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Robótica Colaborativa y Sensórica Avanzada

Cada día se hacen más accesibles a empresas de cualquier sector y tamaño los llamados “robots colaborativos”. En este artículo, revisamos este concepto.

En un mundo globalizado y competitivo como el actual, la tendencia exige a las empresas chilenas que cada vez sean más flexibles, rápidas y eficaces, sin olvidar reducir sus costos. En este entorno es donde los conceptos de Robótica Colaborativa y Sensórica Avanzada ganan cada vez más peso. La primera se refiere a una nueva generación de robots que se caracterizan por trabajar en los mismos entornos que los humanos, sin necesidad de instalar los elementos de seguridad requeridos por los conocidos robots industriales.

Fáciles de programar y sin necesidades de contar con conocimientos de programación, los robots colaborativos están pensados para que el propio personal de una empresa pueda programarlos y manejarlos de una manera sencilla e intuitiva. Todos estos elementos, unidos a la flexibilidad que aportan al poder realizar tareas de muy diferente tipo (pick & place, montaje, empaquetado, soldadura, atornillado, etc.), acercando la automatización a las pequeñas y medianas empresas de una manera impensable anteriormente.

Compactos y ligeros, siempre que lo deseemos podremos usar un robot colaborativo. La única “limitación” que se puede achacar a este tipo de robots y, por razones físicas cinemáticas, es la carga útil. Hoy día no existe aún en el mercado un brazo colaborativo capaz de cargar con más de 15 Kg. Pero aun así, según los estudios, el parque de necesidades de aplicaciones en este rango supera el 70-80%.


Trabajando como un compañero más

Algunos robots colaborativos incorporan sistemas avanzados de control de fuerza en sus diferentes ejes; son los llamados robots de fuerza limitada. La incorporación de estos elementos permite que el robot se detenga o vuelva a un punto programado en cuanto golpea a alguien o algo. Gracias a estos sistemas, y siempre que la aplicación así lo permita, será posible prescindir de los vallados de seguridad.

Existen algunos robots que también incorporan sensores de detección, por lo que en cuanto perciben que un objeto se encuentra en su camino o entra en su campo de actuación, reducen la velocidad llegando incluso a pararse si fuese necesario. A través de interfaces sencillas e intuitivas, pueden ser programados por personal no cualificado sin conocimientos específicos de programación. De este modo, el propio personal de planta podrá realizarlo sin necesidad de requerir de personal externo experto, generalmente costoso y sin disponibilidad inmediata.


Sensórica Avanzada

También es importante hacer hincapié en la Sensórica Avanzada, concepto que hace referencia a todas aquellas tecnologías que mediante la utilización de diferentes sensores, nos permitirán analizar y obtener datos de diferentes objetos, de una manera no invasiva. Hablamos de tecnologías de visión, ultrasonidos, acústica y fotónica. En el primer grupo mencionado, englobaríamos la visión artificial, el escaneado 3D, espectometría y termografía. Las posibilidades que tiene la sensórica avanzada en sus diferentes ramas son innumerables. Hay diferentes tecnologías de visión, entre ellas destacan:

La visión artificial permite la detección automática de la estructura y propiedades de un posible mundo dinámico en 2 o 3 dimensiones a partir de una o varias imágenes bidimensionales. Las imágenes pueden ser monocromáticas o a color; pueden ser capturadas por una o varias cámaras, y cada cámara puede ser estacionaria o móvil. Es aplicable para hacer controles dimensionales 2D, análisis de color, reconocimiento de patrones, etc.

Los escaneos 3D, bien de luz estructurada o laser lineal, nos permiten analizar un objeto o una escena para reunir datos de su forma y ocasionalmente su color. La información obtenida se puede emplear para construir modelos digitales tridimensionales que se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones.

La espectrometría es la técnica analítica que permite estudiar la composición del objeto en cuestión, también llamada imagen química. Mediante este análisis, es posible obtener información de las moléculas del compuesto analizado como, por ejemplo, defectos internos, golpes, contenido de azúcares, agua, plagas, foliación, especies invasoras, contenido de materia grasa, etc.

La termografía es una técnica que permite calcular y determinar temperaturas a distancia, con exactitud y sin necesidad de contacto físico con el objeto a estudiar. La termografía permite captar la radiación infrarroja del espectro electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión. Aplicando esta tecnología, podríamos hacer el control, mantenimiento de los fluidos en conductos, búsqueda de gases, mantenimiento preventivo en cuadros eléctricos, mantenimiento de líneas eléctricas, etc.

Dentro de la Sensórica Avanzada, también cabe destacar los ultrasonidos: las ondas mecánicas, no ionizantes, cuya frecuencia está por encima del umbral de audición del oído humano y la acústica; rama de la Física que estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. Por último, la fotónica, ciencia de la generación, control y detección de fotones, en particular en el espectro visible e infrarrojo cercano, pero que también se extiende a otras porciones del espectro que incluyen al ultravioleta, infrarrojo de onda larga, e infrarrojo lejano. Por ejemplo, mediante la fotónica, se pueden detectar los microporos en envases opacos.


Por Isidoro Gómez, Gerente de Arisens Ingenet Chile. Extracto de la charla de Arisens Ingenet Chile en "Automatización 2015". www.arisens.com
Diciembre 2015
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