Robots integrados, claves para procesos de la industria 4.0

Cuatro robots 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

Una vez que el primero de los robos lleva un objeto a la banda transportadora para que se ponga en movimiento, se inicia un proceso en el que al pasar frente al siguiente robot se agrega otro componente, mientras que el siguiente realiza una verificación, y un cuarto se encarga de retirar el conjunto de piezas.

Así explica este sistema el profesor Pedro Cárdenas, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), quien 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 una dinámica a partir de talleres sobre herramientas de programación que usan un programa conocido como Sistema Operativo Robótico (ROS, por sus siglas en inglés) que hace las veces de intermediario entre sistemas de software y hardware, de manera que el proceso sea fácil y eficiente.

“El proyecto está a cargo de seis personas, quienes deben trabajar en cada uno de los robots, y en buscar 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”, destaca el docente.

Cada uno de los computadores que controlan los robots están programados para contar con 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 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, también del equipo de trabajo.

En tal sentido, 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.

Puesto que 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.

El proyecto se presentó en el marco de Expociencia 2018, gracias al apoyo de la Dirección de Investigación y Extensión de la U.N., Sede Bogotá (DIEB).

(Por: Fin/JCMG/MLA/LOF)

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