Robótica colaborativa: desde las aulas hasta la industria

La industria actual está inmersa en un proceso de evolución constante, con grandes retos que llevar a cabo. En esta era de la digitalización de la industria, aparece como uno de los elementos clave el robot colaborativo o cobot.

Quién les iba a decir a los trabajadores que iban a tener al lado, trabajando codo con codo, a unos asistentes eficientes sin necesidad de utilizar vallas de seguridad, incluso que algunos tendrían dos brazos operativos similares a las personas para completar tareas de mayor complejidad de la cadena productiva. ¡Y que estos asistentes iban a ser máquinas! Además, del acercamiento y mejora en la interacción con los usuarios, los cobots permiten reducir de forma significativa los problemas de espacio en su instalación, mejorar la facilidad y rapidez en la programación, y agilizar la adaptación ante cambios en la producción. Estamos hablando de combinar las habilidades humanas y las capacidades de los robots industriales en un espacio colaborativo común y bien definido, con un menor coste y mayor flexibilidad en su integración.

La utilización de sensores de fuerza, presión o tacto adquiere especial relevancia en ellos. Incorporados en la estructura del robot, permiten medir y controlar la fuerza y la velocidad, lo que garantiza que no superen los umbrales definidos en caso de producirse un contacto, sea intencionado o por accidente, manteniendo en todo momento la seguridad del usuario y de los componentes de su entorno.

Si nos preguntamos por los desafíos a los que se enfrentarán los cobots, el punto de mira se dirige hacia una mayor capacidad de carga, un mayor grado en la interacción y autonomía a la hora de tomar decisiones bajo unos parámetros preestablecidos para mejorar la producción. Aspectos en los que la visión y la inteligencia artificial tienen mucho que aportar.

Estos avances permiten que los cobots amplíen de forma significativa los campos de aplicación, abordando un número cada vez mayor en sectores tales como la industria farmacéutica, del plástico, alimentaria, electrónica, etc. siendo las tareas de montaje las más demandadas. Todo ello hace que los robots colaborativos sean cada vez más atractivos para las empresas, tanto PYMES como de mayor tamaño, con el fin de aumentar su productividad y rentabilidad, así como de promover un entorno de trabajo seguro.

Lo que es obvio es que esta tecnología ha venido para quedarse. De hecho, todos los fabricantes de robots se encuentran inmersos en procesos de lanzamiento al mercado de cobots en mayor o menor medida y grado de desarrollo del conjunto de sus habilidades. Por tanto, es hora de que los docentes los integremos en las prácticas de laboratorio de los actuales planes de estudios tanto a nivel de grados como de másteres, sin cerrar la puerta al desarrollo de tesis doctorales. Los robots colaborativos forman ya parte del currículum de numerosas universidades, como la Universidad del País Vasco, Universidad Carlos III, Universidad de Málaga, Universidad Politécnica de Cartagena…

Desde el punto de vista docente, la motivación que estos robots despiertan en el alumnado es muy alta. Concretamente, entre las primeras tareas demandadas por estudiantes de asignaturas como Robótica Industrial Avanzada o Automatización y Robótica, de la Escuela de Ingeniería de Bilbao, se han decantado por tareas de ensamblaje y tareas en las que el cobot no sólo necesita habilidad y destreza sino también inteligencia.

Prueba de ello ha sido el desarrollo de una aplicación en la que el usuario deposita un cubo de rubik (incluyendo variantes de 2x2 ó 3x3) en cualquier punto arbitrario de su escenario y el cobot lo recoge para mostrar las diferentes caras del cubo ante una cámara y comenzar su resolución, llevándole a conseguir su objetivo de completar las caras del mismo color en decenas de segundos. En este caso, el cobot tiene una estructura cinemática de dos brazos, incluye una cámara externa e interacciona con el entorno Matlab, que le dota de las estrategias más adecuadas para abordar en cada caso la resolución óptima del cubo de rubik.

Dado el interés y aceptación mostrado por parte de la industria, no podemos más que preparar a nuestros futuros egresados en el conocimiento de este campo específico de la robótica desde las aulas, lo que a su vez permitirá unir lazos con el mundo profesional que les espera detrás de estas puertas de las Escuelas de Ingeniería.

Itziar Cabanes Axpe,

Miembro del Grupo Temático de Robótica del Comité Español de Automática.

Profesora Titular.

Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática.

Escuela de Ingeniería de Bilbao.

Universidad del País Vasco (UPV/EHU).

Págs. 22 a 23.