Robotnik ayuda a impulsar la tecnología 5G y su implantación en los robot móviles para industria

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 móvil y 5G

Los dos casos de uso en los que participa Robotnik son:

1. Caso de uso 6: Robótica - Gestión remota de Flota de AGVs.
Este caso de uso 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?

Los pilotos de 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 los pilotos 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.

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