POR: JASON WALKER
¿Qué es la autonomía? Para los humanos, la autonomía es lo que nos permite hacer tareas, como caminar, hablar, saludar con la mano, abrir puertas, presionar botones y cambiar bombillas. En los robots, la autonomía no es diferente.
Los robots autónomos, al igual que los humanos, también pueden tomar sus propias decisiones y luego realizar una acción en consecuencia. Un robot verdaderamente autónomo es aquel que puede percibir su entorno, tomar decisiones basadas en lo que percibe y/o ha sido programado para reconocer, y luego realizar un movimiento o manipulación dentro de ese entorno. Con respecto a la movilidad de los robots, por ejemplo, estas acciones basadas en decisiones incluyen, entre otras, tareas básicas como iniciar, detener y maniobrar alrededor de los obstáculos que se encuentran en su camino.
Antes de hablar de lo que realmente hace que un robot sea autónomo, analicemos uno de los conceptos erróneos más comunes existentes en la actualidad acerca de los robots móviles.
¿Qué son los robots autónomos?
Los verdaderos robots autónomos son máquinas inteligentes que pueden realizar tareas y operar en un entorno de forma independiente, sin control o intervención humana. Este nivel de autonomía le da a la fuerza laboral la capacidad de delegar tareas aburridas, peligrosas o sucias al robot para que los humanos puedan pasar más tiempo haciendo las partes interesantes, atractivas y valiosas de su trabajo.
Durante los últimos 15 a 20 años, el uso popular de la robótica ha involucrado en gran medida robots móviles operados a distancia equipados con cámaras que se usan para observar algo fuera del alcance, o aplicaciones industriales o de almacén extremadamente simples. Por ejemplo, no solo se utilizan vehículos guiados automatizados (VGA) para mover materiales en fábricas y almacenes, sino que también se utilizan robots voladores (también conocidos como drones) para responder a desastres y robots submarinos para buscar y descubrir naufragios en lo más profundo de nuestros océanos. Si bien este uso de robots ha demostrado ser increíblemente eficaz a lo largo de los años, estos ejemplos de ninguna manera representan el uso de robots verdaderamente autónomos.
El término “robot” ha sido utilizado repetidamente a lo largo de los años por empresas que quieren que sus clientes piensen que su producto es una especie de inteligencia artificial (IA) sofisticada. Además, la verdadera definición de robot autónomo también se ha simplificado en exceso y, a menudo, se usa indistintamente con lo que equivale a máquinas preprogramadas, sin mencionar los actuadores automáticos como brazos robóticos o sistemas de control de movimiento.
El mejor ejemplo de un pseudo robot autónomo
Con bastante frecuencia, las máquinas industriales clásicas que se ven en una línea de montaje de un fabricante de automóviles se etiquetan erróneamente como robots. Si bien son asombrosas hazañas de ingeniería, no son robots en absoluto y, en cambio, son como máquinas fresadoras que operan con controles numéricos computarizados (CNC).
A diferencia de un robot verdaderamente autónomo, estas máquinas industriales están preprogramadas para realizar un movimiento repetitivo. No son capaces de reaccionar. Por ejemplo, qué pasaría si uno de estos llamados robots responsables de instalar la llanta de repuesto en la cajuela de un automóvil se encontrara con una situación aleatoria en la que la cajuela estuviera cerrada. ¿Sabría el “robot” que no debe instalar la llanta? Probablemente no. En cambio, esta máquina continuaría realizando su tarea programada y lo más probable es que terminara estrellando la llanta en la parte superior de la cajuela. Si esta máquina fuera realmente un robot autónomo, sabría que no debe instalar la llanta en función de la información que recopiló al percibir la situación y saber que la cajuela no estaba de hecho abierta.
Por qué Roomba es un verdadero robot autónomo
Para comprender plenamente los robots móviles autónomos, es útil verlos en acción. Y uno de los robots verdaderamente autónomos más conocidos y posiblemente más prolíficos del mercado actual es el Roomba. Si bien Roomba es un producto de consumo, sus capacidades y funcionalidades se trasladan al almacén y al espacio industrial y han hecho de los RMA una tecnología mucho más accesible.
El Roomba puede tomar decisiones y actuar en base a lo que percibe en su entorno. Se puede colocar en una habitación, dejarse solo, y hará su trabajo sin ayuda ni supervisión de una persona.
Un conjunto de sensores permite que un Roomba perciba su entorno, decida un curso de acción basado en esas percepciones y luego tome la acción apropiada. Los mismos conceptos se aplican a los robots de almacén: si un RMA encuentra un obstáculo (como una tarima) mientras realiza tareas establecidas en el piso del almacén, sorteará el problema y continuará sin interferencia humana.
En pocas palabras, un robot autónomo es aquel que decide la acción que debe realizar por sí mismo en función de la información que ha percibido. Si desea obtener más información sobre los robots autónomos o sus infinitas aplicaciones posibles, contáctenos hoy. Si no está seguro de cómo un robot móvil autónomo podría serle útil, aquí hay 8 excelentes ejemplos.
8 aplicaciones de los robots autónomos
- RMA para logística
Si bien las capacidades de los RMA continúan avanzando, la aplicación más básica y más utilizada para estas máquinas es el transporte de materiales. Los RMA pueden transportar pedidos a lo largo y ancho de un almacén o a través de una instalación de envío innumerables veces al día. El transporte es un trabajo que requiere mucha mano de obra y utilizar robots para realizar estas tareas es una de las formas más fáciles de liberar a los trabajadores humanos para trabajos más importantes, sin interrumpir los flujos de trabajo.
- RMA para comercio electrónico
Los RMA para aplicaciones de comercio electrónico pueden presentarse de muchas formas, desde carros en movimiento hasta manipulación móvil y más. Debido a que las plataformas RMA pueden incluir varios accesorios, su flexibilidad las hace ideales para una serie de aplicaciones, incluso dentro de aplicaciones específicas como el transporte y la clasificación.
Hoy vemos RMA utilizados en tareas como:
- Cumplimiento de pedidos
- Manejo de devoluciones
- Transporte y clasificación de materias primas
- Clasificación de paquetes
- Gestión del inventario
- RMA para almacenamiento
Los almacenes y los centros de distribución de hoy en día son enormes, y algunos abarcan más de 100.000 m2. Cuando los RMA se utilizan en aplicaciones de almacenamiento, son los más adecuados para levantar objetos pesados y transportar mercancías por todo el espacio. Asignar a los RMA operaciones básicas de almacenamiento reduce el tiempo que los trabajadores pasan trasladándose dentro de un almacén, lo que les permite trabajar en tareas de mayor valor agregado.
Una característica que cabe destacar de los RMA es su capacidad para “ver” y localizar en espacios abiertos. Los RMA usan láseres para escanear su entorno y sus sistemas integrados analizan los datos del sensor, lo que les permite ver obstáculos y navegar de manera segura. Sin embargo, los almacenes enormes carecen de paredes, postes y otras características fijas que muchos RMA necesitan para navegar de manera eficaz. Este entorno requiere un RMA que tenga un sistema de navegación diseñado específicamente para la operación del almacén.
Otra tarea importante en el almacenamiento y la distribución es el paletizado, un proceso monótono y repetitivo muy adecuado para la automatización. Para acelerar esta tarea y capacitar a los trabajadores para que realicen otros trabajos, ahora se están aplicando RMA al paletizado. Con las plataformas de RMA, las placas elevadoras y los brazos robóticos, el paletizado se puede automatizar casi por completo. Los robots de paletización pueden completar cada paso del proceso —carga, transporte y descarga— de forma autónoma, eficiente y precisa.
- RMA y manipuladores móviles para la fabricación
La versatilidad de los RMA los hace ideales para el mundo dinámico y en constante cambio de la fabricación. Los RMA que están diseñados para que los trabajadores los configuren y utilicen fácilmente dentro de las fábricas existentes permiten a las empresas de cualquier tamaño aprovechar las capacidades de los RMA para una variedad infinita de tareas.
Más allá de transportar piezas en proceso y productos terminados, los RMA integrados con accesorios como transportadores o brazos robóticos pueden ayudar en el proceso de producción. Por ejemplo, los RMA con brazos robóticos pueden clasificar, recoger y empacar productos con la capacidad adicional de trasladarse dinámicamente a múltiples ubicaciones.
Los transportadores estáticos se han utilizado durante mucho tiempo en el trabajo en línea, ya que ayudan a acelerar la producción y la clasificación. Agregar un transportador a un RMA significa que las capacidades del transportador ahora pueden ser flexibles y móviles. RMA con transportadores incorporados pueden conectarse a transportadores estáticos para mover productos de manera más eficaz a través de una instalación.
Los RMA con accesorios que pueden levantar cargas y conectarse a carros permiten que los robots carguen y descarguen cargas útiles y, en algunos casos, se conecten a carros sin intervención humana. Esta combinación de transporte de carros y carga/descarga en un mismo RMA es una capacidad relativamente nueva, pero que creará más aplicaciones potenciales para los robots autónomos.
- RMA para centros de datos
El transporte autónomo seguro es una parte integral de las operaciones en los centros de datos y las instalaciones de investigación, lo que ha creado una nueva aplicación para los RMA. Los robots autónomos equipados con cajas de seguridad y gabinetes se pueden usar para transportar de manera segura materiales de alto valor y garantizar que se siga el protocolo de cadena de custodia adecuado. Esto también permite una documentación instantánea, precisa y de fácil acceso del proceso.
- RMA en el cuidado de la salud
A medida que mejoran las capacidades y la facilidad de uso de los RMA, muchos sectores industriales están encontrando aplicaciones innovadoras para los robots. Hoy en día, vemos que se utilizan más robots autónomos en el campo de la atención médica para una variedad de tareas.
En primer lugar, los RMA son una herramienta útil para optimizar el transporte de suministros y medicamentos en un centro de atención médica. Esto es aún más importante en las unidades de enfermedades infecciosas, ya que evita que las enfermeras entren en contacto frecuente con posibles contaminantes, pero aun así garantiza que los pacientes reciban el tratamiento adecuado. En segundo lugar, los RMA médicos también se pueden usar en el saneamiento, ya que los robots se pueden equipar con luces ultravioleta que matan virus o aerosoles de descontaminación que limpian una habitación o espacio sin exponer a las personas a daños potenciales.
- RMA en biotecnología
Al enfrentarse a un mercado de productos biofarmacéuticos en rápido crecimiento, las empresas de biotecnología deben cumplir con procesos de producción altamente regulados, lo que puede implicar realizar tareas que requieran mucha mano de obra. Por ejemplo, el muestreo y el mantenimiento de los procesos de cultivo celular requieren mucha mano de obra y un monitoreo constante las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Los robots móviles autónomos combinados con brazos robóticos se pueden usar para controlar entradas valiosas del proceso, realizar tareas de monitoreo periódicas y administrar de manera segura la eliminación de desechos de la línea de producción.
Contando con RMA para realizar las tareas repetitivas, los trabajadores pueden concentrarse en los pasos críticos del proceso de fabricación biofarmacéutica, como el seguimiento de los parámetros de crecimiento, las pruebas continuas y la realización de los ajustes necesarios a medida que avanza el desarrollo.
- RMA para investigación y desarrollo
Para investigación y desarrollo, los RMA se utilizan para minimizar las tediosas tareas de transporte que conllevan las pruebas repetitivas u otros requisitos de ingeniería. Además, los RMA se están convirtiendo cada vez más en parte de la investigación misma. Por ejemplo, un área candente de innovación es el desarrollo de sensores y tecnología de manipulación robótica. A medida que avanzan estos estudios, los investigadores buscan formas de movilizar la tecnología, pero muchas organizaciones no tienen el tiempo o los fondos necesarios para desarrollar sus propias plataformas. Con un RMA flexible, los sensores y manipuladores utilizados para la investigación se pueden integrar fácilmente en la plataforma móvil, proporcionando movilidad autónoma y fácil de usar a estas tecnologías en desarrollo y ahorrando a las empresas e instituciones de investigación una cantidad considerable de tiempo y dinero en el proceso de desarrollo.
Componentes cruciales de un robot autónomo
Los componentes clave de la acción autónoma mencionada anteriormente incluyen los siguientes tres conceptos clave: percepción, decisión y actuación.
Percepción
En los humanos, la percepción ocurre casi en su totalidad a través de nuestros cinco sentidos. Los ojos, los oídos, la piel, el cabello y muchos otros mecanismos biológicos se utilizan para percibir el mundo. Para un robot, percepción significa sensores. Los escáneres láser, las cámaras de visión estéreo (ojos), los sensores de impacto (piel y cabello), los sensores de fuerza-torque (tensión muscular) e incluso los espectrómetros (olor) se utilizan como dispositivos de entrada para ayudar a un robot a “ver” y percibir su entorno. Y tanto con personas como con robots, ahora podemos pensar en otros tipos de entradas de información, como el suministro interminable de datos de internet; de hecho, uno podría pensar en “internet de las cosas” como un mar interminable de sensores con cables muy largos que llegan hasta los robots que podrían usarlos.
Decisión
Para los humanos, es nuestro cerebro el que toma la mayoría de nuestras decisiones; o en algunos casos nuestro “intestino” o incluso nuestro sistema neuronal. Nuestros cerebros toman decisiones de alto nivel, como por dónde queremos caminar, por ejemplo. Pero a veces nuestra biología reemplaza a nuestro cerebro, y nuestro cuerpo reacciona a las cosas antes de que nuestro cerebro sepa lo que está sucediendo. Esos comportamientos reflexivos, como cerrar los párpados para bloquear una basura en el aire, están operando más rápido y sin el permiso de nuestro cerebro con el propósito de mantenernos a salvo.
Los robots autónomos tienen una estructura de toma de decisiones similar. El “cerebro” de un robot suele ser una computadora, y toma decisiones en función de cuál es su misión y qué información recibe en el camino. Pero los robots también tienen una capacidad que es como el sistema neurológico de los humanos, en la que sus sistemas de seguridad operan más rápido y sin el permiso del cerebro; de hecho, en los robots, el cerebro opera con el permiso del sistema de seguridad. En un robot autónomo, llamamos a ese sistema “neurológico” un sistema integrado; opera más rápido y con mayor autoridad que la computadora que está ejecutando un plan de misión y analizando datos. Así es como el robot puede decidir detenerse si percibe un obstáculo en su camino, si detecta un problema con él mismo o si se presiona su botón de parada de emergencia.
Actuación
Las personas tienen actuadores llamados músculos. Vienen en todo tipo de formas y realizan todo tipo de funciones, desde tomar una taza de café hasta hacer latir nuestros corazones y bombear sangre. Los robots también pueden tener todo tipo de actuadores, y un motor de algún tipo suele estar en el corazón del actuador. Ya sea una rueda, un actuador lineal o un ariete hidráulico, siempre hay un motor que convierte la energía en movimiento.
Nuestra flota completa de robots móviles autónomos tienen percepción (a través de su LiDAR y tecnología de visión); toma de decisiones; y accionamiento en forma de ruedas. Pueden trabajar en cualquier parte de su almacén y mover material por todo el almacén, lo que elimina el tiempo de traslado improductivo de los humanos para mejorar significativamente la productividad y reducir los tiempos de ciclo.
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