Aplicaciones y soluciones de sensores de robots colaborativos

Los sensores son un componente integral de los sofisticados robots colaborativos o cobots de hoy en día y se utilizan de diversas maneras para monitorearlos y controlarlos y para garantizar que funcionen de manera segura, eficiente y con la precisión necesaria en la planta de fabricación de empresas líderes. Los sensores se utilizan no solo para monitorear y controlar los movimientos precisos del robot, sino que también se emplean sensores para supervisar componentes esenciales del robot para evitar fallas en el sistema e incluso permitir un mantenimiento predictivo o preventivo que maximiza el tiempo de actividad y la productividad.

Estos cobots están pensados para interactuar y ayudar a los trabajadores humanos en lugar de ser equipos automatizados independientes con poca o ninguna interacción humana. Los cobots en los entornos de fabricación también pueden realizar tareas complejas o peligrosas que las personas no pueden completar o no pueden realizar de manera segura. A medida que se han desarrollado y ampliado los requisitos de seguridad para los robots colaborativos, se han utilizado sensores para que los cobots cumplan con estos requisitos de seguridad funcional. 

TE Connectivity ofrece una variedad de sensores utilizados en robots industriales y cobots, incluidos los de par, fuerza, posición, temperatura y ópticos. Estas tecnologías de detección se utilizan de diversas maneras para monitorear y controlar el cobot y para garantizar una operación segura junto con los empleados. Los sensores de par miden el par mecánico en la articulación rotacional de un cobot que detecta condiciones de falla o sobrecargas y evita lesiones y posibles fallas del cobot. Además, se pueden utilizar sensores en equipos como cortinas de luz, que detienen las máquinas cuando las personas entran en áreas críticas y los APD pueden funcionar como los ojos artificiales en los escáneres láser. Los sensores también se pueden usar para monitorear el entorno de un robot para la detección de objetos y para supervisar la capacidad de carga, así como las fuerzas de sujeción que permiten garantizar un funcionamiento seguro, confiable y eficiente en el lugar de trabajo.

En el lugar de trabajo moderno, los sensores son un componente esencial para los robots industriales y los cobots porque permiten que las personas y las máquinas interactúen de manera segura y con mayor eficiencia y efectividad.  

Los robots quirúrgicos ayudan con la fatiga del cirujano durante operaciones largas y complejas. En comparación con los métodos de cirugía tradicionales donde los cirujanos necesitaban hacer incisiones grandes para que ingresaran herramientas más grandes y las manos, la cirugía robótica les permite cirujanos realizar las mismas tareas complejas utilizando tecnología robótica muy precisa y confiable.

La cirugía robótica funciona utilizando una consola de cirujano desde donde este puede controlar y manipular los brazos mecánicos del robot quirúrgico mirando por una cámara que amplía el sitio quirúrgico. Se imitan los movimientos de la mano, la muñeca y los dedos del cirujano usando los controles de la consola y se usan los brazos robóticos para realizar la cirugía de una manera muy concisa,  con incisiones más pequeñas y, al mismo tiempo, se ofrece al cirujano un control total. La funcionalidad altamente precisa y la repetibilidad necesarias para la cirugía robótica no serían posibles sin el uso de sensores de alto rendimiento.

Los sensores son la base de la cirugía asistida por robot, ya que recopilan los datos necesarios para realizar los movimientos precisos del brazo robótico necesarios para llevar a cabo cirugías exitosas. Los robots quirúrgicos utilizan sensores de par de torsión, fuerza y posición para realizar estas mediciones de datos. de par en los robots quirúrgicos se utilizan para la seguridad y para mejorar el posicionamiento manual del brazo del robot quirúrgico. Además, fuerza se utilizan en robots quirúrgicos para una retroalimentación háptica para mejorar el sentido del tacto para los controles al cirujano, mientras que se utilizan en robots quirúrgicos para el posicionamiento de mesas y consolas. A medida que la cirugía robótica se vuelve más común en los hospitales de todo el mundo, los sensores seguirán siendo los componentes fundamentales necesarios para los sistemas quirúrgicos robóticos.  

Una de las primeras tecnologías de robots móviles que se adoptaron fueron los AGV o vehículos guiados automatizados.  Los AGV son robots móviles utilizados para transportar cargas o mercancías para respaldar las líneas de producción y fabricación y son ideales para instalaciones con operaciones bien definidas y relativamente fijas.

Los AGV se utilizan para transportar cargas de materiales para respaldar la línea de producción y fabricación y son ideales para instalaciones que necesitan operaciones más fijas. Los sensores que se utilizan en los AGV son de detección óptica para la navegación LIDAR para garantizar la seguridad del personal y evitar colisiones. Se requiere detección de fuerza e inclinación para evitar la sobrecarga de material del robot móvil, y un sensor de posición accionado por cable para la altura del montacargas.

Más recientemente, se han introducido en la industria los AMR, o robots móviles autónomos.  Los AMR, como los AGV, siguen un camino predefinido y designado. Sin embargo, los AMR pueden detectar un obstáculo y moverse a su alrededor para completar su tarea designada, mientras que los AGV, por otro lado, pueden detectar un obstáculo, pero simplemente se detienen y esperan hasta que se elimine, para lo cual se necesita la intervención del usuario. Se pueden utilizar los AGV y los AMR para actividades dinámicas como el transporte de materiales, la carga o descarga de mercancías, así como para el inventario de estanterías.

Para permitir esta funcionalidad más inteligente y compleja, los sensores utilizados para los AMR pueden ser los siguientes:

• Detección de posición para confirmar la distancia de los trabajadores y objetos cercanos y para navegar por el entorno circundante
• Detección óptica para aprender sus entornos y elegir el camino más efectivo
• Detección de la fuerza y la inclinación para interactuar con las cargas de materiales. 

Ya sea que se use un AGV o AMR en las instalaciones, los sensores para robots móviles proporcionan los datos fundamentales para asegurarse de que estas tecnologías funcionen correctamente, de manera segura y de la manera más eficaz posible.