El reto de las tareas colaborativas entre robots y trabajadores humanos

IK4-Tekniker.

El centro tecnológico IK4-Tekniker lidera el proyecto europeo FourByThree para el desarrollo de un kit de elementos modulares que permitan fabricar un robot colaborativo.

Según un reciente estudio de la consultora MarketsAndMarkets sobre el mercado mundial de los robots colaborativos, en 2018 las empresas invertirán cerca de 710 millones de dólares en la adquisición de cobots para sus procesos industriales. Estas inversiones se multiplicarán un 50 por ciento cada año hasta 2025, cuando esa cifra se estima en 12.303 millones de dólares en ventas. Este crecimiento se atribuye a la bajada de precios de los robots colaborativos, su creciente adopción por parte de las pymes y la mejora de la inteligencia artificial y los interfaces hombre-máquina. Conversamos con Iñaki Maurtua, director de la Unidad de Sistemas Autónomos e Inteligentes del centro tecnológico IK4-Tekniker.

¿Cuáles son las principales diferencias entre los robots industriales “tradicionales” y los colaborativos?

A la hora de hablar de robótica colaborativa yo más bien hablaría de robótica cognitiva. Ambos tipos de robots, los industriales y los colaborativos, pueden compartir la gran mayoría de tecnologías que forman parte de la robótica colaborativa, como la capacidad de percibir lo que ocurre a su alrededor y actuar en consecuencia. Lo que hace diferente a la robótica colaborativa es la presencia de un ser humano y ser capaz de responder a esa presencia.

Un robot colaborativo tiene que saber interpretar los deseos e intenciones de la persona, complementarse y coordinarse con él. El operario humano y el robot tienen que poder trabajar en un mismo espacio, sobre un mismo elemento, pero cada uno hacer sus propias tareas. El gran reto es que las tareas sean de colaboración. Muchas aplicaciones que se venden como colaborativas se limitan a que ambos coexistan, pero no colaboran.

¿Qué tipo de tecnologías intervienen en un robot colaborativo?

La visión artificial es clave para la detección de las personas. Gracias a ella el robot detecta la existencia de una persona y es capaz de pararse o ralentizar su tarea para no provocar ningún accidente. La sensórica es fundamental para la interacción y la seguridad. Un entorno colaborativo lleva asociado que se coloquen sensores para detectar la separación entre robots y personas. Luego hay otras tecnologías ligadas a la interacción como la detección de determinados gestos o la comprensión de órdenes de voz. Es muy importante también la inteligencia artificial. Si queremos que el robot colabore con la persona tiene que aprender de la persona y ser capaz de modificar su comportamiento en función de las personas.

En IK4-Tekniker formáis parte del proyecto europeo FourByThree orientado a la robótica colaborativa. ¿En qué consiste?

FourByThree es un proyecto europeo destinado a diseñar, construir y probar soluciones robóticas pioneras capaces de colaborar de forma segura y eficiente con operadores humanos en empresas de fabricación industrial.

Hay 15 socios europeos, incluidos centros de investigación, empresas industriales y tecnológicas y una universidad, de países como España, Alemania, Italia, Finlandia, Holanda y el Reino Unido. Desde IK4-Tekniker somos los coordinadores de este proyecto. El objetivo final es desarrollar un kit de elementos modulares que permitan fabricar un robot colaborativo. Hemos realizado un proyecto piloto en la empresa Alfa de Eibar y hemos conseguido transforman a un robot en colaborativo para que trabaje con operarios humanos en acciones como el montaje y desmontaje de moldes, atornillar y desatornillar elementos o eliminar las rebabas en la fabricación de piezas de metal. El robot, además de colaborar con el trabajador humano, es capaz de detectar voces o gestos y está dotado de un sistema de interacción que permite proyectar sobre la pieza información, imágenes o botones virtuales para facilitar el trabajo al operario.

La seguridad es una de las palabras clave a la hora de hablar de robótica colaborativa. ¿Qué dicen los empleados cuando les toca trabajar junto a un cobot?

Nosotros solemos llevar a cabo pruebas con personas y cuando les explicamos los elementos de seguridad que se implementan con un robot colaborativo nos dicen que aceptarían trabajar con uno sin ningún problema. La seguridad no es la barrera que cualquiera podría pensar. La gente no los percibe como algo inseguro. Los accidentes que han ocurrido con robots han sido con robots industriales tradicionales dentro de jaulas y se han debido a algún tipo de imprudencia. En las encuestas que les hacemos sí que hay miedo a una posible pérdida de empleos por la utilización de este tipo de robots, pero es algo que va ligado  a cualquier proceso de automatización.

¿Por dónde pasa el futuro de los robots colaborativos o cobots?

Es importante desarrollar el concepto de colaboración entre robots y humanos porque muchas de las aplicaciones que se están realizando hoy en día no son realmente colaborativas y podrían ser llevadas a cabo por robots convencionales. No se trata de tener robots sin barreras de seguridad dentro de nuestras plantas, sino que sean capaces de trabajar codo con codo con los humanos en labores diferentes.

Al margen de su aplicación industrial, se están generando muchas expectativas con robots como los que desarrolla Boston Dynamics, pero yo creo que va a ser muy complicado llevarlos al mercado a corto plazo porque son sistemas muy complejos. También se habla de un futuro lleno de robots de compañía, pero en nuestra cultura me cuesta visualizarlo por la inexistencia de componente emocional. La capacidad de expresar sentimientos a través de la inteligencia artificial es muy limitada y las emociones no se pueden transmitir con un robot.

De cara a un futuro cercano van a ser importantes los AGVs y AIVs (vehículos autónomos que se  utilizan en plantas de producción para el transporte de cargas) a los que se pueden incorporar robots colaborativos para realizar distintas tareas. Ya que los cobots son más pequeños que los robots tradicionales, pesan menos y pueden funcionar con baterías, se pueden embarcar en plataformas móviles para que realicen diferentes labores en planta y puedan colaborar con los operarios.