Sensorización de robots tradicionales para entornos colaborativos

Abstract

Un entorno colaborativo se refiere a un espacio de trabajo en el que humanos y robots interactúan y colaboran directamente para completar tareas compartidas de manera segura, eficiente y sin necesidad de barreras físicas que los separen. En estos entornos, se suelen integrar robots conocidos como cobots (robots colaborativos) que tienen varias características específicas que facilitan su integración en entornos colaborativos, por ejemplo, disponen de sensores internos de proximidad y fuerza (cumplen con normas internacionales de seguridad, como la ISO/TS 15066, que especifica los límites de fuerza y presión). Además, están preparados para limitar la potencia y velocidad, suelen tener bordes redondeados y superficies suaves para reducir el riesgo de lesiones por contacto, etc. En este trabajo nos preguntamos si se puede adaptar un robot industrial tradicional para que pueda operar de manera segura en un espacio colaborativo con humanos. Consideramos que sí, pero que es necesario agregar una serie de sensores y tecnologías, para conseguir que tenga una noción del entorno y pueda trabajar en equipo con operarios sin llegar a dañarlo, mostrando una zona de trabajo segura y colaborativa. En este trabajo analizamos diferentes tipos de sensores y proponemos un primer nivel de sensorización asociada al robot: internos (sensores de corriente), superficiales (sensores de contacto) y de proximidad.

A collaborative environment refers to a workspace where humans and robots interact and collaborate directly to complete shared tasks safely, efficiently, and without the need for physical barriers separating them. In these environments, robots known as cobots (collaborative robots) are typically integrated, featuring several specific characteristics that facilitate their integration into collaborative settings. For example, they are equipped with internal proximity and force sensors (complying with international safety standards such as ISO/TS 15066, which specifies force and pressure limits), are designed to limit power and speed, and often have rounded edges and soft surfaces to reduce the risk of injury from contact, among other features. In this work, we question whether a traditional industrial robot can be adapted to operate safely in a collaborative space with humans. We believe that it is possible, but it requires adding a series of sensors and technologies to enable the robot to perceive its environment and work as a team with operators without causing harm, thereby creating a safe and collaborative workspace. In this study, we analyze different types of sensors and propose a first level of sensorization associated with the robot: internal (current sensors), surface (contact sensors), and proximity sensors.