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Tecnología para Robots Inteligentes

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El Service Robotics Research Center de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Ulm está desarrollando un marco de software modular para facilitar la programación de robots inteligentes.

El objetivo es proporcionar componentes de software que puedan usarse universalmente, por ejemplo, para intercambiar los brazos de agarre robóticos de diferentes fabricantes según sea necesario para generar nuevas soluciones de robótica a través de un simple Plug and Play. El equipo de la Universidad de Ulm confía en congatec para abordar la necesidad de hardware informático embebido altamente escalable y estandarizado.

Los robots modernos de hoy son construcciones altamente complejas con numerosos subsistemas. Usan manipuladores con varios ejes y unidades de accionamiento, en cuyos extremos se instalan herramientas específicas, sistemas de agarre o instrumentos de medición. Se necesitan sistemas de sensores adicionales para controlar la cinemática, así como para el reconocimiento de objetos y posiciones, por ejemplo, en aplicaciones pick-and-place. Con la llegada de los robots autónomos y colaborativos, que comparten el mismo espacio de trabajo con los humanos, se añaden muchas más tareas y bloques de construcción.

Los ejemplos incluyen la localización y navegación de robots móviles en entornos industriales y la interacción segura hombre-máquina. En entornos de la Industria 4.0, también se requiere una interfaz M2M para las máquinas y sistemas circundantes. El objetivo es la coordinación de tareas mutuas. Todos estos diferentes tipos de robots, desde autónomos, cooperativos hasta colaborativos, requieren componentes de software muy potentes y sistemas embebidos de alto rendimiento.

Alta demanda en el mercado de robots inteligentes

La demanda del mercado de robots inteligentes crecerá rápidamente en los próximos años. Por ejemplo, se espera que el mercado de sistemas de robots autónomos crezca a un CAGR del 23,7% hasta 2023, mientras que el nuevo segmento de mercado de robots colaborativos crecerá el doble a una media anual del 59%. Los OEM están bajo una inmensa presión para desarrollar y lanzar estos nuevos sistemas a la madurez del mercado lo más rápido posible, para participar en este alto crecimiento del mercado.

Pero el desarrollo de software es un gran desafío para los fabricantes de equipos originales (OEM), los integradores de sistemas y los usuarios: se deben integrar más subsistemas en las ya complejas soluciones de robótica autónoma si se quiere que puedan colaborar e interaccionar.

El desafío del software

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Las tareas de picking son realizadas por una flota de robots heterogénea en una aplicación de intralogística en el socio industrial de congatec Transpharm Logistik. El robot autónomo de picking Larry está equipado con un módulo manipulador UR5 y utiliza un chasis Segway. El robot de transporte Robotino tiene una cinta transportadora en lugar de un manipulador para llevar el robot de recogida a cualquier punto. Los pedidos se reciben directamente desde el sistema de gestión de almacén a través de WLAN. El sistema de gestión de flotas selecciona dos robots de picking, que luego ejecutan la orden.

Hoy en día, el software para robots todavía se implementa con frecuencia, como un sistema cerrado, generalmente con hardware x86 o ARM individualmente diseñado, incluyendo ASICS o FPGA. A menudo, el software se adapta individualmente a cada robot, lo que dificulta su reutilización.

Todas las tareas, como el control del manipulador, la navegación, la visión artificial, la coordinación de tareas y el HMI se programan como una unidad.

Por lo tanto, actualmente es casi imposible intercambiar componentes de software incluso para las funciones requeridas con mayor frecuencia o usarlos en otra plataforma de hardware.

Esto significa que, para cada nuevo diseño, el software de robótica se debe implementar nuevamente y esto, es propenso a errores y requiere mucho tiempo, y puede retrasar significativamente el despliegue de soluciones innovadoras muy necesarias, sin mencionar la molestia que ocasiona a los operarios que tienen que programar cada robot de nuevo para su tarea específica.

Continúa en Software modular y reutilizable

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