Manos Hábiles

by Gripping Systems
SCHUNK Intec S.A. DE C.V. Posted 18/02/2020

 

 

 

 

 

Aún hoy en día, la mano humana es considerada como la máxima referencia en cuanto a flexibilidad para herramientas de agarre. Particularmente cuando nos referimos a robótica de servicio y asistencia; los manipuladores humanoides que permiten la más amplia variedad de agarres aumentarán más y más su demanda en el futuro. Adicionalmente, la importancia de su eficiencia va en aumento.

Mientras que grippers previos fueron diseñados para la automatización de la industria basados es su robustez, longevidad y desempeño, con las manos de agarre, el enfoque va sobre los aspectos de flexibilidad de movimiento. Mientras más cercano sea el trabajo humano-robot, mayor será la relevancia de manos humanoides de 5 dedos. “En casos extremos, humanos y robots de servicio compartirán la misma estación de trabajo, incluyendo todas las herramientas y equipo auxiliar,” explica el Dr. Martin May, Cabeza del área de Investigación/Tecnologías Avanzadas en SCHUNK. Por esta razón, SCHUNK ya ha certificado su Mano de 5-dedos SVH por la DGUV como el primer gripper para operación colaborativa en 2017. Sus cinco dedos pueden llevar a cabo toda clase de operaciones de agarre con la ayuda de un total de nueve controles. Además, puede realizar numerosas gesticulaciones, facilitando así la comunicación visual entre humanos y robots de servicio e incrementando la aceptación de su uso en entornos humanos.

Compartiendo el escritorio con un robot

“En nuestros proyectos de investigación, somos capaces de corroborar que la mano humana es por mucho más que una altamente flexible herramienta de manipulación. Contrario a los grippers industriales, los usuarios siempre asocian aspectos emocionales con una mano de agarre humanoide,” explica el Dr. May. “Las manos de agarre se encuentran siempre en demanda, sin embargo, un robot debe de imitar los métodos se manipulación humanos”

Distintas Variantes

En línea con la relevancia de la aplicación, SCHUNK cuenta con varias soluciones de agarre dentro de su portafolio, desde una mano de dos dedos reducidos a funciones básicas de agarre para robots de servicio, hasta la mano de tres dedos SDH de SCHUNK compatible con la industria y la compleja mano de 5 dedos SVH de SCHUNK.  Así mismo, en su último modelo, el SIH de SCHUNK está equipada con 5 dedos y una estructura similar a la humana. Sin Embargo, se diferencia del modelo SVH fundamentalmente en términos de accionamiento y cinemática. Mientras que el accionamiento de la SVH es mediante nueve motores, cumpliendo con los aspectos típicos de precisión de una mano robótica funcional, la SIH, está equipada con cinco motores y activada vía cables de tracción basándose en su contraparte humana con músculos y venas. Tres de sus dedos pueden moverse de manera independiente el uno del otro y los dos más pequeños se mueven juntos como un equipo. Como resultado, la SIH puede posicionarse de una forma más flexible que otras manos de agarre con mecanismos de cables de tracción que están disponibles en el mercado, y al mismo tiempo, siendo más robusta y de menor costo. De acuerdo con Martin May, este último aspecto particularmente fue un requerimiento clave para el proyecto de investigación, es especial cuando se trata de aplicaciones para la robótica de servicio en entornos domésticos, una estricta administración de los costos es clave si se espera tener éxito en el mercado. En orden para obtener la meta de una mano de 5 dedos accesible y fácil de operar para aplicaciones versátiles, SCHUNK hace uso de la experiencia en biónica al igual que los últimos conceptos en motores y electrónica. Usando un control de agarre inteligente, pueden realizarse una amplia gama de soluciones de agarre vía una interfaz fácil de operar y sin necesidad de realizar una programación precisa del proyecto.

Agarre Autónomo

En sus laboratorios inteligentes SHUNK da un paso más adelante. Además del componente de agarre, está dedicado al proceso de agarre en su totalidad, y se encuentra en la búsqueda de nuevas soluciones para solucionar tareas de manipulación de forma autónoma. La programación intrincada del robot, que hasta ahora debía de hacerse de manera manual por el usuario o integrador, en un futuro será reemplazada por componentes de ensamble autónomos capaces de aprender. En lugar de definir posiciones, velocidades y fuerzas de agarre de forma individual paso por paso, los sistemas de agarre inteligentes en un futuro detectarán sus objetivos a través de cámaras y desarrollarán por su propia cuenta las soluciones de agarre. Basado en registros de datos y algoritmos, los sistemas de agarre serán capaces de detectar principios y derivar reacciones correspondientes. Además, el área de Investigación y Desarrollo de SCHUNK está trabajando en algoritmos para clasificar distintas geometrías y arreglos, para desarrollar estrategias de agarre óptimas. Los sistemas de agarre deberán de ser capaces de manipular partes de manera autónoma y refinar los flujos de trabajo subyacentes aún más.

Evaluación autónoma de la calidad de agarre

Mientras más amplia la variedad de piezas de trabajo a manipular y más compleja sea la tarea, más pronto se desarrollarán las manos de agarre en esta área también. Por medio de sistemas de sensores correspondientes en los dedos del gripper, la corriente del motor e inteligencia integrados en la mano, la calidad del agarre puede detectarse, evaluarse y reajustarse en caso de ser necesario. Adicionalmente, las características del objeto como su geometría, tamaño o flexibilidad pueden censarse mediante estaciones. “Usando métodos de inteligencia artificial, será posible también entrenar robots de servicio y asistencia intuitivamente y crear librerías individuales para planeación de agarre y posteriormente añadir más entradas a estas,” explica Martin May. “Particularmente las manos de agarre para un uso versátil ya no desempeñarán tareas repetitivas, pero será posible para ellas adaptarse de una manera constante a nuevos objetos y relaciones, y optimizar sus estrategias de agarre de forma continua.”