Robótica

El proyecto AI-PRISM, en el que participa la UPV, ha desarrollado soluciones de IA y robótica que facilitan la cooperación entre humanos y robots en entornos con tareas difíciles de automatizar

Un equipo del Instituto de Automática e Informática Industrial (Instituto ai2), el Instituto Tecnológico de Informática (ITI) y del Centro de Investigación en Gestión e Ingeniería de Producción (CIGIP) de la Universitat Politècnica de València ha desarrollado un sistema robótico que ayuda a las empresas fabricantes de mobiliario a preservar el conocimiento de sus especialistas en pintura y facilitar la incorporación de nuevos profesionales. Para ello, ha diseñado un sistema de programación de robots colaborativos fácil e intuitivo. La solución mejora las condiciones de trabajo de los operarios, reduce la dependencia de conocimientos altamente especializados y contribuye a disminuir los defectos de pintura y los tiempos de proceso.

El resultado forma parte de la plataforma tecnológica desarrollada en el marco del proyecto europeo AI-PRISM, la cual tenía como objetivo facilitar el despliegue de aplicaciones de inteligencia artificial en robótica colaborativa.

“El sector del mueble se enfrenta desde hace años a una dificultad creciente para encontrar y retener especialistas en trabajos artesanales como la pintura”, explica Francisco Blanes, investigador principal del proyecto en el Instituto ai2. “Se trata de trabajos que requieren una elevada experiencia y cuyo conocimiento suele adquirirse tras años de práctica, a lo que se suman unas condiciones de trabajo exigentes. Esto dificulta el relevo generacional y limita la capacidad de las empresas para mantener unos elevados estándares de calidad. El reto de mantener procesos altamente especializados es muy relevante para toda la industria europea, marcada por la escasez de profesionales cualificados y el envejecimiento de la fuerza laboral, con lo que nuestra línea de investigación se ha centrado en aportar soluciones a este problema creciente”, apunta.

En este contexto, disponer de herramientas que permitan capturar la experiencia de los operarios y transferirla de forma sencilla a sistemas robóticos se convierte en un elemento clave para facilitar el relevo generacional y mejorar las condiciones de trabajo.

La solución desarrollada está equipada con un sistema de realidad virtual y mixta que permite que el operario teleopere el robot tanto en un entorno virtual como en el real. En ninguno de los casos el operario requiere de conocimientos previos de programación. Esto es gracias a que la tecnología desarrollada se basa en el principio de Programación por Demostración (programming by demonstration, PbD): la interfaz de interacción con el robot se basa en controladores inalámbricos que traducen los movimientos de las manos humanas en acciones precisas que guían el movimiento del robot. Estos movimientos son almacenados y gestionados por la empresa en forma de librería de aplicaciones. El sistema permite, por tanto, ir más allá y ser aplicado a otro tipo de robots colaborativos que realicen otras tareas industriales complejas.

La tecnología se ha testado en la empresa de mobiliario Andreu World. El entorno de programación y despliegue desarrollado en AI-PRISM permite configurar aplicaciones robóticas como las tareas de pintura de sus productos, hecho que facilita que los robots reproduzcan procesos complejos de una forma segura, precisa y repetitiva. Su utilización contribuye, además, a reducir la exposición de los trabajadores humanos a entornos potencialmente peligrosos, ya que se ha dotado al sistema de la capacidad de medir las condiciones de la cabina de pintura, una especificidad del desarrollo en la que ha participado el ITI.

La UPV también ha contribuido a la implementación de la plataforma de integración, contextualización de información y despliegue de modelos de inteligencia artificial sobre sistemas robóticos, facilitando que las diferentes capacidades desarrolladas en el proyecto puedan combinarse y reutilizarse en nuevas aplicaciones industriales.

Guiar a un robot

“Enseñar a un humano a programar un robot requiere tiempo y no todas las empresas pueden esperar a incorporar dicho conocimiento por la curva de aprendizaje que implica. Pero, por el contrario, la Programación por Demostración permite enseñar tareas a un robot guiándolo físicamente, a lo que desde el Instituto ai2 se la ha añadido la versión virtual mediante un gemelo digital del robot”, comenta María del Mar Plaza Cano, investigadora del proyecto en el Instituto ai2, quien ha participado en el desarrollo del sistema de programación por demostración en el marco de su tesis doctoral.

“Las principales ventajas del sistema son la simplicidad, la rapidez y la facilidad de aprendizaje, ya que no requiere conocimientos avanzados de código ni habilidades de programación. Además, al acelerar la formación de los operarios, se incrementa la calidad del trabajo y la seguridad laboral”, comenta la investigadora.

El proyecto AI-PRISM se cerró el pasado 11 de marzo con la revisión de los resultados por parte de la Comisión Europea y visita al laboratorio de Industria 4.0 del Instituto ai2 (UPV) para ver otros pilotos del proyecto. Asimismo, se realizó una demostración del sistema de programación por demostración en las instalaciones de Andreu World, el cual recibió críticas muy positivas por parte de los expertos asistentes.

El proyecto AI-PRISM estuvo formado por 25 socios de 12 países y su objetivo fue proporcionar una plataforma abierta para facilitar el desarrollo, integración y despliegue de aplicaciones de inteligencia artificial para robótica colaborativa centradas en las personas, las cuales permitiesen un ecosistema de cooperación entre humanos y robots en entornos de trabajo de fabricación donde las tareas son difíciles de automatizar, y la velocidad y versatilidad son esenciales. “La idea fue desarrollar aplicaciones que enseñaran a las máquinas a identificar lo que hacen los trabajadores humanos (dónde miran, cómo se mueven, etc.) y así apoyaran y garantizaran la calidad de su trabajo, mejorando la capacidad de reacción o evitando situaciones de potencial peligro", explica Francisco Blanes, investigador principal del proyecto en el Instituto ai2.

Más allá de los avances tecnológicos, AI-PRISM ha perseguido un objetivo claro: demostrar que es posible desarrollar soluciones de inteligencia artificial y robótica que sitúen a las personas en el centro. La coordinación técnica, liderada desde la UPV, ha contribuido a integrar las diferentes tecnologías del proyecto en una plataforma común orientada a facilitar su adopción por la industria sin perder de vista aspectos como la seguridad, la usabilidad y el bienestar de los trabajadores.

“La inteligencia artificial y la robótica están transformando la industria, pero el verdadero reto no es únicamente desarrollar tecnologías más avanzadas, sino decidir cómo queremos incorporarlas a nuestro trabajo.”, explica Francisco Fraile, coordinador técnico del proyecto y miembro de CIGIP (UPV). “Hemos demostrado que es posible diseñar soluciones que preserven el conocimiento de los trabajadores y faciliten la colaboración entre personas y robots. La clave ha sido contar con ellos desde el primer momento: entender cómo trabajan, qué necesitan y qué les preocupa, para que la tecnología se adapte a las personas y no al revés”, añade Laura Moya, investigadora de AI-PRISM que desarrolla su tesis doctoral en el CIGIP (UPV).

Listo para el mercado

En ese contexto, el sistema programación por demostración (VR-based robot painting-by-demonstration for safer and repeatable furniture finishing) ha sido catalogado por la Comisión Europea, a través de su iniciativa Innovation Radar, como una innovación con un alto grado de madurez tecnológica y preparada para su llegada al mercado (o market ready), ya que responde a necesidades ya existentes en el sector industrial al que va dirigido, lo que refuerza su potencial de transferencia y adopción empresarial.

El reconocimiento sitúa a la UPV entre las entidades europeas destacadas por su capacidad para transformar resultados de investigación en soluciones con impacto económico y social. Además, la incorporación de esta tecnología a la plataforma pública Innovation Radar incrementará su visibilidad internacional y facilitará nuevas oportunidades de colaboración con empresas, clientes potenciales e inversores, reforzando el compromiso de la Universitat Politècnica de València con la investigación aplicada y la transferencia de conocimiento al tejido productivo.

Estará dirigida por el profesor de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeroespacial y Diseño Industrial (ETSIADI-UPV) Eugenio Ivorra Martínez

Synergy Smart Investments SL y la Universitat Politècnica de València (UPV) han firmado el convenio de colaboración que pone en marcha la Cátedra Synergy Tech UPV en Robótica Móvil e Inteligencia Artificial (IA) aplicada a la Interacción Humano-Robot.

Destinada a la promoción y desarrollo de la robótica móvil avanzada en plataformas cuadrúpedas y humanoides, percepción, control locomotor e integración de IA enfocados a la interacción humana, la Cátedra estará dirigida por el profesor de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeroespacial y Diseño Industrial (ETSIADI-UPV) Eugenio Ivorra Martínez, investigador del Instituto Universitario de Investigación en Tecnología Centrada en el Ser Humano de la UPV, sede principal y espacio en el que se desarrollarán las actividades principales de la Cátedra.

El convenio suscrito tiene una vigencia inicial de dos años, tras los cuales podrá prorrogarse hasta un máximo de cuatro años adicionales a iniciativa de cualquiera de las partes.

Darío Samaniego: “Nuestra máxima aspiración es desarrollar aplicaciones para robots que puedan ser utilizadas por la sociedad”

Darío Samaniego, CEO de Synergy Tech, que ha asistido al acto de firma junto a las project manager de la empresa Elena Lunyov y Karina Logvinov, ha afirmado que, “para Synergy Tech, la relevancia de este acuerdo con la UPV es máxima. No deja de ser un paso más en nuestra relación, que ya existía a través de otros acuerdos que estamos desarrollando, pero alcanzar el nivel de una cátedra, donde podemos hacer una aportación diferente, consolida más aún nuestra participación y abre el camino a una colaboración más amplia con la UPV, con la que nos sentimos muy cómodos y, ahora, más implicados aún”.

“El reto”, ha añadido, “es desarrollar diferentes vías de aplicaciones para robots cuadrúpedos o bípedos, soluciones reales que después puedan transferirse y ser utilizadas por la sociedad, que es nuestra máxima aspiración”.

“¿Por qué la UPV? Porque existe gente con cierto carácter que capta inmediatamente la idea, y a veces, cuando te diriges a una institución, encuentras a esa gente. Nosotros la encontramos aquí, en la UPV. Fue algo casi automático. Cuando vimos que existía esa capacidad de entendernos, esa posibilidad de hacer un camino juntos, y encontramos todo lo que necesitábamos para hacerlo, no nos hacía falta buscar nada más”, ha explicado”.

José Capilla: “Esta Cátedra sitúa a la UPV en la vanguardia de ámbitos estratégicos como la robótica avanzada y la IA aplicada la interacción con las personas”

Por su parte, el rector de la UPV, José Esteban Capilla, ha destacado que la puesta en marcha de la Cátedra Synergy Tech UPV “sitúa a nuestra universidad en la vanguardia de ámbitos estratégicos como la robótica avanzada y la IA aplicada a la interacción con las personas. Este acuerdo permite impulsar la investigación, la docencia práctica y la transferencia de conocimiento en tecnologías con un enorme potencial de impacto social e industrial”.

Así mismo, el máximo responsable de la politécnica valenciana ha señalado que la UPV “cuenta con uno de los ecosistemas de cátedras universidad-empresa más amplios y dinámicos del país, lo que demuestra nuestra capacidad para generar alianzas útiles, anticipar tendencias tecnológicas y ofrecer al estudiantado oportunidades formativas alineadas con los desafíos del futuro”.

Eugenio Ivorra: “Esta colaboración llega en un momento clave, en el que la robótica humanoide y móvil se está convirtiendo en una nueva revolución tecnológica”

Para Eugenio Ivorra, director de la Cátedra, “esta colaboración llega en un momento clave. La robótica humanoide y móvil está dejando de ser una promesa de futuro para convertirse en una nueva revolución tecnológica, con avances cada vez más rápidos en inteligencia artificial, percepción, locomoción e interacción con las personas. En este contexto, la alianza entre universidad y empresa no solo es conveniente: es necesaria. Y para participar activamente en esta transformación, necesitamos que el talento universitario tenga acceso directo a tecnología puntera, a plataformas reales y a retos cercanos a los que ya están marcando el camino de la robótica avanzada”.

En este sentido, “la Cátedra Synergy Tech UPV permitirá que nuestros estudiantes e investigadores trabajen con robots cuadrúpedos y humanoides de última generación, aprendiendo no solo cómo funcionan, sino cómo pueden integrarse de forma útil, segura y responsable en la sociedad. Ese contacto temprano con tecnología de vanguardia va a ser decisivo para formar profesionales capaces de liderar esta revolución”.

Synergy Tech

Synergy Smart Investments SL (Synergy Tech) es una compañía tecnológica, con sede en Alicante, especializada en la integración y el desarrollo de soluciones de robótica avanzada de alta complejidad,. Su modelo de negocio se orienta a transformar plataformas robóticas de vanguardia en soluciones finales explotables y escalables para sectores de alto valor, con foco creciente en la robótica asistencial y la silver economy.

La empresa es partner y distribuidor Gold oficial de Unitree Robotics en España, fabricante líder mundial de robots cuadrúpedos y humanoides de última generación. Esta posición sitúa a Synergy Tech entre los tres principales distribuidores globales del fabricante, reconocimiento avalado por el Market Expansion Excellence Award otorgado por Unitree Robotics. Este estatus garantiza a Synergy Tech acceso preferente a las plataformas robóticas más avanzadas del mercado, incluyendo los modelos Go2 y G1 que se utilizarán como soporte físico de experimentación en PROASSIST, así como una capacidad de interlocución técnica directa con el fabricante que elimina la dependencia de intermediarios y reduce los tiempos de integración hardware.

La capacidad técnica de Synergy Tech abarca desde la ingeniería mecatrónica y el diseño industrial hasta el desarrollo de software de bajo nivel y control cinemático. La empresa, que integra de forma rutinaria nuevas tecnologías en sus plataformas robóticas, dispone de instalaciones propias de aproximadamente 400 m² organizadas en cuatro plantas, que incluyen un laboratorio de desarrollo y programación robótica, un área de integración y validación de sistemas, y una zona de demostración y formación. Estas instalaciones están dotadas de estaciones de trabajo de última generación para programación y simulación, así como infraestructura completa para pruebas de integración de sensores y payloads, validación funcional y preparación de despliegues en campo.

La empresa cuenta con relaciones estratégicas acreditadas con grandes corporaciones que han validado su solvencia técnica en proyectos de robótica industrial de alta exigencia, entre las que se incluyen Repsol, Telefónica Tech y Siemens. Estas referencias, procedentes de sectores con exigentes requisitos de fiabilidad y seguridad operativa, constituyen un argumento de credibilidad relevante para el sector asistencial a la hora de evaluar su solidez como proveedor tecnológico.

Un equipo de investigadores europeos se inspiró en la trompa de los elefantes para crear una pinza robótica universal fuerte y flexible

Tan fuerte como para arrancar de raíz un árbol, pero tan sensible para recoger delicadamente una brizna de hierba, la trompa de un elefante es una maravilla de la ingeniería. El equipo del proyecto PROBOSCIS(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, imitó la compleja disposición muscular de la probóscide de los elefantes y construyó una pinza robótica universal para aplicaciones industriales y sanitarias. El proyecto se presenta ahora en la serie de vídeos explicativos de CORDIS titulada «Make the connection with EU science».

«Hemos desarrollado un brazo robótico ligero y blando capaz de doblarse, girar y enrollarse para agarrar objetos envolviéndoloss», explica Lucia Beccai, coordinadora del proyecto en el Instituto Italiano de Tecnología. «Esto se logró con apenas unos pocos actuadores, imitando la capacidad de los elefantes para hacer movimientos complejos con estrategias sencillas». Los movimientos fuertes, fluidos y precisos de las extremidades robóticas blandas las hacen candidatas idóneas para aplicaciones como levantar pacientes de camas de hospital o manejar objetos delicados, como frutas en una cinta transportadora.