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Noviembre de 2018

Robots integrados, claves para procesos de la industria 4.0

Avances en robótica industrial de la Universidad Nacional de Colombia integran conceptos de digitalización y automatización con los que se pueden lograr operaciones complejas.

En la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) se están desarrollando proyectos de robótica integrada con los que es posible ejecutar tareas complejas: son cuatro robots de servomotores inteligentes tipo Dynamixel, que funcionan en forma encadenada, tienen la capacidad de moverse hacia arriba y abajo y pueden girar sobre su eje en forma independiente.

Pedro Cárdenas, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la U.N., señala que la actividad coordinada de robots especializados en tareas específicas se constituye en plataformas didácticas para las nuevas generaciones de ingenieros mecánicos y mecatrónicos.

El éxito de tales operaciones complejas se sustenta en el trabajo de programación basado en el Sistema Operativo Robótico (ROS, por su sigla en inglés), que hace las veces de intermediario entre sistemas de software y hardware, y con el que se busca la mejor manera de integrarlos a partir de una estructura de redes de comunicaciones que articule varios computadores y los robots en un solo proceso, como señala Cárdenas.

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Este circuito prototipado hace que un primer robot lleve un objeto a la banda transportadora para que se ponga en movimiento; luego se inicia un proceso en el que al pasar frente al siguiente robot se agregue otro componente, mientras que el siguiente equipo robotizado realiza la verificación, y un cuarto se encarga de retirar el conjunto de piezas.

Cada uno de los computadores que controlan los robots están programados para procesar la información de lo que ocurre en el resto del proceso, gracias a unos sensores ubicados sobre la banda transportadora y que permiten unos movimientos armoniosos y fluidos.

La simulación del control de calidad, a cargo del tercer robot, se realiza gracias a una cámara instalada sobre la banda transportadora, con el fin de que el dispositivo identifique aspectos asociados con el color de las piezas.

Este procedimiento, conocido como 'visión artificial', permite procesar una imagen para extraer algunas de sus principales características para que el robot tome decisiones, gracias a un entrenamiento previo a partir de un algoritmo de inteligencia artificial, explica el profesor Cárdenas.

Robótica móvil

Otra de las líneas de estudio que se adelanta en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de esta universidad colombiana está vinculada a la programación de robots con capacidad de desplazarse y transportar objetos.

Nosotros trabajamos para intentar resolver tres preguntas: ¿dónde estoy?, ¿hacia dónde voy? y ¿cómo desplazarme desde el punto en que estoy hacia el que quiero ir?, explica el profesor Ricardo Ramírez, partícipe del equipo de trabajo.

Por esa razón, el proyecto utiliza sensores para dar información sobre el entorno, a partir de instrumentos como cámaras, sistema de información GPS e infrarrojos, entre otros, además de estar equipado con una brújula que le permite orientarse en el espacio.

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Para determinar la ubicación de un punto se requiere de un mapa, el proceso incluye dotar al robot de información adicional para desplazarse y establecer rutas, las cuales estarán definidas por puntos cuya unión permita generar la trayectoria.

Como la capacidad de cálculo de los computadores incluidos en los robots es muy pequeña, cada día se requieren algoritmos capaces de describir las tareas en forma más sencilla y eficiente. Tal circunstancia abre distintas posibilidades de investigación que puedan ser aplicadas en los campos de robótica e inteligencia artificial, vitales para el desarrollo de la industria 4.0.


Palabras relacionadas:
Industria 4.0, avances robóticos en la Industria 4.0, automatización para la industria, robots especializados, robots integrados, desarrollos robóticos en Colombia para la industria, robots de servomotores inteligentes, Expociencia 2018
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