La expansión de los brazos robóticos continúa, impulsada por la creciente necesidad de automatización en cada vez más sectores y a la aparición de los cobots o brazos robóticos colaborativos que han aportado muchas facilidades para los usuarios, tanto a nivel de usabilidad como por de flexibilidad.
El uso de los robots manipuladores está muy extendido para para mover artículos de un punto a otro (Pick & Place), alimentación de maquinaria, soldadura o atornillado de piezas en sectores como el logístico, automovilístico o aeroespacial.
Queremos mostrar 3 ejemplos de nuevos usos y aplicaciones que quizás resultan más desconocidos pero que están marcando tendencia: conservación de patrimonio cultural, usos de robótica en entornos peligrosos y agricultura.
En el último punto del artículo, hacemos referencia a otro aspecto que tiene relación directa con las posibilidades de uso de los brazos robóticos y de los manipuladores móviles: las herramientas de final de brazo – EOAT (End Of Arm Tools, por sus siglas en inglés).
¿QUÉ ES UN BRAZO ROBÓTICO?
Un brazo robótico o robot manipulador es un dispositivo mecánico diseñado para imitar el movimiento y la funcionalidad de un brazo humano. Consta de articulaciones y partes interconectadas que permiten movimientos y posicionamientos precisos. Los brazos robóticos se utilizan habitualmente en industrias como la manufacturera, la aeroespacial y la logística para tareas como el ensamblaje, la soldadura o la manipulación de materiales.
Pueden controlarse manualmente, programarse automáticamente o mejorar con Inteligencia Artificial para operaciones adaptativas. Dependiendo de su diseño y función, los brazos robóticos pueden variar en grados de libertad, capacidad de carga útil y personalización.
Más allá de los robots manipuladores entendidos como cobots o brazos robóticos anclados o fijos en una ubicación, este artículo aporta una visión de los avances, usos y aplicaciones de los robots manipuladores móviles, es decir, los robots autónomos cuyo brazo robótico está montado sobre una plataforma móvil.
USOS DE LOS ROBOTS MANIPULADORES
La Industria 4.0 ha transformado la producción y el consumo mediante la automatización, redefiniendo los procesos industriales. El uso de robots manipuladores desempeña un papel clave en diversas aplicaciones ampliamente adoptadas como el ensamblaje de productos, la soldadura automatizada, la pintura, la paletización, el embalaje o la carga y descarga de maquinaria pesada.
No obstante, el crecimiento en la demanda de automatización ha impulsado una mayor adopción de robots manipuladores en sectores emergentes, dando lugar a nuevas aplicaciones menos conocidas pero con un desarrollo prometedor:
Robots manipuladores en entornos peligrosos
El uso de robótica en entornos peligrosos donde la intervención humana implica riesgos para su seguridad, permite anticipar desastres o analizar datos en zonas con condiciones extremas, protegiendo a las personas.
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- Exploración nuclear: un robot manipulador móvil en plantas nucleares, puede manejar materiales radiactivos, minimizando la exposición de los trabajadores.
- Rescate en desastres: robots con brazos articulados que ayudan a mover escombros o hacer una primera valoración en zonas catastróficas, de manera que los equipos de rescate tengan una información más completa de la situación a la que se enfrentan y puedan proceder en consecuencia.
- Manipulación de sustancias químicas: en muchos laboratorios y fábricas están implementando manipuladores móviles autónomos para manejar productos tóxicos o perjudiciales para la salud de los operarios.
Robots Manipuladores para la agricultura automatizada
Los robots manipuladores tienen todavía mucho que aportar al sector de la agricultura. La escasa mano de obra o la dificultad que entrañan ciertos procesos agrícolas, hace necesaria la automatización de la agricultura con el objetivo de mejorar la eficiencia y aumentar la rentabilidad de los mismos. Estos son 3 ejemplos de tareas que el robot RB-VOGUI+ puede ejecutar en agricultura:
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- Monitorización de frutos y cultivos: con herramientas de visión para identificar, clasificar e incluso recoger productos según el punto de maduración.
- Poda automatizada: eliminar ramas innecesarias en cultivos como viñedos y árboles frutales para mejorar su crecimiento, es posible gracias a las distintas herramientas de final de brazo que se pueden integrar en RB-VOGUI+.
- Fertilización: automatizar la aplicación de productos fertilizantes u otros tipos de abono, es una tarea recurrente en cualquier área agrícola que resulta tedioso e incluso peligroso para los agricultores.
Robots Manipuladores para la restauración del patrimonio cultural
Otro de los usos de los robots móviles más desconocidos e innovadores es la restauración y preservación del patrimonio cultural. Robotnik tiene un ejemplo reciente de este uso es RINGHIO, un robot móvil para la conservación del Parque Arqueológico de Pompeya.
Además de la monitorización e inspección de zonas arqueológicas, la robótica de manipulación también está siendo una herramienta extraordinaria para tareas como:
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- Limpieza de esculturas y frescos: robots manipuladores con herramientas de microabrasión que eliminan la suciedad y posibles partículas de polvo sin afectar las superficies originales.
- Reconstrucción de piezas dañadas: brazos manipuladores capaces de ensamblar fragmentos de cerámica, mármol o pintura, reparando su estructura original.
- Escaneo y digitalización 3D: Capturan modelos detallados de obras para análisis, restauración virtual o impresión de réplicas en caso de deterioro.
AVANCES DE LOS ROBOTS MANIPULADORES
La expansión de la robótica en general y, concretamente, el avance de los robots manipuladores, son la consecuencia de varios factores que han influido a lo largo de los años:
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- Factores demográficos: existe una crisis real por la escasez de trabajadores y el envejecimiento poblacional, que afecta a sectores como la agricultura o la fabricación. La robótica de manipulación suple esta carencia, realizando tareas para las que no hay mano de obra disponible.
- Factores Sociales: un mayor conocimiento de la robótica ha contribuido a la mayor aceptación social de la misma. El crecimiento de la demanda de robots manipuladores móviles autónomos tiene una relación directa con una labor educativa de la sociedad en este sentido.
- Factores Tecnológicos: los avances tecnológicos en robótica, como la optimización de sensores, el desarrollo de la inteligencia artificial o navegación, permiten que estos robots ejecuten autónomamente cada vez tareas más complejas de manera más autónoma.
- Factores Políticos: en los últimos años, han aumentado las iniciativas gubernamentales que fomentan la automatización mediante robótica, influyendo en la democratización de los robots manipuladores y su expansión en el mercado.
- Factores Económicos: la expansión en el mercado global de los robots manipuladores hace que su coste económico haya disminuido. Por tanto, la inversión inicial en robots es menor. Además existen más opciones de financiación que facilitan la adopción de estas tecnologías.
HERRAMIENTAS DE FIN DE BRAZO (EOAT)
AUMENTA LAS POSIBILIDADES DE UN BRAZO ROBÓTICO
Las herramientas de fin de brazo (EOAT, por sus siglas en inglés), también conocidos como efectores finales, son accesorios intercambiables que se colocan al final del brazo robótico para realizar diversas tareas. Estos componentes le aportan al manipulador una funcionalidad específica, ampliando sus capacidades más allá de la manipulación y adaptándose a la aplicación concreta. La gama de herramientas disponibles en el mercado van desde las pinzas, ventosas, manos robóticas, sopletes para soldadura o atornilladores eléctricos.
Gracias a las EOAT, los robots manipuladores móviles se convierten en una solución todavía más versátil y flexible para abordar las necesidades de automatización.
Preguntas frecuentes sobre brazos robóticos
Un brazo robótico es un dispositivo mecánico que imita los movimientos del brazo humano para automatizar tareas como el ensamblaje, la soldadura y la manipulación de materiales.
Los robots manipuladores o brazos robóticos se utilizan mucho en centrales nucleares, rescate en catástrofes o laboratorios químicos para manipular materiales peligrosos de forma segura.
Un robot manipulador móvil puede automatizar tareas agrícolas como la supervisión de cultivos, la poda automatizada y la aplicación precisa de fertilizantes.
Un manipulador robótico puede limpiar obras de arte, reconstruir piezas dañadas y crear escaneados 3D para su conservación. Los robots manipuladores móviles también pueden ejecutar tareas de inspección y monitorización de zonas arqueológicas, recopilando e informando de los datos.
Las herramientas EOAT, también conocidas como efectores finales, son herramientas intercambiables como pinzas o soldadores que mejoran la versatilidad de un brazo robótico, adaptándolo a la aplicación específica.
