ROBOTS COLABORATIVOS (COBOTS)

Desde sus inicios, la Robótica ha sido un espacio donde el hombre intenta dar forma física a la fantasía de una máquina que lo reemplace en la ejecución de trabajos cotidianos, peligrosos, pesados o indeseables. Durante décadas, la Ciencia Ficción ha inspirado a científicos e ingenieros para cristalizar la imagen de un sirviente perfecto: infatigable, obediente, fuerte, preciso y dispuesto en todo momento; que igual pueda trabajar en la cocina y el taller, como en la limpieza o el cumplimiento de cualquier tarea.

           Sin embargo, no muchos escritores y visionarios intuyeron o adivinaros que tal aspiración comenzaría a realizarse gracias a la evolución de una de las ramas más pragmáticas de la Robótica: la Robótica Industrial.

           Efectivamente, con el auge de la llamada 4ta Revolución Industrial, o Industria 4.0, los principales fabricantes de Robots Industriales (RI) han aceptado el reto de construir autómatas manipuladores que puedan usarse tanto en el hogar como en una línea de producción. Por supuesto, muchas son las características innovadoras que se han introducido para lograr esto, pero la más destacada es el perfeccionamiento de la sensórica que acompaña al robot de última generación; no en balde se les conoce también como “Sensitivos”. Esto ha hecho posible sacar el RI de la jaula o celda donde tradicionalmente se encontraba y colocarlo al lado del trabajador, lo cual era impensable por razones de seguridad. Un RI equivalía generalmente a una suerte de Super-Trabajador, dotado con fuerza, precisión y velocidad extraordinarias, pero que estaba virtualmente ciego y sordo para todo lo que no fuera su labor específica; de manera que un humano presente dentro de su Espacio de Trabajo (Workspace) corría el riesgo de sufrir graves accidentes y hasta la muerte, como consecuencia de una o múltiples colisiones u otros graves sucesos.

           Con esta nueva capacidad y los cada vez más accesibles medios de programación, el RI salió no solo de su celda, sino también del entorno industrial, probándose en actividades propias de un Barman, un cocinero o un ayudante para casi cualquier oficio manual.

           Pero, en concreto, ¿Qué pueden hacer los Robots Colaborativos más notables de la actualidad? Una breve revisión nos ayudará a saber un poco más acerca de esto.

LBR iiwa

El fabricante KUKA ha bautizado a su 1er Robot Colaborativo con las siglas de las palabras que lo describen: Leichtbau-Roboter (alemán) - intelligent industrial work assistant (Robot Ligero - asistente de trabajo industrial inteligente).

Cuenta con una capacidad de carga máxima igual a 14 kg y un alcance de 820 mm. Posee 7 articulaciones, repetibilidad de 0.1 mm, capacidad de aprendizaje y múltiples sensores de esfuerzo que le permiten detectar casi cualquier contacto y controlar su fuerza y velocidad con inmediatez.

El LBR iiwa se ha introducido con éxito en importantes aplicaciones como rehabilitación asistida y radioterapia de precisión.

Fue lanzado en 2013 y en 2016 resultó ganador del prestigioso premio Red Dot, el cual reconoce la calidad e innovación de diseñadores y fabricantes en la creación de nuevos productos domésticos y profesionales.

YuMi®

You and me (YUMI) es un Robot Colaborativo de doble brazo, diseñado para el ensamblaje de piezas pequeñas y presentado por ABB Robotics en abril de 2015. Cuenta 14 articulaciones, incorpora un sistema de visión, se mueve a una velocidad máxima de 1.5 m/s, alcance de 559 mm y capacidad de carga de 0.5 kg (bastante limitada). Tiene una apariencia que evoca la figura humanoide y según su fabricante su nivel de precisión capaz de insertar una aguja (repetibilidad de 0.02 mm).

      El doble brazo, en principio, significa una ventaja natural frente a otros modelos de robots, expectativa que al momento de realizar este artículo no cuenta en la página del fabricante con un ejemplo que la respalde.

CR-35iA

FANUC ingresa en la competencia de los Robots Colaborativos apostando al tradicional factor de la fuerza como característica principal. El CR-35iA presentado en 2015 se precia de poder manejar cargas puntuales de 36 kg, lo cual es modesto para un RI, pero se hace notable para un manipulador con las características que definen a un Robot Sensitivo.

           Más fuerte que sus competidores, pero con un eje de movimiento menos (cuenta 6), sistema de visión incorporado, repetibilidad de 0.03 mm y un gran alcance de 1.83 m. Aunque no muestra habilidades extraordinarias, es notable que pueda combinar tan alta precisión y el manejo de cargas que duplican a las de cualquier otro Robot de su tipo.

HC10

El líder mundial en RI operativos, Yaskawa y su división de Robótica, Motoman, presentaron al HC-10 en 2015, en una exhibición internacional en Tokio. Relativamente fuerte (cargas hasta 10 kg), preciso (repetibilidad de 0.1 mm), 6 ejes de movimiento y con un alcance destacado (1.2 m), este modelo posee las características que permiten identificarlo a la par de sus competidores.

           Este modelo es quizás el más desarrollado de la “Smart Series” de Yaskawa,  siendo su principal característica la versatilidad de operación en

UNIVERSAL ROBOTS (UR)

A diferencia de los 4 grandes fabricantes de RI, esta empresa danesa (fundada en 2005) se ha especializado en el desarrollo de varias líneas de Robots Colaborativos con diferentes tamaños y capacidades de carga (UR3, UR5, UR10 y UR16, para 3, 5,10 y 16 kg, respectivamente).

UR viene a llenar un vacío importante en la Robótica, ofreciendo gratuitamente herramientas de simulación y programación que pueden ser usadas en sistemas operativos libres. Esto (y el costo moderado de sus Robots) le ha permitido llegar a muchas Universidades y Centros de Investigación de una forma ágil y competitiva.  Sin ostentar valores record en alguna característica específica, UR presenta numerosos ejemplos que demuestran la versatilidad de sus modelos en las aplicaciones típicas de la industria y en las labores colaborativas, poniendo la Robótica de vanguardia al alcance de cualquiera. Los productos de UR son una gran opción para iniciarse (y especializarse) en el mundo de los RI y de Cobots.

OTROS COBOTS

En este nuevo mundo de los Robots Colaborativos hay lugar para fabricantes y desarrolladores que no intentan competir con los grandes de la Robótica Industrial, pues sus productos finales están dirigidos a otros ambientes, además del medio industrial. Muestra de ello son algunos modelos que han podido ganar cierto renombre y notoriedad. Así tenemos a: los Cobots de la empresa alemana Gomtec (absorbida en 2015 por ABB), Jaco de la empresa canadiense Kinova (brazo con una mano de múltiples dedos flexibles) y NextAge de Rollomatic, fabricante con sede central en Suiza que presenta un Cobot de apariencia humanoide de precisión similar a los modelos de los 4 líderes mundiales en la venta y distribución de robots (Yaskawa, KUKA, ABB y Fanuc).

CONCLUSIÓN

Con la breve revisión hecha, es posible hacer una tabla comparativa de los Robots Colaborativos más destacados en la actualidad, poniendo en perspectiva sus diferencias y características más relevantes, en relación con el propósito que le ha motivado a leer este artículo.

Aun no llega el día de que los robots sean los sirvientes presentes en todos los hogares, pero todos los modelos presentados satisfacen la condición que los separa del tradicional Robot Industrial, cual es la capacidad de interactuar con las personas y con otros robots, de la misma forma en que lo haría un asistente o colaborador, sin barreras físicas y con la seguridad que se deriva del casi fiel cumplimiento de la 1era Ley de la Robótica.

Wilmer Sanz F., Junio 2020.