La visión artificial y la incorporación de sensores de fuerza, grandes retos de los robots industriales

Yolanda González/DICYT La robótica industrial ha sufrido un gran desarrollo tecnológico desde que en 1961 la firma General Motors utilizara el primer robot para trabajos de soldadura. Desde entonces, ha cambiado desde su estructura física hasta la integración de sensores, su capacidad de diálogo con las máquinas que le rodean o su capacidad de carga, con robots que pueden llegar a manipular hasta 500 kilos. El principal reto al que se enfrenta ahora la robótica industrial pasa por el desarrollo e integración de sensores capaces de procesar mayor cantidad de información, sobre todo de dos tipos: visión artificial y sensores de fuerza.

La aplicación de la robótica en entornos industriales y en servicios como la seguridad o el entorno sanitario es el tema que centra el curso que hasta el próximo 3 de diciembre acoge la Escuela Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad de Valladolid. Bajo la coordinación del profesor del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática Juan Carlos Fraile, se mostrará a través de conferencias de expertos en robótica cuál es el panorama actual de aplicación y desarrollo de estas máquinas en la industria y en otros ámbitos como el médico (robots quirúrgicos, robots móviles en hospitales), robots vigilantes como elementos de seguridad en instalaciones o robots humanoides dotados de habilidades sociales.

La jornada de mañana estará centrada en la robótica industrial. El profesor e investigador Juan Carlos Fraile será el encargado de detallar cómo estas máquinas se han ido transformando a lo largo de los últimos 48 años, es decir, desde su aplicación a los entornos industriales. Por un lado, la sustitución de motores hidráulicos por eléctricos ha permitido una reducción en el tamaño de estos robots, mientras que la evolución de los sistemas de control, con procesadores cada vez más potentes, han permitido igualmente que "aumente su capacidad de diálogo con las máquinas que están a su alrededor", ha precisado Fraile a DiCYT.

Otro de los cambios que han sufrido estas máquinas ha sido en su capacidad de carga. De las primeras máquinas, que manipulaban unos 10 kilogramos, se ha pasado a robots capaces de levantar "de 400 a 500 kilos". También ha evolucionado su estructura física, ya que "inicialmente tenían estructura antropomórfica con eslabones unidos en serie, como es el caso de los robots de soldadura, que actualmente se siguen usando; sin embargo, ahora se están desarrollando máquinas con estructura paralela, gracias a lo que su control es más sencillo". Estas máquinas, ha explicado el coordinador del curso, se utilizan actualmente en operaciones de manipulación de piezas, denominadas pick and place.

Retos del futuro

La robótica industrial se enfrenta de cara al futuro a dos retos fundamentales: Por un lado, la integración de robots en red, algo que "ya es posible pero que aún no está implantado en las industrias", y que permitirá tener acceso desde el ordenador de la oficina a la información que están manejando los robots, ha señalado Fraile. Por otro lado, el otro gran desarrollo científico vendría de la mano de la integración de sensores de visión artificial y fuerza en estas máquinas, que son mayor capacidad de procesamiento de datos que los actuales. "Estos dos campos de integración de sensores son los que se van a desarrollar más", augura el experto.

Por un lado, la visión artificial "está muy desarrollada en robótica móvil, pero en industria no". Existen robots capaces de saber si tienen delante la pieza que tienen que manipular y cómo está posicionada, pero "hay más información que se puede extraer, como el tamaño y color de esa pieza". Y ese será el reto de estos sensores. Por otro lado, estas máquinas han estado tradicionalmente trabajando de forma aislada, sin contacto con el personal de las factorías. Sin embargo, actualmente hay áreas industriales donde los robots tienen que cooperar con las personas. Fraile destaca en este sentido que otro de los aspectos que experimentará una mayor evolución en el futuro serán los sensores de fuerza, que permitirán que la máquina sea capaza de saber qué cantidad de fuerza está utilizando en cada maniobra.

Actualmente es el sector de la automoción y concretamente la fabricación de vehículos donde prácticamente se concentra el uso de robots industriales, sobre todo en procesos de pintura, soldadura y manipulación de piezas. Sin embargo, el experto reconoce que se está avanzando en la aplicación de estas máquinas en otras áreas como la sanitaria o la asistencia.