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Robots más inteligentes: IA, aprendizaje automático y visión 3D

Las nuevas tecnologías robóticas bajo la sombrilla de la inteligencia artificial permiten ahora automatizar tareas complejas de envasado.

El nuevo cobot tog.519 impulsado por IA de Schubert ha sido diseñado para tareas de recogida y colocación y para separar productos ligeros a 80 ciclos/min.
El nuevo cobot tog.519 impulsado por IA de Schubert ha sido dise√Īado para tareas de recogida y colocaci√≥n y para separar productos ligeros a 80 ciclos/min.

En un nuevo informe de PMMI, la Asociaci√≥n para las Tecnolog√≠as de Empaque y Procesamiento, titulado "2022 Robots and Cobots An Automated Future", las marcas y los fabricantes de equipo original afirmaron que creen que las tres principales mejoras en la funcionalidad rob√≥tica tendr√°n el mayor impacto en los pr√≥ximos cinco a√Īos y que influir√°n en las aplicaciones de los fabricantes, respectivamente, son la Inteligencia Artificial, el aprendizaje autom√°tico y la visi√≥n, todos arraigados en aplicaciones de IA. Seg√ļn el informe, se prev√© que el uso de IA en los envases crezca a una TCAC de m√°s de 50 % durante los pr√≥ximos cinco a√Īos.

De acuerdo con este reporte de PMMI: ‚ÄúLa inteligencia artificial y el aprendizaje autom√°tico han sido desarrollos clave que est√°n expandiendo continuamente el √°mbito de posibilidades para las aplicaciones de rob√≥tica. Estrechamente interconectados, la IA y el aprendizaje autom√°tico permiten que los robots se adapten a nuevos escenarios bas√°ndose en un volumen cada vez mayor de datos relevantes. Estas tecnolog√≠as han abierto un mundo de tareas complicadas para los robots, desde la selecci√≥n din√°mica de elementos que el robot nunca antes hab√≠a encontrado hasta la inspecci√≥n r√°pida y precisa de los productos entrantes y salientes en una l√≠nea‚ÄĚ.

En una entrevista para el reporte, un gerente de fabricación avanzada de una pyme local dijo: "Tanto la IA como el aprendizaje automático serán fundamentales para administrar palés mixtos y hacer correcciones sobre la marcha".

Con respecto a los avances en visi√≥n, un director de ventas y marketing de un fabricante de equipo original dijo: ‚ÄúLa visi√≥n ha recorrido un largo camino en los √ļltimos a√Īos, con la visi√≥n 3D. Las mejoras continuas en la funcionalidad de visi√≥n ser√°n clave‚ÄĚ.

El despaletizador de ABB Robotics utiliza software de visión artificial para dominar tareas complejas de despaletización.El despaletizador de ABB Robotics utiliza software de visión artificial para dominar tareas complejas de despaletización.

Una soluci√≥n que incorpora software de visi√≥n artificial para dominar tareas complejas de despaletizaci√≥n en las industrias de log√≠stica, comercio electr√≥nico, atenci√≥n m√©dica y las marcas es el nuevo despaletizador rob√≥tico ABB de ABB Robotics, dise√Īado para reemplazar el levantamiento manual pesado y mejorar la eficiencia. El despaletizador est√° equipado con robots ABB de cuatro o seis ejes y el software gemelo digital RobotStudio de ABB, que permite a los clientes crear soluciones personalizadas para procesar cargas variadas con muy poco esfuerzo de ingenier√≠a y un breve tiempo de configuraci√≥n.

Seg√ļn ABB, las tareas de despaletizaci√≥n no solo se vuelven m√°s complejas a medida que la composici√≥n y configuraci√≥n de los palets se torna m√°s variada, sino que estos trabajos de clasificaci√≥n que antes eran manuales se caracterizan t√≠picamente por una alta rotaci√≥n de personal y mayores costos de contrataci√≥n. ‚ÄúEl despaletizador rob√≥tico de ABB resuelve estos problemas mediante el uso de algoritmos avanzados de aprendizaje autom√°tico y visi√≥n artificial para procesar de manera r√°pida y eficiente pal√©s de hasta 2,8 metros de altura, la √ļnica soluci√≥n actualmente capaz de operar a estas alturas‚ÄĚ, comparte la compa√Ī√≠a.

El software del despaletizador robótico utiliza la información recopilada por el sensor de visión para proporcionar al robot un punto de agarre adecuado para cada caja. Luego, el robot levanta la caja, que pesa hasta 30 kg, y la coloca en otro palé o en un transportador de salida. El sistema puede funcionar a una velocidad máxima de hasta 650 ciclos/h, 24 h/día.

El sensor de visi√≥n permite que el robot detecte cajas espec√≠ficas en pal√©s, lo que permite despaletizar varios tipos de carga diferentes. Estos incluyen pal√©s compuestos por un solo tipo de caja en capas definidas; pal√©s ‚Äúarco√≠ris‚ÄĚ que contienen varios tipos de cajas diferentes; y tarimas mixtas, que cuentan con una amplia gama de cajas con diferentes pesos, formas y materiales.

Applied Manufacturing Technologies (AMT) demostr√≥ una soluci√≥n dise√Īada de manera similar para manejar aplicaciones de paletizaci√≥n, despaletizaci√≥n y decantaci√≥n de cajas mixtas usando IA en Automate 2022. Usando un cobot Fanuc CRX-10iA y una herramienta de extremo de brazo con agarre por vac√≠o Schmalz FXCB (EOAT), la celda rob√≥tica mostr√≥ la eliminaci√≥n de capas y el llenado de contenedores utilizando par√°metros definidos de cajas y contenedores para optimizar el llenado de contenedores y resolver toda la capa.

Seg√ļn AMT, la soluci√≥n de agarre por vac√≠o FXCB de Schmalz integra un generador de vac√≠o, resistencias de flujo y un interruptor de presi√≥n digital en un dise√Īo compacto y liviano, mientras que el software de visi√≥n del socio de AMT, Liberty Reach, utiliza los algoritmos de b√ļsqueda y uso m√°s adecuados para optimizar la selecci√≥n de la soluci√≥n para reducir el tiempo de ciclo en general. Seg√ļn explica la empresa, un ciclo optimizado incluye recoger varias cajas para cargar el contenedor. Si una soluci√≥n de selecci√≥n m√ļltiple no est√° disponible, el algoritmo selecciona la siguiente mejor posici√≥n para permitir que el robot elija un caso.

Pearson emplea el software impulsado por inteligencia artificial Pick One para permitir que su despaletizador robótico seleccione cajas, cartones, bandejas o bolsas al azar.Pearson emplea el software impulsado por inteligencia artificial Pick One para permitir que su despaletizador robótico seleccione cajas, cartones, bandejas o bolsas al azar.

Pearson Packaging Systems  tambi√©n ofrece una nueva soluci√≥n de despaletizaci√≥n rob√≥tica para aplicaciones de almac√©n, comercio electr√≥nico, cumplimiento y distribuci√≥n. La empresa est√° utilizando el sistema de visi√≥n PickOne impulsado por inteligencia artificial de Plus One junto con una herramienta de supervisi√≥n humana remota llamada Yonder para permitir que sus despaletizadores seleccionen cajas, cartones, bandejas o bolsas al azar, incluso si se superponen o sobresalen.

El sistema utiliza c√°maras 3D para identificar las superficies geom√©tricas 3D, los bordes y las esquinas de los productos y determinar el tama√Īo, la forma, la altura y la ubicaci√≥n en tiempo real. Luego, el kit de percepci√≥n de PickOne escanea una pila de tarimas para identificar los art√≠culos seleccionables y asigna a cada uno un nivel de confianza, despu√©s de lo cual el software env√≠a la ubicaci√≥n de recolecci√≥n de cada art√≠culo reconocible al controlador del robot a trav√©s de la API (interfaz de programaci√≥n de aplicaciones) de PickOne. Si los niveles de confianza son insuficientes para una selecci√≥n confiable, el software genera autom√°ticamente una solicitud de Yonder, lo que activa la intervenci√≥n humana remota. Con un tiempo de respuesta de menos de 6 segundos, un controlador de robot remoto maneja la excepci√≥n seleccionando manualmente un elemento y su punto de recolecci√≥n. Paralelamente, Yonder almacena las respuestas para facilitar el aprendizaje autom√°tico continuo y aumentar la eficiencia con el tiempo.

Shape Process Automation (SPA) y Mujin demostraron una solución de paletizado y despaletizado de cajas mixtas en Automate 2022.Shape Process Automation (SPA) y Mujin demostraron una solución de paletizado y despaletizado de cajas mixtas en Automate 2022.

En la feria Automate de junio de 2022, el integrador de sistemas rob√≥ticos Shape Process Automation (SPA)  y la empresa de tecnolog√≠a rob√≥tica Mujin demostraron una soluci√≥n de paletizado y despaletizado de cajas mixtas impulsada por la plataforma de rob√≥tica inteligente de Mujin. SPA es un integrador de varios fabricantes de rob√≥tica, incluido Fanuc, cuyo brazo rob√≥tico es una de varias marcas compatibles con el producto estrella de Mujin, el MujinController. Para facilitar las aplicaciones de paletizaci√≥n y despaletizaci√≥n de cajas mixtas, el controlador utiliza inteligencia artificial, que SPA explica que es un tipo de IA que gestiona autom√°ticamente los posibles escenarios de tiempo de inactividad a trav√©s de la percepci√≥n, la toma de decisiones aut√≥noma y la planificaci√≥n del movimiento en tiempo real sin necesidad de intervenci√≥n humana.

Ross Diankov, cofundador de Mujin, dice que espera beneficios inmediatos para los clientes conjuntos que luchan por automatizar las aplicaciones de paletizado y despaletizado que requieren mucha mano de obra, entre otras: potencie el mercado log√≠stico de Am√©rica del Norte con la inteligencia artificial revolucionaria de Mujin. Juntos, podemos acelerar una nueva ola de tecnolog√≠a rob√≥tica en Estados Unidos y ayudar a promover la visi√≥n de un almac√©n completamente aut√≥nomo‚ÄĚ.

Otra aplicaci√≥n de robot ahora impulsada por IA es una de Gerhard Schubert GmbH llamada cobot tog.519, "tog" que significa juntos, pero esta para tareas de recolectar y colocar y para separar productos livianos. ‚ÄúPor s√≠ solo, un cobot no puede resolver una tarea de empaque. Muchos de ellos son demasiado lentos y no se pueden detener de manera segura a altas velocidades o cuando est√°n en contacto con un ser humano‚ÄĚ, dice la empresa. Por ejemplo, explica, una tarea t√≠pica de recoger y colocar podr√≠a implicar colocar bolsas en una cadena de estuchadoras. ‚ÄúDe lo contrario, esto requerir√≠a que una o dos personas sacaran las bolsas de la caja y las colocaran en la cadena‚ÄĚ, dice. ‚ÄúEl tog.519 reconoce las bolsas incluso si est√°n colocadas una encima de otra e identifica los pasos de la cadena en los que ponerlas‚ÄĚ.

El nuevo cobot tog.519 impulsado por IA de Schubert ha sido dise√Īado para tareas de recogida y colocaci√≥n y para separar productos ligeros a 80 ciclos/min.El nuevo cobot tog.519 impulsado por IA de Schubert ha sido dise√Īado para tareas de recogida y colocaci√≥n y para separar productos ligeros a 80 ciclos/min.

El cobot ofrece una producci√≥n de 80 ciclos/min y puede manejar pesos de producto de hasta 700 g. La alta tasa de ciclo, explica Schubert, solo es posible a trav√©s del procesamiento de im√°genes basado en una red neuronal con IA. ‚ÄúTodo lo que se necesita es un pu√Īado de im√°genes y unos d√≠as para que la IA aprenda nuevos productos por s√≠ misma sin programaci√≥n‚ÄĚ, dice la compa√Ī√≠a.

Para garantizar la velocidad en todo momento, el tog puede operar en una celda protectora en espacios peque√Īos. Sin embargo, tambi√©n se puede trabajar sin una jaula protectora y al mismo tiempo proporciona un alto nivel de seguridad. Como cobot independiente, reacciona a las personas en su entorno y reduce la velocidad cuando es necesario.

Las posibles aplicaciones para el tog.519 son la alimentaci√≥n r√°pida en la m√°quina, el ensamblaje de kits, donde varias partes del producto se juntan para formar un conjunto, o el acabado del producto. Un cobot modular completo incluye cinem√°tica SCARA de cinco ejes, un sistema de visi√≥n, correas de alimentaci√≥n, un m√≥dulo de seguridad y m√°s. El objetivo de Schubert es desarrollar toda una familia de togs basados ‚Äč‚Äčen un kit de construcci√≥n modular.