Con el progreso continuo en el campo de la robótica, hemos llegado a la idea de robots adaptativos que pueden realizar tareas de manera más inteligente, con mayor flexibilidad y siguiendo las precauciones de seguridad.
¿Qué nos lleva al concepto de Robots Adaptativos?
Han pasado 60 años desde que somos testigos de robots industriales que nos ayudan en la automatización de las tareas de producción. Sin embargo, estos robots tienen sus limitaciones en términos de seguridad, implementación y alcance. Discutamos cada uno aquí:
- La seguridad: La mayoría de los robots están desarrollados para realizar sus tareas definidas ignorando su entorno. Esto hizo que los operadores pusieran estos robots en una cerca para que los humanos que trabajan alrededor de estos robots se mantengan a salvo.
- Despliegue: El despliegue de los robots siempre parece ser una tarea difícil y requiere ingenieros con conocimientos en la programación de estos robots.
- Alcance: Estos robots tradicionales están diseñados explícitamente para realizar conjuntos limitados de tareas relacionadas con el control de posición y las trayectorias predefinidas.
Para combatir todas estas limitaciones, los cobots (robots colaborativos) se desarrollaron a fines de la década de 1990. Estos cobots pudieron abordar problemas de seguridad y fueron fáciles de implementar y simples de programar. Ciertamente, el uso de cobots está de moda en estos días, pero el concepto de robots adaptativos aún está lejos de la capacidad de los cobots.
Factores que hacen que los robots sean adaptativos
Para adaptar los robots existentes, se necesitan dos mejoras en su software y hardware. Estas mejoras están relacionadas con:
- Control de la fuerza
- Inteligencia jerárquica
- Control de la fuerza
El control de la fuerza es un aspecto importante a tener en cuenta en nuestras actividades diarias. Determinamos cuánta presión necesitamos poner en el botón que debe presionarse o en el trapeador que manejamos para limpiar el piso.
Desafortunadamente, los robots disponibles no poseen un sistema de control de fuerza capaz. Para hacer que el control de fuerza sea eficiente, los expertos se enfrentan a varios desafíos que incluyen:
Rediseño de sensores de par y sensores de par de unión para mejorarlos en términos de costo y rendimiento
Optimización del ensamblaje conjunto y servomotores
Ejecución de control de par de bajo nivel con electrónica óptima y algoritmos bien diseñados para lograr el máximo rendimiento.
Desarrollar un marco de software de control de fuerza de cuerpo entero que incorpore todas estas mejoras y optimizaciones para aprovechar al máximo el potencial de un brazo de control de fuerza.
Al hacer que el control de fuerza de los robots sea eficiente, los adaptamos. Pero es solo el primer paso. Para lograr un robot totalmente adaptable, también necesitamos inculcar inteligencia jerárquica en ellos.
Inteligencia jerárquica
La inteligencia jerárquica es el concepto central de las actividades diarias de las personas. Esto significa que para que un robot funcione, necesita conocer las formas de emplear el control de fuerza en relación con otra información.
El sistema de inteligencia jerárquica en un robot es responsable de clasificar las tareas según el nivel de inteligencia. Por ejemplo, el nivel más bajo de inteligencia puede ser responsable de controlar los movimientos básicos del brazo y mantener su estabilidad. Mientras que el nivel medio de inteligencia lleva a cabo otros movimientos, y el tercer nivel o el más alto atiende tareas cognitivas como la percepción, la comprensión y la planificación. Cada capa funciona de forma independiente, y el nivel inferior de inteligencia no puede influir directamente en la inteligencia de nivel superior. Sin embargo, el nivel inferior de inteligencia es guiado y ajustado por su nivel superior directo.
Con la integración exitosa de estos dos sistemas, es decir, control de fuerza e inteligencia jerárquica, podemos crear un robot totalmente adaptable.
Ventajas de los robots adaptativos para la industria
- Los robots adaptativos ofrecen muchas ventajas, tales como:
- Proporcionando automatización de siguiente nivel
- Desempeño mejorado
- Alcance de trabajo variado
- Ser rentable
- Y sin embargo, amigable con los humanos
Con todas estas ventajas, los robots adaptativos pueden trabajar en entornos que no son amigables con los humanos y pueden salvarnos a todos de peligros significativos.