Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich han desarrollado un sistema que permite a humanos con exoesqueletos colaborar de manera segura y eficiente con brazos robóticos en fábricas, mejorando la productividad.
La colaboración entre humanos y robots en entornos industriales se está transformando gracias a un innovador desarrollo de investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (TUM). Este avance permite que un trabajador, asistido por un exoesqueleto, trabaje de manera más eficiente y segura junto a un brazo robótico colaborativo. La investigación liderada por el profesor Lorenzo Masia busca optimizar los procesos laborales y reducir la carga física sobre los operarios.
En las fábricas, la interacción entre humanos y robots suele estar marcada por una clara separación para garantizar la seguridad. Generalmente, los robots realizan tareas específicas y luego entregan el trabajo al personal humano. Esto puede resultar agotador en operaciones repetitivas, como en la inspección de calidad donde se requiere levantar y colocar piezas continuamente. El investigador Federico Masiero, del departamento de Bio-robótica Inteligente en TUM, destaca que este nuevo enfoque no solo facilita el trabajo físico sino que también mejora la eficiencia general.
El sistema denominado WearaCob, que combina un exoesqueleto con un brazo robótico colaborativo, está diseñado para facilitar el levantamiento y transporte de objetos pesados. El exoesqueleto se ajusta como un arnés y cuenta con un motor eléctrico que alivia parte del esfuerzo que normalmente recae sobre los músculos del brazo. Este mecanismo permite a los trabajadores recibir asistencia adicional cuando manipulan cargas pesadas.
El brazo robótico tiene la capacidad de pesar los objetos que levanta y enviar esta información al exoesqueleto mediante señales inalámbricas. Esto significa que el dispositivo ajustará automáticamente su soporte dependiendo del peso del objeto, reduciendo así el esfuerzo muscular requerido por hasta un 65%. Además, el robot puede calcular el centro de gravedad de las piezas asimétricas, equilibrando la carga entre ambos brazos del usuario.
Aparte de su uso conjunto con el exoesqueleto, este tipo de robot también puede operar independientemente utilizando sensores para medir la actividad muscular en el brazo. Sin embargo, esta técnica requiere una preparación previa que podría no ser práctica en entornos industriales activos.
El brazo robótico colaborativo es altamente flexible y seguro, lo que le permite interactuar sin problemas con los humanos durante su funcionamiento. Una característica destacada es su capacidad para aprender nuevas tareas simplemente siendo guiado por un operador; no se necesita programación compleja ni líneas de código. Esto representa una ventaja significativa frente a otros robots industriales que suelen estar aislados debido a cuestiones de seguridad.
Los investigadores han demostrado que este enfoque no solo ayuda a aliviar la carga física sobre los trabajadores, sino que también simplifica enormemente el proceso de enseñanza del robot. Según el profesor Masia, esto podría revolucionar cómo se integran los sistemas robóticos en las fábricas modernas.
El sistema WearaCob combina un exosqueleto que ayuda a los trabajadores a levantar y transportar objetos con un brazo robótico colaborativo (Cobot). El exosqueleto reduce el esfuerzo muscular necesario al levantar objetos, mientras que el Cobot puede pesar y comunicar el peso de los objetos al exosqueleto, ajustando su asistencia en consecuencia.
La colaboración entre humanos y robots mejora la eficiencia del trabajo, reduce la carga física sobre los trabajadores y permite una mayor seguridad. Al trabajar juntos, los robots pueden asumir tareas pesadas o repetitivas, lo que libera a los trabajadores para concentrarse en tareas más complejas o menos exigentes físicamente.
Programar el Cobot mediante demostraciones físicas permite una integración más sencilla y rápida en el entorno de trabajo. Los operadores pueden guiar al robot manualmente sin necesidad de escribir código, lo que facilita su uso y adaptación a diferentes tareas sin requerir habilidades técnicas avanzadas.