Entendiendo los Robots Colaborativos: Definición, Aplicaciones y Beneficios

Por: Roger Mahler
Mi primera experiencia con robots fue en el instituto; a mediados de los 80, nuestro profesor de tecnología compró un kit de robot neumático de 2 ejes. Estaba hecho de placas de aluminio mecanizado y se controlaba con electroválvulas accionadas por un ordenador Apple IIe. Las acciones disponibles eran: eje 0 (base) rotación horizontal 0° tope o 180° tope; eje 2: extender o retraer 90° pivotando verticalmente. Tenía una pinza con mordazas de unos 2,5 cm de ancho y profundidad.
Habían creado piezas de madera de unos 5x5 cm y 1,2 cm de grosor con un espiga de 7,5 cm y 3 mm en el centro para que el robot las manipulase. El robot no se movía suavemente: a menudo un cilindro se encasquillaba o la presión de aire variaba, haciendo que girara lento o arrancara lento y se detuviera bruscamente al llegar al final de su recorrido, a veces lanzando la carga por el aula. Era muy chulo para la época, pero muy baja tecnología comparado con hoy.

Sure Controls sigue evolucionando y ofreciendo las mejores líneas de producto. Aunque Sawyer forma parte de nuestra historia, el futuro de los robots colaborativos pertenece a Omron y Precise.

¿Qué es un robot colaborativo? Si busca en internet hay variaciones. La definición literal de colaboración es la acción de trabajar con alguien para producir o crear algo, que es exactamente el propósito de los robots colaborativos. La mayoría piensa que un robot colaborativo es uno que se usa sin vallas y puede trabajar cerca de humanos. Sí, eso lo hace colaborativo, pero no lo convierte en un robot colaborativo.

Existen varios tipos de robots colaborativos y solo, de forma única, un tipo puede usarse sin dispositivos de seguridad adicionales. Este tipo cuenta con limitación de potencia y fuerza; puede trabajar junto a humanos sin dispositivos de seguridad extra. El robot detecta fuerzas anormales en su trayectoria; de hecho, está programado para detenerse al leer una sobrecarga de fuerza. Estos robots también están diseñados para disipar fuerzas en caso de impacto sobre una superficie amplia, por eso son más redondeados. Su característica principal es la capacidad de leer fuerzas en sus articulaciones, lo que les permite detectar fuerzas anormales mientras trabajan. En esos casos, pueden programarse para detenerse o incluso invertir posiciones, mitigando el contacto inicial. Así responden inmediatamente si contactan con un humano e incluso disipan parte de la energía del impacto.

El brazo de un cobot «cede» al encontrar un obstáculo: se detiene y luego continúa su tarea. Si vuelve a encontrar un obstáculo en poco tiempo, se detiene, muestra un error y espera confirmación. Otra característica interesante, la guía manual, permite «entrenar» al robot para una tarea en lugar de programarlo con un lenguaje complejo. Como el robot siente fuerzas, puede moverlo literalmente y mostrarle posiciones o trayectorias que repetirá después. Aunque la guía manual facilita la colaboración y el despliegue, no hace al robot intrínsecamente seguro. Son las características de limitación de fuerza, diseñadas mecánicamente con sensores de fuerza patentados, las que lo hacen seguro.

Económicamente, un robot con limitación de fuerza es ideal por su fácil programación e integración. No se necesitan vallas ni otros dispositivos de seguridad (aunque debe realizarse una evaluación de riesgos); el tiempo de programación se reduce por la guía manual. No hay que cambiar la línea de producción, ya que está hecho para trabajar junto a humanos. Los robots de fabricación solían limitarse a aplicaciones de alta velocidad, alto costo y con protecciones duras que separaban robots industriales de operadores. Eso enfocaba el despliegue en aplicaciones de alto volumen. Hoy, empresas más pequeñas con procesos de series cortas múltiples pueden usar estos robots fáciles de desplegar y moverlos de tarea en tarea según necesidad.

También vemos un robot colaborativo interactuando con sus contrapartes humanas en la línea: al ser lo bastante simple para que no ingenieros lo entrenen a mano, comunicando su comprensión de la tarea, mostrando a dónde va a continuación y otros comportamientos que lo convierten en un compañero de trabajo más. Estas soluciones permiten a las empresas retener y hacer crecer a sus empleados, dándoles oportunidades de crecimiento mientras los robots colaborativos se despliegan como herramienta que automatiza muchas tareas para las que cuesta encontrar personal.