El BionicCobot podría revolucionar la industria textil

La industria textil china está en proceso de transformación. El aumento de los costes salariales fomenta la implementación de la automatización. Al mismo tiempo, la exigencia de los clientes obliga a aumentar la calidad. En ningún lugar del mundo se fabrica tanta ropa como en China. Con un salario medio por hora de un trabajador textil de 5,2 $, China no solo deja atrás a las economías emergentes clásicas, como la de Tailandia (2,3 $) o México (3,9 $), sino que se aproxima a algunos países europeos como Grecia, con 6,0 $.

Es por ello que cada vez más fabricantes chinos sienten la presión de pasarse a la automatización. El aumento del número de máquinas cada vez mejores reemplaza progresivamente el laborioso trabajo manual. La presión de los costes puede reducirse con el uso de modelos más rápidos y precisos. Como consecuencia, el empleo de personal en las fábricas textiles de China descendió entre 2015 y 2017 en un 14 %, es decir se redujo de 9,1 a 7,8 millones de trabajadores. Los expertos del sector prevén que esta tendencia seguirá. Sin embargo, las máquinas y los sistemas que se han utilizado hasta el momento, no pueden llevar a cabo todas las tareas.

Robots colaborativos

¿Se imagina que un robot colaborativo pudiera realizar tareas de suministro sencillas? La técnica de automatización puede servir de apoyo en aquellos puestos de costura donde se procesen piezas textiles diferentes y sin ordenar. A medio plazo, China disminuiría el número de trabajadores para estas actividades en pro del control salarial.

La capacidad de los pórticos lineales y con tres ejes no es suficiente para la realización de estas tareas. Los costes de explotación de los robots colaborativos de accionamiento eléctrico conocidos hasta el momento resultan excesivos para la industria textil. El BionicWorkplace de Festo podría ser la solución. Dotado con numerosos sensores y una buena dosis de inteligencia, el BionicCobot de Festo, un robot colaborativo de accionamiento neumático, forma parte de este concepto revolucionario.

Neumática versátil

Especialmente en las actividades monótonas o peligrosas, los robots pueden trabajar como asistentes y asumir tareas que reduzcan la carga de las personas. Los robots ligeros biónicos están predestinados a trabajar mano a mano con las personas, debido a su patrón de movimiento natural y a la versatilidad de su sistema neumático. Podrían llegar a convertirse en la alternativa económica a los robots clásicos.

Un aspecto interesante es que el Cobot de accionamiento neumático funciona con menos componentes y más económicos que los robots colaborativos de accionamiento eléctrico conocidos hasta el momento. Estos últimos necesitan un sistema de husillos bastante caro por cada de sus siete ejes, que incluye motores, husillos, convertidores de frecuencia y sistemas de medición de recorrido. Por el contrario, el robot neumático consta de solamente un actuador giratorio con aleta basculante por eje, fabricado a partir de polímeros.

Movimientos suaves gracias a la neumática digitalizada

El BionicCobot genera sus movimientos mediante aire comprimido, lo cual le aporta flexibilidad. Esto le permite interactuar con las personas de manera directa y segura. La clave se encuentra en la neumática digitalizada: la plataforma de automatización Festo Motion Terminal VTEM controla los movimientos a través de Motion Apps. La potencia y la rapidez se pueden regular según las necesidades, al igual que la calidad y la amplitud de los movimientos, de modo que el sistema garantiza la integridad de las personas incluso en caso de colisión. El Festo Motion Terminal reúne en un espacio estrecho la mecánica de alta precisión, la técnica de sensores y la compleja técnica de control y medición.

Con una inteligencia programable basada en la nube, por ejemplo a través de Google Commons y sistemas de cámara de Festo, el operador podría descubrir puntos de vista totalmente nuevos y, sobre todo, intuitivos, durante la puesta en funcionamiento y el servicio.

El ejemplo de la naturaleza

En su patrón de movimiento, el BionicCobot imita el brazo de una persona desde el hombro hasta la mano de sujeción, pasando por el codo, el cúbito y el radio. Al igual que los vasos sanguíneos y las fibras nerviosas del cuerpo humano, los conductos de aire comprimido se distribuyen de forma segura por el interior de la construcción sin peligro de romperse. Estos se encargan del suministro de los actuadores neumáticos de aleta oscilante que se localizan en las siete articulaciones del brazo robot. Cada articulación cuenta con dos sensores de presión y un encoder absoluto con bus CAN para el registro de los datos de posición. El BionicCobot puede ejecutar movimientos delicados similares a los de su modelo biológico.

Movimientos intuitivos

Según la tarea, el BionicCobot puede incorporar diferentes pinzas. Su manejo es intuitivo gracias a una interfaz gráfica diseñada especialmente para él. El usuario puede programar y parametrizar las acciones de forma sencilla con solo una tableta. A continuación, los pasos de trabajo creados se ordenan en una lista cronológica mediante la función de arrastrar y soltar. El desarrollo completo del movimiento se representa en modo virtual y se simula al mismo tiempo. La interfaz entre la tableta y el Festo Motion Terminal es la plataforma Open-Source ROS (Robot Operating System), en la que se planifican los trayectos de la cinemática.

Integrados en el entorno del BionicWorkplace de Festo, la inteligencia artificial y el Machine Learning transforman los puestos de trabajo en sistemas con capacidad de aprendizaje que siguen evolucionando y se adaptan óptimamente a las diferentes demandas. En el BionicWorkplace, las personas trabajan con el brazo robot y numerosos sistemas de asistencia, así como dispositivos periféricos que están conectados y se comunican entre sí. La técnica ayuda al operario y reduce su carga durante la realización de tareas agotadoras o peligrosas.

Sistema con capacidad de aprendizaje gracias al sistema de sensores y a la inteligencia artificial

El puesto de trabajo completo presenta un diseño ergonómico y se adapta a cada individuo hasta en los detalles de iluminación. Los sensores y los sistemas de cámara registran las posiciones de los operarios, los componentes y las herramientas, de forma que el BionicCobot puede ser manejado intuitivamente mediante el movimiento, el tacto o la voz. Un software procesa simultáneamente todas las imágenes de la cámara y todas las señales de los dispositivos periféricos. A partir de esta información, el software determina la secuencia óptima del programa. El sistema aprende con cada acción efectuada y continúa perfeccionándose. Evoluciona paso a paso desde una secuencia fija, programada y controlada, hasta un patrón notablemente más libre.

Compartir el conocimiento y aplicarlo a nivel universal

Los procesos y las habilidades que ha aprendido y perfeccionado el BionicWorkplace pueden transferirse fácilmente y en tiempo real a otros sistemas de este tipo y ponerse a disposición a escala universal. En el futuro será posible crear una red mundial de puestos de trabajo y compartir en ella el conocimiento, adaptando la comunicación a la lengua de cada país. La producción acabará siendo más flexible y descentralizada: los operarios podrán poner en marcha pedidos de producción a través de plataformas de Internet y llevarlos a cabo de forma independiente con la ayuda de las máquinas, según las necesidades y las especificaciones del cliente. También es imaginable proyectar el manejo a distancia del puesto de trabajo.