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Sistema optimiza interacción entre operarios y robots

“Cada vez que el operario ingresa en el área de trabajo y hace el correspondiente registro, el robot se detiene y espera nuevas instrucciones, a partir de los movimientos que la persona ejecuta con su mano”.

Bogotá D. C., 12 de febrero de 2019Agencia de Noticias UN-

El sistema artificial no solo optimiza los procesos de producción sino que además reduce los costos asociados con la seguridad del proceso. Fotos: cortesía archivo particular

La interacción entre operarios y máquinas abre un nuevo camino de posibilidades para automatizar la industria.

El sistema de programación concebido en la U.N. es universal y permite usar distintos tipos de robots.

Las pruebas realizadas hasta la fecha presentan una desviación de hasta 2 cm, que se podría corregir.

El robot es capaz de ejecutar las acciones que le indique el operario en el área de trabajo.

El sistema permite que el robot ejecute diversas tareas asociadas con proceso de ensamblaje y soldadura.

Esta es una parte del trabajo del estudiante Freddy Hernán Martínez para su tesis en Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), quien explica que basta con que la persona levante su brazo izquierdo para iniciar el nuevo ciclo de programación.

Su investigación, que abre la posibilidad de que máquinas que trabajan virtualmente a ciegas compartan el mismo ambiente con personas, contribuiría a reducir costos operativos, además de incrementar la producción en industrias con procesos automatizados.

El trabajo del estudiante consistió en configurar un tipo de lenguaje que se ajustara a los diversos protocolos de programación existentes, con el fin de que se puedan emplear diversas clases de robots.

“La instalación de un robot convencional demanda la implementación de dispositivos que garanticen la seguridad de la operación, como vallas, sensores, cámaras y compuertas, cuyo costo incluso puede exceder el valor del robot”, explica el estudiante Martínez.

El uso de sensores tipo Kinect –que permiten detectar objetos y levantar mapas de las respectivas áreas de trabajo a partir de un sistema de luces infrarrojas, o luz estructurada–, contribuyó a establecer los límites que tendría el proyecto, ya que a mayor distancia se perdía precisión al ejecutar los movimientos y se incrementaba el grado de complejidad de la programación.

Aunque hasta ahora el sistema solo cuenta con una cámara y cualquier obstrucción del lente podría interferir con el proceso, bastaría con integrar más cámaras, dentro y fuera del robot, con el fin de que se vinculen a un mismo sistema.

A pesar de estas dificultades, el sistema interactúa con los operarios a tal grado de detalle, que los movimientos y trayectorias de la máquina se pueden programar a partir de lo que indique la persona que se encuentre en el área de trabajo usando su mano.

“La introducción de una herramienta en la mano del operario no solo sería más fácil de detectar por la máquina, sino que además permitiría alcanzar un mayor nivel de precisión”, destaca el ingeniero eléctrico, para quien también se deberían acoplar más cámaras con el fin de optimizar el conjunto del proceso.

Programar un robot

El Sistema Operativo Robótico (Robot Operating System, ROS) es un metasistema operativo que trabaja sobre plataformas de código abierto, tipo UNIX o Linux, de tal manera que se puede emplear el hardware de cualquier computador, al que luego se integra un visualizador para que la máquina pueda efectuar sus movimientos en un entorno tridimensional.

Después de que la cámara se integra al procesador tipo Kinect, la máquina se conecta a un conjunto de librerías de código libre que hacen posible la manipulación de robots industriales, con el fin e integrarla a un proceso de programación modular, de tal manera que el robot ejecute la trayectoria que le indique el operario.

Cuando el modelo tridimensional se integra al visor de la máquina, el robot se programa para interrumpir cualquier actividad que se encuentre realizando siempre que se detecte la presencia de una persona en el área de trabajo, a partir de un sistema que se debió adaptar al código empleado por el ROS.

Como el robot se ha programado para seguir cada una de las trayectorias que le indica el operario, cuando termina esta etapa y la persona sale del área de trabajo, la máquina comienza a ejecutar órdenes hasta concluir el proceso.

El sistema desarrollado en la U.N. tendría gran potencial para mejorar procesos industriales asociados con tareas de ensamblaje y soldadura, a partir de la integración de herramientas diseñadas para realizar estas labores.

(Por: Fin/JCMG/MLA/LOF
)
N.° 849

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