Primer robot colaborativo que trabaja con vehículos en movimiento

Una nueva línea de investigación y desarrollo permitirá realizar muchas mejoras en un caso concreto de colaboración entre robot y ser humano para realizar de modo conjunto trabajos mecánicos.

La idea de implementar robótica colaborativa con navegación autónoma para la realización de tareas de atornillado en movimiento surgió en la planta que Mercedes-Benz, la famosa compañía del sector de la automoción, tiene en Vitoria-Gasteiz (País Vasco). El trabajo de investigación y desarrollo es fruto de la tesis doctoral de Daniel Teso Fernández de Betoño, de la Escuela de Ingeniería de Vitoria-Gasteiz en la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unbertsitatea (UPV/EHU). El resultado es una plataforma móvil y colaborativa capaz de realizar trabajos en movimiento en esa planta de Mercedes-Benz.

El objetivo de Daniel Teso Fernández de Betoño para el desarrollo de su tesis doctoral fue el de investigar, desarrollar e implementar una tecnología capaz y eficiente dentro de las líneas de trabajo, y que cooperase con los trabajadores.

En las líneas de montaje final de Mercedes-Benz, la gran mayoría de trabajos requieren de operaciones manuales. Se trata, además, de una zona donde todo está en movimiento, lo que implica que no todo tipo de personas puedan optar a trabajar en esos espacios.

Dentro de la tesis elaborada por Daniel Teso, la investigación y el desarrollo de una plataforma que siguiese el movimiento del vehículo sobre el cual se trabaja era fundamental. De esa manera, se evita detener los procesos de montaje. La tecnología robótica colaborativa y la plataforma móvil están ampliamente desarrolladas por grandes compañías, pero ninguna hasta ahora trabajaba en movimiento. Es decir, los robots colaborativos se desplazan a un punto de trabajo, se detiene la plataforma móvil y comienza el trabajo del robot.

Daniel Teso Fernández de Betoño ha trabajado en el desarrollo de una plataforma robótica móvil y colaborativa capaz de realizar tareas en movimiento. (Foto: Nuria González. UPV/EHU)

El proyecto incluye dos investigaciones diferentes. Por un lado, se muestra el desarrollo de un prototipo AMR (siglas en inglés de Autonomous Mobile Robots) que utiliza la navegación autónoma y, por otro, se presenta un utillaje específico para Mercedes-Benz. Los AMR son potentes plataformas móviles que utilizan la navegación interior autónoma para moverse por cualquier zona conocida. En la Escuela de Ingeniería de Vitoria-Gasteiz se realizó el diseño de una plataforma de ese tipo para trabajar los algoritmos de localización. A su vez, se trabajó con un AMR y un robot colaborativo, ambos comerciales, dentro de las instalaciones de la fábrica Mercedes-Benz de Vitoria-Gasteiz. Ese desarrollo sirvió para trabajar las eficiencias de los puestos de trabajo en los que el robot debía moverse, situarse y realizar un trabajo de calidad en constate movimiento.

El trabajo concluyó con la creación de un prototipo dentro de Mercedes-Benz empleando tecnología accesible dentro del mercado, pero con algoritmos desarrollados en la tesis, que permite realizar tareas de atornillado en movimiento. El prototipo es capaz de referenciarse con el vehículo sobre el que va a trabajar y, de esa manera, ir corrigiendo el movimiento de la plataforma móvil para seguirla y, a su vez, realizar pequeñas correcciones de posicionamiento del robot hasta completar la tarea deseada.

La tesis fue defendida en diciembre y el prototipo se ha presentado ahora en las instalaciones de la Fábrica Laboratorio de Montaje Final, que es el espacio de innovación donde Mercedes-Benz prueba las nuevas instalaciones y tecnologías previas a su entrada en producción. Titulada ‘Robotika kolaboratiboa nabigazio autonomarekin bihurketa prozesuak egiteko etengabeko lanetan’ (Robótica colaborativa con navegación autónoma para realizar procesos de atornillado en movimiento continuo), la tesis ha estado dirigida por el profesor Ekaitz Zulueta y ha contado con la codirección de Javier Gómez Hidalgo en la empresa automovilística.

El trabajo ha dado lugar a la publicación de 11 artículos técnicos en revistas académicas, tres de ellos dedicados concretamente a plataformas móviles. Además, a partir de él, existen dos proyectos en marcha. Por un lado, un proyecto en colaboración con Mercedes-Benz, y, por otro, un proyecto en el que se pretende innovar en el ámbito de la inteligencia artificial. (Fuente: UPV/EHU)