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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.

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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 arte actual 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.


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.

 


5G

Aplicaciones del 5G y la robótica industrial en España

Robotnik participia en el proyecto PILOTOS 5G cuyo objetivo es impulsar y automatizar las aplicaciones 5G y la Robotica 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.


industry 4.0

Robotnik en el reciclaje de productos electrónicos (E-Waste): HR-RECYCLER

El reciclaje de residuos electrónicos (E-Waste) es actualmente la mayor amenaza para el planeta, según la Fundación Global de Reciclaje.  

De hecho, las Naciones Unidas advirtieron recientemente que los residuos electrónicos se consideran el "flujo de residuos de más rápido crecimiento en el mundo"; en realidad estamos hablando de unos 53 millones de toneladas al año (según el informe Global E-waste Monitor 2020 de la UNU, en 2019), que aumentarán considerablemente en los próximos años, incluyendo componentes tóxicos y residuos peligrosos si no se reciclan adecuadamente.

 

El reciclaje de los RAEE es un proceso que requiere mucho tiempo y esfuerzo, debido a la variedad de aparatos que hay que reciclar y a los diferentes componentes y materiales de los que están hechos. Ante esta realidad, las industrias no podemos quedarnos al margen. 

 

Robotnik quiere ser parte de la solución y por ello, participamos en HR-RECYCLER, un proyecto multidisciplinar que pretende mejorar la capacidad de reciclaje de los países europeos.

Colaboración humano-robot en el proceso de reciclaje de RAEE.

Una cuestión clave en los procesos de reciclaje es el recorrido de los materiales y componentes en bruto y desmontados en la planta de reciclaje. Se trata de un proceso que consume recursos, ya que los materiales y componentes se procesan en varias partes de la fábrica. En un proceso de reciclaje tipo, los dispositivos sin clasificar llegan a la planta de reciclaje en grandes camiones. Después de la clasificación, cada dispositivo tiene que ser transportado a su estación de reciclaje, donde se separa en sus componentes. Los componentes pueden separarse aún más o estar listos para ser trasladados a su destino final.

Aquí es donde entra en juego Robotnik. El transporte de materiales dentro de una fábrica tiene que hacerse de forma asequible, eficiente y segura. Además, con la llegada de la cuarta revolución industrial, los robots móviles tienen que ser capaces de operar en colaboración con los humanos, compartiendo espacio.

¿Cómo hacerlo asequible?

La asequibilidad se consigue proporcionando un robot móvil capaz de transportar las mismas cestas o cajas que ya tiene la fábrica, lo que reduce el número de cambios que hay que hacer en la fábrica.

¿Cómo hacer que sea realmente eficiente?

La eficiencia se consigue mediante algoritmos de navegación de última generación, así como algoritmos de planificación de la fábrica en general

La colaboración se consigue mediante el uso de la navegación con conciencia humana, pero también aumentando la comunicación entre el robot y el humano sobre los objetivos del robot.

La seguridad se consigue mediante la aplicación de medidas estrictas, sensores y actuadores que cumplen las últimas normas de seguridad.

Todo este esfuerzo lo dirige Robotnik hacia la creación de un nuevo robot: RB-ARES. Robotnik ha desarrollado una solución fiable que integra robots, sistemas de localización, herramientas de configuración y programación (HMI) y sistema de gestión de flotas (FMS). Estos conocimientos se integrarán en el nuevo RB-ARES, que es capaz de transportar hasta 1.500 Kg. de carga y realizar una navegación completamente autónoma.

Aplicación del robot RB-ARES en el reciclaje.

El objetivo de RB-ARES será recoger y colocar los palés EURO a nivel del suelo y dirigirlos a través de la fábrica con las características requeridas de asequibilidad, eficiencia, seguridad y colaboración con las personas. Para cumplir esta misión, RB-ARES está equipado con actuadores y sensores de última generación.

 

RB-ARES funciona con  ROS, así como con la tecnología propia de Robotnik para la navegación, la localización e interacción hombre-máquina, lo que permite una fácil configuración, programación e integración del robot en diferentes aplicaciones y sistemas de gestión de flotas, como exige la Industria 4.0. Ésta es la principal característica de los robots móviles colaborativos como RB-ARES, un robot móvil inteligente que asiste a los humanos en un espacio de trabajo compartido y apoya la optimización de los procesos dentro de la industria.

 

[1] Foro Económico Mundial. (2019). Una nueva visión circular para la electrónica: Time for a Global Reboot, (enero), 24.


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).

BADGER, el robot subterráneo y autónomo

Robotnik participa en el proyecto BADGER, cuyo objetivo es el diseño y desarrollo de un sistema robótico subterráneo autónomo. El robot que será capaz de perforar, maniobrar, localizarse, mapear y navegar en el espacio subterráneo y estará equipado con herramientas para la construcción horizontal y vertical de redes de pozos y tuberías.

El sistema robótico realizará tareas como construcciones sin zanjas, instalaciones de cableado y tuberías, investigaciones geotécnicas, instalaciones de riego a gran escala, operaciones de búsqueda y rescate, y aplicaciones de defensa.

Robotnik será el el encargado del diseño del sistema robótico y el desarrollo del hardware, además de la integración general del sistema. Concretamente, esta tarea se centrará en la integración de las principales unidades de locomoción, propulsión y dirección.


robotics in food industry

La viticultura de precisión da un paso más gracias al proyecto Vinbot

El proyecto europeo VINBOT, basado en la viticultura de precisión, acaba de finalizar después de tres años de intenso trabajo.

El robot de VINBOT está basado en la plataforma autónoma móvil SUMMIT XL y el principal objetivo del mismo es optimizar la gestión del rendimiento y la calidad del vino.

Ello ha sido posible gracias a la amplia sensorización de la que está dotado el robot y que le ha permitido capturar y analizar imágenes de viñedos y datos en 3D mediante el uso de aplicaciones de cloud computing.

VINBOT surge como respuesta ante la necesidad de impulsar la calidad de los vinos europeos mediante la aplicación de la viticultura de precisión. El proyecto, que ha finalizado exitosamente, va a permitir a bodegas y viticultores poder realizar predicciones precisas del rendimiento de sus viñedos. Una vez realizado esto se podrá organizar favorablemente tanto la producción como la comercialización de los vinos.

https://www.youtube.com/watch?v=DZXmBPOiEfQ