La robótica neumática y su cita con la inteligencia artificial

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La robótica neumática y su cita con la inteligencia artificial

 

En la vida cotidiana, para agarrar, sostener o girar, tocar, teclear o presionar, usamos nuestras manos como rutina para una gran variedad de tareas. En ese sentido, la mano humana, con su combinación única de poder, destreza y habilidades motoras, es una verdadera herramienta milagrosa de la naturaleza. ¿Qué podría ser más natural que equipar robots en espacios de trabajo colaborativos con un gripper modelado en base a esta herramienta de la naturaleza, que puede resolver distintas tareas aprendiendo mediante inteligencia artificial?

Al respecto, en la reciente Feria de Hannover 2019, Festo presentó una mano de robot neumático BionicSoftHand que, junto con BionicSoftArm, un robot neumático liviano, aporta conceptos del futuro a la colaboración entre humanos y robots.

BionicSoftHand es operada neumáticamente, por lo que puede interactuar de manera segura y directa con las personas. A diferencia de la mano humana, BionicSoftHand no tiene huesos. Sus dedos consisten de estructuras de fuelles flexibles con cámaras de aire.

Los fuelles se encuentran incorporados en los dedos utilizando un recubrimiento de tela 3D especial tejido con hilos elásticos y de alta resistencia. Gracias a la tela, es posible determinar exactamente dónde se expande la estructura y genera potencia, y dónde le es imposible expandirse. Esto lo hace liviano, flexible, adaptable y sensible, pero capaz de ejercer fuerzas importantes.

 

Inteligencia artificial

Los métodos de aprendizaje de las máquinas son comparables a los de los humanos: sea de manera positiva o negativa, requieren realimentación después de sus acciones con el fin de clasificar y aprender de ellos.

BionicSoftHand utiliza el método de aprendizaje de refuerzo, lo que significa que, en lugar de imitar una acción específica, la mano simplemente recibe un objetivo y utiliza el método de prueba y error para alcanzar su objetivo. En base a la realimentación recibida, optimiza gradualmente sus acciones hasta que la tarea es resuelta finalmente con éxito.

Por ejemplo, BionicSoftHand debe rotar un cubo de 12 lados de modo de lograr que un lado previamente definido apunte hacia arriba en el final. La necesaria estrategia de movimiento se enseña en un entorno virtual con la ayuda de un gemelo digital, que se crea con la ayuda de datos provenientes de una cámara de sensado de profundidad a través de visión artificial y algoritmos de inteligencia artificial.

 

La robótica neumática y su cita con la inteligencia artificial 

 

Piezoválvulas proporcionales para un control preciso

Para que el esfuerzo de entubar la BionicSoftHand sea lo más bajo posible, se dispone de una pequeña terminal de válvulas controlada digitalmente y montada directamente en la mano. De esta forma, los tubos para controlar los dedos del gripper no tienen que pasar por todo el brazo del robot. Por lo tanto, BionicSoftHand puede ser conectada y operada rápida y fácilmente con sólo un tubo para suministro de aire y escape de aire.

Gracias a las piezoválvulas proporcionales utilizadas, los movimientos de los dedos pueden ser controlados con mucha precisión.

 

Un brazo de robot con muchas variantes

La separación estricta entre el trabajo manual del trabajador de una fábrica y las acciones automatizadas del robot es cada vez más cosa del pasado. Los alcances de su trabajo se superponen y se fusionan en un espacio de trabajo colaborativo. De esta manera, en el futuro, humanos y máquinas podrán trabajar juntos simultáneamente en la misma pieza o componente sin tener que estar blindados entre sí por razones de seguridad.

BionicSoftArm es un desarrollo compacto de BionicMotionRobot de Festo, con un diseño modular que puede ser combinado con hasta siete segmentos de fuelles neumáticos y accionamientos rotativos. Esto garantiza una máxima flexibilidad en términos de alcance y movilidad, lo que le permite sortear obstáculos incluso en los espacios más reducidos. Al mismo tiempo, es completamente flexible y puede trabajar de manera segura con las personas. BionicSoftArm soporta la colaboración directa entre humanos y robots, como así también su uso en aplicaciones SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) clásicas.

 

La robótica neumática y su cita con la inteligencia artificial

 

Aplicaciones flexibles

El brazo de robot modular se puede usar en una gran variedad de aplicaciones, según el diseño y el gripper montado. Gracias a su cinemática flexible, BionicSoftArm puede interactuar de manera directa y segura con humanos. Al mismo tiempo, la cinemática facilita su adaptación a distintas tareas en diferentes lugares en los entornos de producción, eliminando costosos dispositivos de seguridad, tales como jaulas y barreras de luz, acortando tiempos de conversión y promoviendo su uso flexible.

Modificado por última vez en Jueves, 16 Mayo 2019 14:18
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