado a la detección de gases o elementos con alto grado de explosividad mediante el uso de UGVs sensorizados específicamente para ese fin.

P. En todos estos proyectos juegan un papel clave los robots móviles autónomos. Háblanos sobre alguno de los robots de Robotnik que participan y qué aportan exactamente.

R. El RB-CAR en FASTER es un vehículo orientado para operaciones de rescate en exteriores que puede navegar de forma autónoma por GPS para explorar áreas desconocidas. Tiene también la capacidad de crear a tiempo real un mapa 3D del entorno y un streaming de los distintos sensores que incorpora -cámara térmica, estéreo cámara o Lidar 3D- al puesto de control donde se encontraría el operario del vehículo. Además, tiene cabida para dos tripulantes y puede ser conducido manualmente.

Una de las funcionalidades es que el vehículo guarda inicialmente una posición GPS segura, donde se instalaría el puesto de control, y puede ser conducido mientras se testea el entorno. Una vez se encuentra algo de interés, el conductor se baja del vehículo para atender la situación en cuestión y puede enviar al robot autónomo de vuelta a la posición segura donde comenzó. Es decir: hacer de vehículo mula transportando materiales de un punto a otro.

El SUMMIT-XL es otro de los robots autónomos que participan en FASTER.  Al ser un vehículo más pequeño que el RB-CAR, está orientado a exploración en interiores, aunque también se ha utilizado en escenarios exteriores. El SUMMIT-XL ofrece también navegación autónoma por GPS y mapping 3D al mismo tiempo que envía el vídeo streaming de las cámaras Térmica y RGB orientable que incorpora. 

SUMMIT-XL
SUMMIT-XL | FASTER

En ODIN utilizamos la plataforma RB-1 BASE. Es uno de los robots móviles para interiores encargados de desplazarse de manera autónoma por el hospital para transporte de mercancía, monitorización de instrumentos o interacción con personal.

También tenemos el robot RB-VOGUI XL en BACCHUS que es un robot bi brazo, el RISING en ODYSSEUS

P. Comentabas que desde 2002 Robotnik ha formado parte de más de 60 proyectos de investigación a nivel europeo. ¿Cuáles son los principales desafíos a los que se enfrenta la robótica/manipulación móvil en estos proyectos I+D?

R. La robótica autónoma avanza en la medida que lo hace su contexto tecnológico. Ahora mismo estamos en un momento súper interesante en el que el 5G, la Inteligencia Artificial, la realidad aumentada o la navegación 3D, por ejemplo, permiten importantes progresos para la robótica.
En mi opinión, estos son los 3 desafíos principales a los que nos enfrentamos en el desarrollo de los proyectos:

  • Los entornos dinámicos e impredecibles. Es uno de los factores más críticos a la hora de ofrecer una solución aplicable a distintos escenarios o casos de uso. Aquí, la robótica móvil va de la mano de la IA.
  • La tecnología sensorial avanza rápidamente pero aún no ofrece soluciones con la precisión que se requiere para algunas aplicaciones.
  • La brecha de la transición de la tecnología entre la comunidad de investigación y los usuarios finales. Es complicado hoy en día ofrecer productos o resultados de estos proyectos que estén al alcance del conocimiento y usabilidad de un usuario no experto en la materia. Aún queda mucho para relajar la diferencia de uso entre el proveedor tecnológico y el usuario final.

Por sectores

P. Las aplicaciones de robótica colaborativa se han convertido en un factor determinante para el crecimiento de las empresas en diferentes sectores. Por ejemplo, ¿Cuál es la contribución de la robótica en el sector de la logística?

R. En la logística de interior, la organización autónoma de los almacenes y el transporte interno de mercancías está a la orden del día. Además, la innovación radica en que los vehículos móviles que antes se movían por un carril fijo, dentro de una cadena de montaje, por ejemplo, los Vehículos Guía Autónomos (AGV por sus siglas en inglés), ahora son Vehículos Móviles Autónomos como los que desarrolla y fabrica Robotnik, por lo que pueden moverse libremente por el suelo, pudiendo modificar su trayectoria y ofreciendo una mayor flexibilidad. Esto significa que el cliente no necesita modificar el entorno o instalar nada en particular para ello.

RB-1 BASE

En este campo, la flota de robots heterogéneos que pueden coordinarse de forma autónoma entre sí para realizar tareas de forma óptima, es una de las investigaciones más en boga actualmente.

Uno de los robots más populares orientados a entornos de interior es el RB-1 BASE. Un robot diferencial que puede navegar de forma autónoma moviendo estanterías o mercancías de hasta 50 kg de carga útil.

En la logística de exteriores es donde encontramos los mayores avances en los últimos años en cuanto a aplicación de robótica móvil. Podemos ver ya en funcionamiento aplicaciones orientadas a la última milla -como AUDERE- con robots autónomos que transporten mercancías o paquetes durante la última parte de la ruta o los trayectos cortos para tareas como recoger la basura, entregar paquetes, recoger frutas…

La plataforma RB-VOGUI es uno de los robots móviles más utilizados en logística exterior. Puede navegar de forma autónoma y, con un brazo manipulador montado en la parte superior de la base, está capacitado para interactuar con objetos del entorno, recogiendo basura del suelo o muestras de interés. 

Hay otros temas como el transporte de mercancías por carretera, en los que todavía queda camino por recorrer, aunque es cierto que la investigación está trabajando en ello, por lo que en un futuro próximo se obtendrán resultados con seguridad.

AUDERE
RB-VOGUI | AUDERE

 

P. ¿Y qué hay respecto al sector de seguridad y defensa?

R. En este caso, la robótica trata de ofrecer herramientas que mitiguen los peligros a los que se enfrentan las personas que trabajan en estos sectores con dos ideas principales. Por un lado, mandar al escenario crítico primero al robot que al humano básicamente porque así, si algo sale mal, afecta al robot y no para el humano. Y por otro lado, trabajar en la zona afectada intentando no contaminarla.

 

P. También nombrabas antes los grandes avances que se han experimentado en el sector de la agricultura.

R. La automatización en el sector agrícola no es realmente nueva, hay muchas máquinas grandes, camiones, tractores con maquinaria especializada en la recogida de frutas y verduras.

Pero los resultados de estas máquinas no se pueden comparar con el trabajo realizado por los operarios que están especializados en el campo. El operario sabe sólo con mirar la fruta, si está lista para ser recogida o si necesita más tiempo para estar más madura. O qué uva es la mejor para la producción de vino.

Por eso nace la agricultura de precisión en la que la robótica ofrece muchas ventajas.
Aparte de las ventajas obvias como trabajar sin supervisión humana o trabajar de noche, la idea principal es proporcionar a los robots autónomos la capacidad de identificar, como hacen los humanos, la mejor opción para actuar con el entorno.
Como decía antes, dentro del proyecto BACCHUS, el RB-VOGUI XL monta dos brazos manipuladores para vendimiar de forma autónoma como lo haría un humano. Utilizando un brazo como la mano que tiene las tijeras y corta el racimo y en el otro el efecto final que tiene que actuar como una mano, recogiendo todo el racimo.

RB-VOGUI XL | BACCHUS

Ángel Soriano ha participado, expuesto y defendido artículos en diversos congresos nacionales de robótica como las Jornadas de Automática anuales organizadas por la Comisión Española de Automática (CEA), e internacionales como en la IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) o en The World Congress of the International Federation of Automatic Control (IFAC), entre otras. Autor de capítulos de libro en Advances on Practical Applications of Agents and Multi-Agent Systems y Distributed Computing and Artificial Intelligence. Autor y coautor de diversos artículos publicados en revistas internacionales de alto índice de impacto como Robotics and Autonomous Systems, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics o Sensors. Ha sido investigador en la Universidad Politécnica de Valencia durante más de 5 años, asociado a varios proyectos de investigación del plan nacional del Ministerio de Economía y Competitividad. Ha sido técnico superior en el Laboratorio de Robótica del Instituto de Automática e Informática Industrial de la Ciudad Politécnica de la Innovación y ha sido profesor asociado al departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad Politécnica de Valencia durante más de 2 años.


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.

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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


robot safety

Lo que la Robótica aporta a la Seguridad y Rescate

  • Robotnik participa en estos momentos en 5 proyectos enfocados los sectores de seguridad y rescate.

Robotnik tiene una destacada presencia en proyectos I+D en los que la robótica y la manipulación móvil autónoma tiene como objetivo aportar soluciones al mundo real en distintos sectores.

Desde el año 2002, Robotnik ha participado en más de 60 proyectos, la mayoría de ellos a nivel europeo. Actualmente están en curso unos 30 proyectos de distinta naturaleza: algunos con objetivos orientados a la logística, otros al sector sanitario o también al agroalimentario, entre otros.

En este post recopilamos los proyectos robóticos abiertos relacionados con la seguridad ciudadana y el rescate, un área donde los robots terrestres autónomos pueden desarrollar actividades de alto nivel que agilicen la toma de decisiones de momentos críticos.

I+D en Europa

Uno de los principales retos de Europa es impulsar la investigación y desarrollo dentro de las empresas, ya que es la clave para la competitividad y productividad de cada sector económico a largo plazo. Por ello, existen programas oficiales de financiación como los Horizon 2020 que dan soporte en este sentido.

En concreto, el I + D en tecnologías robóticas se ha vuelto más importante que nunca en los últimos años. Prácticamente no hay ningún país que no invierta -tanto a nivel empresarial como a nivel estatal y de las instituciones- en robótica.

Este incremento de la inversión se debe a diversos factores, por ejemplo, el enorme desarrollo que han tenido algunos de los catalizadores de la robótica como el 5G o la Inteligencia Artificial, que propician un marco idóneo, con unas conexiones y capacidades que antes no existían.

¿Qué son los proyectos I+D de seguridad?

Quizás existe un mayor desconocimiento sobre la investigación e innovación en este sentido, en cambio, es mucho lo que la robótica móvil está aportando en este campo. Ministerios de Defensa, instituciones enfocadas a las operaciones de rescate o de emergencias, protección civil, fuerzas del orden y los sectores que trabajan por la seguridad ciudadana en general, tienen la vista puesta en los avances que esta tecnología supone.

Existen distintas formas de inseguridad que pueden afectar a los ciudadanos, ‘ya sea por delitos, violencia, terrorismo, desastres naturales o provocados por el hombre, ataques cibernéticos o abusos a la privacidad, y otras formas de desórdenes sociales y económicos.’ European Comission.

Los proyectos en los que Robotnik colabora tienen como objetivo comprender, detectar, prevenir, disuadir, preparar y proteger contra las amenazas a la seguridad.

A continuación, los puntos extraídos de la web propia de la Comisión Europea, que resumen perfectamente las actividades en las que se enfoca este marco de investigación:

  • Luchar contra la delincuencia, el tráfico ilegal y el terrorismo, incluida la comprensión y la lucha contra las ideas y creencias terroristas;
  • Proteger y mejorar la resiliencia de las infraestructuras críticas, las cadenas de suministro y los modos de transporte;
  • Fortalecer la seguridad a través de la gestión de fronteras;
  • Mejorar la seguridad cibernética;
  • Aumentar la resistencia de Europa a las crisis y desastres;
  • Garantizar la privacidad y la libertad, incluso en Internet, y mejorar la comprensión jurídica y ética de la sociedad de todas las áreas de seguridad, riesgo y gestión;
  • Mejorar la normalización y la interoperabilidad de los sistemas, incluso con fines de emergencia;
  • Apoyar las políticas de seguridad exterior de la Unión, incluida la prevención de conflictos y la consolidación de la paz.

Tras este marco contextual, estos son los proyectos de seguridad y rescate en los que Robotnik participa en la actualidad:

CREST

Lucha contra la delincuencia con una plataforma autónoma con una plataforma avanzada de predicción, prevención, operación e investigación aprovechando el ecosistema de IoT.

Robotnik, como proveedor de hardware, está desarrollando un nuevo concepto de UGV (vehículo terrestre no tripulado) capaz de desplegar de forma autónoma en el campo un pequeño UAV (vehículo aéreo no tripulado).

  • Detección y evaluación de amenazas.
  • Planificación dinámica de misiones y navegación adaptativa para mejorar la vigilancia basada en sistemas autónomos.
  • Mando y control distribuido de las misiones policiales.
  • Compartición de información e intercambio de pruebas digitales basadas en blockchain.
  • Entrega de información pertinente a las diferentes partes interesadas de forma interactiva y adaptada a sus necesidades.

RESPOND-A

Tiene como objetivo desarrollar soluciones holísticas y fáciles de usar para los primeros auxilios. Robotnik es responsable del desarrollo de robots para entornos peligrosos y misiones de apoyo y participa desarrollo de interfaces entre los robots de emergencia y la aplicación de comando y control.

  • Herramientas de equipamiento y estrategias de misión crítica para los primeros intervinientes
  • Realidad aumentada y virtual
  • Localización y seguimiento pasivo y activo
  • Transmisión de vídeo interactivo multivista de 360º.
  • Coordinación de robots autónomos y vehículos aéreos no tripulados.

ROBORDER

Las autoridades fronterizas y los organismos encargados de hacer cumplir la ley (LEA) de toda Europa se enfrentan a importantes desafíos en la forma en que patrullan y protegen las fronteras. ROBORDER tiene como objetivo desarrollar y demostrar un sistema de vigilancia de fronteras autónomo completamente funcional con robots móviles no tripulados que incluyen vehículos aéreos, de superficie de agua, submarinos y terrestres.

Robotnik, como proveedor de hardware, está desarrollando un nuevo concepto de UGV (vehículo terrestre no tripulado) capaz de desplegar de forma autónoma en el campo un pequeño UAV (vehículo aéreo no tripulado).

  • Enjambre autónomo de robots heterogéneos para la vigilancia de fronteras.
  • Sistema autónomo de vigilancia de fronteras totalmente funcional con robots móviles no tripulados que incluyen vehículos aéreos, de superficie acuática, submarinos y terrestres, capaces de funcionar tanto de forma autónoma como en enjambre.
  • Capacidades de detección para la identificación temprana de actividades delictivas e incidentes peligrosos.

INTREPID

El objetivo aquí es proporcionar a los socorristas un nuevo enfoque para acelerar la exploración y evaluación de sitios peligrosos, lo que permite una respuesta rápida y eficaz. Revolucionar las operaciones de primeros auxilios en las primeras fases de un desastre cuando las posibilidades de salvar vidas son mayores y las operaciones se ven ralentizadas por muchos tipos de incertidumbres.

El papel de Robotnik en el proyecto es diseñar y desarrollar un vehículo terrestre no tripulado inteligente (UGV) capaz de realizar misiones de exploración a través de terrenos accidentados o ubicaciones interiores complejas.

  • Reconocimiento y evaluación en incidentes peligrosos.
  • Una respuesta rápida es clave para salvar vidas y minimizar los daños medioambientales.
  • Desarrollar una plataforma que permita a los primeros intervinientes explorar con seguridad el lugar de los hechos, analizar y evaluar las amenazas existentes y decidir, basándose en información fiable sobre la situación, los siguientes pasos a dar.
  • Utilizar asistentes cibernéticos (vehículos autónomos inteligentes) para mejorar la velocidad, el alcance y la eficacia de la exploración de lugares complejos.

FASTER

FASTER proporcionará herramientas innovadoras, aceptadas y eficientes que mejoren las capacidades del personal de socorro en términos de conocimiento de la situación y comunicación.

Robotnik es el líder del paquete de trabajo 5 del proyecto: “Plataformas autónomas”. Implica el desarrollo de un nuevo vehículo RB-CAR y también un robot SUMMIT-XL. Serán utilizados por los socorristas para explorar y comprobar el entorno y también para transportar algunos materiales pesados.

  • Conocimiento de la situación táctica que proporciona servicios de visualización innovadores para una imagen operativa común portátil que permita representar escenarios interiores y exteriores.

Recogida de datos mediante una plataforma IoT segura para la distribución.

  • Comunicación resistente a nivel de campo proporcionando capacidades de comunicación háptica, comunicación con K9s; y a nivel de infraestructura a través de tecnologías 5G y UAVs.


robotics r&d

Robotnik en DECENTER: Robótica + Inteligencia artificial

Entrevista PhD- Decenter Project Coordinator.

La Inteligencia Artificial es una tecnología en constante evolución y cuyas posibilidades e influencia en distintos ámbitos es amplísima. Existen numerosas aplicaciones de IA relacionadas con robótica móvil que tienen una relación directa en distintos sectores industriales. 

Todas estas aplicaciones, así como los hábitos de la sociedad actual, hace que sea necesario enfocar nuestra atención en un punto clave: ¿Qué hacemos con la enorme cantidad de datos que generamos? 

Robotnik forma parte de DECENTER, un proyecto europeo dentro del programa H2020 cuya finalidad es precisamente gestionar, proteger y procesar de forma eficiente y segura estos datos. 

Ángel Soriano, responsable por parte de Robotnik en este proyecto, que nos acerca un poco más a DECENTER, contándonos cómo ha evolucionado desde sus inicios, en qué fase se encuentran los objetivos, las conclusiones que extraen y mucho más.

 

1. Para comenzar la conversación, ¿podrías hacernos un resumen de en qué consiste exactamente DECENTER?

DECENTER es un proyecto que intenta ofrecer una infraestructura que facilite a los desarrolladores de Inteligencia Artificial y software orientado al Cloud&Edge computing, la integración y despliegue de sus servicios o aplicaciones.

El proyecto contempla 3 perfiles diferentes:

  1. Programadores y arquitectos orientados a la computación distribuida o gestión de la computación en edge/cloud.
  2. Desarrolladores enfocados a algoritmos de IA, los cuales normalmente requieren gran capacidad de cómputo y memoria.
  3. Operarios o personal técnico responsable del buen funcionamiento e integración del software desplegado en el hardware disponible.

Lo que se pretende con DECENTER es facilitar al técnico la integración de procesos y/o algoritmos de IA en el sistema que ya tiene implantado en su fábrica, y que además pueda procesarlos en el edge o en el cloud.

 

 

Un ejemplo: tenemos un profesional que se dedica a desarrollar un algoritmo que es capaz de identificar robots dentro de una fotografía. Por otro lado, tenemos a un trabajador-operario que conoce su sistema, que es capaz de tomar esa fotografía, pero no es especialista en Inteligencia Artificial. ¿Cómo puede integrar las ventajas que ofrece la IA sin necesidad de especializarse en ello?

DECENTER pretende crear estas conexiones y distribuir la computación (estos algoritmos requieren mucha capacidad de cómputo) a distintos niveles. 

Un nivel local, podría ser ejecutarlo dentro del mismo ordenador que toma la fotografía. 

Un nivel por encima sería ejecutarlo dentro de un ordenador que no es el mismo que toma la fotografía, pero está dentro de la misma región o relativamente cerca (Edge).

Y un nivel superior sería ejecutarlo en el cloud.

Jugando con esos 3 niveles, el proyecto ofrece una plataforma que facilita esa integración y comunicación.

 

¿Qué papel desempeña Robotnik en el proyecto?

Todo lo anteriormente explicado se aplica a 4 casos de uso que están definidos en el proyecto. Robotnik es proveedor de uno de los casos de uso del proyecto: logística de robótica.

Cuando un robot está realizando sus tareas autónomas navegando por el almacén, tiene que tomar ciertas decisiones en base a los imprevistos que van surgiendo, como por ejemplo el hecho de encontrar obstáculos que bloqueen su camino. En ciertas ocasiones, si el robot no es capaz de identificar qué es ese obstáculo, la opción más segura es, primero que el robot se detenga inmediatamente y después: 

  • O que el robot se quede estático esperando hasta que el obstáculo desaparezca para asegurar que no existe riesgo alguno de colisión. 
  • O que el robot replanifique su trayectoria para alcanzar su objetivo por otro sitio e intentar evitar el obstáculo.  

Esta es una situación muy frecuente en flotas de robots móviles colaborativos ya que suelen compartir espacio de trabajo entre ellos mismos y con trabajadores del mismo almacén. 

DECENTER abre la posibilidad de aplicar una identificación de obstáculos a través de la IA. 

Robotnik ofrece los robots y toda la infraestructura, además de desarrollar la integración de la plataforma DECENTER dentro del robot y de la estructura que ya teníamos y gracias a este servicio que nos ofrece el partner y el proyecto, hemos podido ramificar las opciones de gestionar las flotas de robots en almacenes. 

 

2. En este punto, ¿Qué objetivos de los marcados se han cumplido y en qué aspectos será necesario seguir trabajando?

Un ejemplo de objetivo cumplido en el caso de uso concreto de Robotnik es: nos propusimos ser capaces de identificar otro robot con un nivel de confianza superior al 80% y de reducir el uso de la CPU de los robots un 10% derivando computación al edge/cloud. Ambos objetivos se han alcanzado de manera satisfactoria.

 

3. ¿Qué supone este proyecto para la industria 4.0?

Hay varias cosas que DECENTER aporta a la industria 4.0 directamente. Una de ellas es la gestión de la computación: poder derivar y gestionar la computación entre dispositivos. La computación distribuida es algo que está actualmente a la orden del día y es pura vanguardia. Hablamos incluso, de hacerlo de una manera inteligente en base a unos objetivos o prioridades. 

Robotnik diseña y fabrica robots móviles. Si queremos que un robot ejecute un algoritmo muy pesado y con mucha capacidad de cómputo (esto sucede en muchísimas ocasiones: cámaras de alta resolución, LiDAR que captura 320.000 puntos distintos cada segundo...), hemos de capacitarlo para ello.

La solución directa es que la CPU del robot sea muy potente lo que implica normalmente implica que sea más cara. Sin embargo, con la capacidad de delegar computación, tienes la posibilidad de enviar todos esos datos usando la comunicación con otros dispositivos o con el cloud, computar los datos allí y aplicar el resultado devuelto al robot.

Esto abarata costes desde el punto de vista de la producción del robot, hace el sistema más inteligente puesto que se reduce el consumo eléctrico del robot, optimiza la energía y en general, optimiza recursos.

 

4. Teniendo en cuenta tanto a las grandes empresas como a las PYMES, ¿Cuál es el mayor reto para la aplicación real de la Inteligencia Artificial en la industria?

El mayor reto es sin duda que la IA se encuentra en continua evolución y expansión y su integración en la industria requiere de personal especializado para ello. Actualmente existe una brecha entre la comunidad especializada en IA y el personal involucrado en la industria que debe lidiar con los problemas propios de su industria.

DECENTER intenta acercar ambos perfiles de modo que la industria pueda beneficiarse de la aplicación de la IA sin necesidad de ser especialista en IA.

Existe otro reto tecnológico implícito para aplicar la metodología de DECENTER en una aplicación real de industria, las comunicaciones. Cuando se delega la computación entre dispositivos, y estos requieren de cierta velocidad de procesamiento en tiempo real, se necesita que la comunicación entre dispositivos sea rápida y segura. 

En DECENTER hemos trabajado a varios niveles: 

  1. El EDGE. Aquí no te hace falta internet para comunicarte con otro dispositivo y se considera un nivel mucho más rápido en cuanto a comunicaciones que el cloud.
  2. El cloud. Aquí sí que hace falta una conexión a internet para acceder a los servidores y normalmente se asume que es más lento que el EDGE. 

Por tanto, en general las comunicaciones es el gran challenge tecnológico que tiene esta metodología. Aquí cabría también hablar del 5G, que es otro campo en el que Robotnik está participando activamente en otros proyectos. 

 

5. Qué casos de uso han tenido más repercusión o qué sectores han mostrado interés en los avances de DECENTER?

DECENTER tiene que ver sobre todo con el procesamiento de datos, su rapidez en transmisión de datos y capacidad de computación de los mismos. Recursos computacionales. 

Todos los proyectos tienen un desarrollo en el que siempre se definen unos casos de uso para demostrar que el desarrollo es aplicable a aplicaciones reales. Al final, hay que demostrar en qué áreas de interés va a funcionar lo que se desarrolla durante el proyecto.

En nuestro caso de uso en DECENTER, los stakeholders son cualquiera que emplee robótica de logística.

Puede ser interesante para cualquier gestión de almacenes tanto por el ahorro que va a suponer para la empresa como por el salto tecnológico y productivo. 

Durante el piloto de DECENTER se probó con el RB-1 BASE, dando resultados muy atractivos. Ahora no tengo robots individuales, sino que tengo una flota de ordenadores que se ‘ayudan’ entre sí para optimizar los procesos, no sólo desde un punto de vista físico, sino sobre todo desde el procesamiento de datos y la ejecución de cada uno de ellos: si uno de tus robots se está parado cargando, puedes utilizar la computación o pc de ese robot para procesar datos del robot que sí está moviendo.

 


industry 4.0

Robots móviles y seguridad: la experiencia de Robotnik en el proyecto HR-RECYCLER

Los robots colaborativos han pasado a primer plano en la escena internacional al generalizarse la Industria 4.0. Hoy tenemos robots más potentes, más avanzados y más productivos, por lo que la combinación robots móviles y seguridad es un elemento clave.

La seguridad es la clave

Para Robotnik, como fabricante de robots con amplia experiencia y dentro del entorno colaborativo del proyecto HR-Recycler, este aspecto es especialmente importante ya que humanos y robots trabajarán codo con codo. La solución propuesta para transportar materiales dentro de una fábrica tiene que hacerse de forma segura.

Para este proyecto, los robots diseñados son el RB-KAIROS+ (manipulador móvil) y el RB-ARES (transpaleta). Es realmente importante cómo los robots móviles mostrarán la intención de movimiento, elevación o manipulación.

industry 4.0

 

Para garantizar el correcto funcionamiento en el complejo marco de este proyecto, Robotnik ha dotado a sus robots de sensores y señalizadores que permiten al robot proceder con seguridad y mostrar sus objetivos de forma anticipada.

Los fabricantes pueden introducir medidas de seguridad en sus operaciones automatizadas de varias maneras. El tipo y la complejidad de estas medidas variarán según la aplicación robótica.

Para garantizar la máxima seguridad, existen ciertas reglas y normas de seguridad que estos robots colaborativos deben cumplir. En Europa se encuentran en la norma EN ISO 3691-4:2020 e ISO 12100:2010 6.4.3

rb-ares mobile robot

Aplicación de la normativa ISO

Este post pretende dar al lector una breve descripción sobre qué implica y como se aplica esta normativa.

En primer lugar, ¿qué incluye la normativa ISO? La normativa sobre sistemas de alerta dice:

  1. Cuando se inicie cualquier movimiento después de un estado de parada de más de 10 segundos, se activará una señal de aviso visible o acústica durante al menos 2 segundos antes del inicio del movimiento.
  2. Durante cualquier movimiento se activará una señal de aviso visible o acústica.
    Si los medios de detección humana están activos, la señal será diferente.
  3. Cuando los robots cambien su dirección desde una trayectoria recta, se dará una indicación visible de la dirección que debe tomar antes de que cambie la dirección en caso de que el robot se conduzca de forma autónoma.
  4. Cuando el elevador esté activo, deberá haber una señalización especial.

La solución propuesta es un software de dos pasos que gestionará las señales del robot, explicado a continuación tras el diagrama y en las celdas rojas:

El robot_local_control es un nodo gestor que tiene información sobre el estado de todo el robot: estado del elevador, meta activa, misión terminada, etc. A la derecha, un grupo de nodos que gestiona el movimiento del robot con un nivel de prioridad:

  • Robotnik_pad_node: El trabajador utiliza un pad PS4 para controlar el robot y este nodo transmitirá las órdenes (modo no autónomo).
  • Nodos de planificación de rutas: de igual manera que Move_base, controla el robot (modo autónomo).

Robotnik ha instalado en sus robots móviles dos formas de alertar a los usuarios de las instalaciones: dispositivos acústicos o indicadores luminosos a través de acoustic_safety_driver y leds_driver.

industry 4.0

Como se puede ver, hay dos pasos para unir las partes superior e inferior, un nodo para transformar el movimiento en señales para mostrar la intención del robot y otro para orquestar los dos tipos de señales y gestionar los requisitos de la normativa.

Un controlador de señales de giro está destinado a resolver el primer y el cuarto requisito de la normativa en función del modo del robot (autónomo o no autónomo).

En modo no autónomo, y como dice la norma, el movimiento depende de un personal debidamente autorizado y formado por lo que basta con mostrar que el robot se mueve leyendo la orden de movimiento y comprobando la velocidad aplicada.

En modo autónomo el robot navega hacia un punto de destino a través de una trayectoria calculada por el planificador, además gestiona el AMR para evitar obstáculos de forma dinámica y por ello es importante alertar a los trabajadores en todo momento.

¿Cuál es el proceso?

Esta es una breve descripción de la función, que tiene en cuenta el plan y recalcula al mismo tiempo que el planificador para poder mostrar la predicción más actualizada del movimiento.

 

Por último, el robot_signal_manager pretende resolver el resto de problemas ya que tiene acceso al estado del robot, muestra una señal luminosa o una señal acústica 2 segundos antes del movimiento, da prioridad a las señales de emergencia (en consonancia con el comportamiento del robot, las señales rojas significan que el robot se detendrá) y las señales que no son exclusivas se muestran mediante balizas o señales acústicas.

 

La zona ocupada es una de las señales no exclusivas. Los robots tienen unas balizas extra que parpadean en rojo cuando hay algo en la zona de protección (cerca del área de movimiento del robot, de la zona crítica) y en amarillo se indica cuando hay algo en la zona de advertencia (cerca de la zona de protección).

 

Resumiendo

La seguridad no sólo consiste en detener el robot o evitar un choque cuando se produce la colaboración entre humanos y robots. Con el desarrollo de estos nodos, Robotnik pretende no sólo disminuir la probabilidad de accidente o cumplir con las premisas de la ISO de seguridad, sino también ayudar a los trabajadores a sentirse más cómodos con las decisiones del robot móvil y acercar la colaboración humano-robot, mostrando señales claras sobre la actuación del robot.


Bots2ReC, extracción robótica de fibras de amianto en edificios

Europa ha pagado un alto precio por el amianto, con más de cien mil muertes relacionadas con esta sustancia. Los trabajadores del sector de la construcción están al frente de la lucha por la descontaminación de amianto de edificios y pronto podrían contar con una ayuda en forma de un sistema robótico guiado por inteligencia artificial (IA).

La evolución constante y polifacética de la sociedad ha dejado intactas muy pocas industrias. En la mayoría de los sectores, se ha evolucionado hacia una mayor automatización. La mayoría, pero no todos. Un sector inamovible se ha mantenido fiel a sus costumbres: el sector de la construcción. Durante los últimos doscientos años, los trabajadores han realizado con sus propias manos las mismas tareas repetitivas, estandarizadas y físicamente extenuantes. Pero esta situación podría cambiar muy pronto gracias a proyectos como Bots2ReC (Robots to Re-Construction). La idea que subyace a Bots2ReC es sencilla: algunas tareas son demasiado peligrosas para que sean realizadas por personas, por lo que tiene más sentido que sean ejecutadas por máquinas. «Además de la exposición, algunos procesos o los materiales empleados en ellos, provocan riesgos para la salud en forma de polvo, vibraciones, ruido o sustancias tóxicas. Es precisamente para estas tareas para las que podríamos obtener grandes beneficios —y también demostrar el enorme potencial— de la automatización», comenta Tobias Haschke, coordinador del proyecto en nombre de RWTH Aachen University.

Adaptado a las necesidades del sector de la construcción

Para favorecer dicha automatización, el consorcio del proyecto primero tuvo que superar obstáculos relacionados con la naturaleza del sector de la construcción. Mientras que la mayoría de las industrias trabajan en un entorno definido, el sector de la construcción ha tenido que lidiar tradicionalmente con un entorno en constante cambio con normas y procedimientos diversos. Tal como Haschke explica: «La clave del éxito reside en el control técnico de este cambio continuo». Los avances recientes en la informática, los sistemas de almacenamiento y los sensores constituyeron los principales factores que espolearon al proyecto Bots2ReC. Estos permitieron la introducción de tecnologías. En un lapso de tres años, el equipo del proyecto desarrolló un sistema robótico capaz de gestionar la eliminación del amianto en las obras. «El robot gestiona la eliminación del amianto de manera integral y no solo pieza por pieza. Gracias a sus capacidades de IA, también está adaptado para su utilización en condiciones reales», comenta Haschke. «La IA combina un formato de datos sencillo y a medida para la representación del entorno con un complejo módulo de planificación. De esta manera, puede ofrecer un sistema escalable en términos de tamaño de la flota y se adapta automáticamente a los planos de planta disponibles». La mayoría de las pruebas de Bots2ReC se llevaron a cabo con un disco de esmerilado para representar el proceso real de eliminación del amianto. Esto ayudó al equipo a comprender y, a continuación, controlar los complejos mecanismos de esa interacción. Además, se evaluó la idoneidad del sistema para su uso en edificios de viviendas convencionales, y se probó en varios conjuntos de planos de planta y habitaciones. Los resultados son prometedores, con una accesibilidad básica que alcanza casi el 90 % de la superficie de las paredes de una vivienda convencional. Queda pendiente una comparación directa con el trabajo manual, que se llevará a cabo en la continuación del proyecto.

El mayor logro

“Para mí, nuestro mayor logro es el propio robot. Su diseño y modo de funcionamiento se adaptan a los requisitos del sector de la construcción, y su método de diseño es único. Esto queda patente en la altura de techo procesable de 3 m, que se combina a la vez con una carga útil del brazo de 20 kg y un suministro de energía continuo gracias a un sistema móvil y omnidireccional en tándem”, explica Haschke. El proyecto ya ha despertado el interés por parte del sector de la construcción, tanto por su sistema robótico completo como por sus componentes.

robot móvil

Aunque el proyecto Bots2ReC concluyó en noviembre de 2019, el equipo ha seguido investigando sobre los procesos de esmerilado, la lógica de planificación y la tecnología de radar. Ya existe demanda para estos, que deberían comercializarse en los próximos dos años. “Estamos especialmente orgullosos de los productos que se han descentralizado durante el proyecto y que ya están disponibles en forma de dos robots móviles, comercializados por Robotnik Automation (RB-2 BASE y Summit XL Steel), y varios sensores de radar mejorados, comercializados por indurad GmbH», señala Haschke. Gracias a su enfoque, Bots2ReC contribuirá a reducir los futuros problemas de salud de los trabajadores. No hay duda de que el coste de la tecnología será fácilmente contrarrestado por su alto beneficio social y eficiencia económica. Además, el proyecto podría adaptarse para eliminar otros productos peligrosos, como la pintura con plomo.


Robotnik e Itera colaboran en el desarrollo del proyecto "Symphony"

Investigación y desarrollo de sistema inteligente de gestión de tecnologías con capacidades multifuncionales para la mejora operativa en la industria, apoyado por la Agencia Valenciana de la Innovación.
El objetivo de este proyecto es el desarrollo de las tecnologías necesarias para disponer de robots y manipuladores móviles fáciles de integrar y utilizar. Estas tecnologías incluyen sistemas avanzados de localización de robots y operarios, sistemas de gestión y planificación de flota en la nube, así como nuevos sistemas de control de calidad y calibración de parámetros. Este proyecto ha sido apoyado por la AVI (Agencia Valenciana de la Innovación) y cuenta con la colaboración de los institutos tecnológicos Ai2 (Automática e Informática Industrial) e ITI (Instituto Tecnológico de Informática).

Robótica autónoma para implementar agricultura de precisión

En el marco del proyecto iDRONE, financiado por el IVACE, AINIA ha desarrollado un modelo demostrativo de agricultura de precisión basado en sensores de visión hiperespectral, en dispositivos de vuelo no tripulado (drones y robots autónomos) y en la aplicación de técnicas de Inteligencia Artificial y Big data analytics.

La aplicación de la robotica en la agricultura permitirá al agricultor aplicar tratamientos fitosanitarios a cada planta o cultivo según sus necesidades, o decidir el momento óptimo de recolección de manera selectiva, entre otras ventajas.

La aportación de Robotnik al proyecto es el robot autónomo SUMMIT-XL, personalizado con la correspondiente sensorización y que ha sido utilizado en diversos proyectos de I+D enfocados a la agricultura de precisión.

Más información:
Agricultura de precisión y drones para mejorar el rendimiento y la planificación de los cultivos.
Inteligencia artificial y drones para mejorar los cultivos.