Los robots industriales nos rodean por todas partes; producen los bienes que consumimos y los vehículos que conducimos. Para muchos, estas tecnologías suelen considerarse de naturaleza simplista. Después de todo, si bien son excepcionalmente capaces de producir productos rápidamente y con un alto nivel de calidad, operan dentro de un rango limitado de movimientos. Entonces, ¿cuánto implica realmente programar un robot industrial?

La verdad es que, si bien la robótica industrial ciertamente varía en sus niveles de complejidad, incluso la aplicación más simple de un robot industrial está muy lejos de la funcionalidad plug and play. Para decirlo de otra manera, un brazo robótico que requiere un movimiento limitado dentro de los ejes X, Y y Z para realizar su tarea día tras día requiere más que unas pocas líneas de código. A medida que la robótica industrial se vuelva cada vez más avanzada y las fábricas tradicionales se conviertan en fábricas inteligentes, la cantidad de trabajo y experiencia que se dedica a capacitar a estos fabricantes artificiales aumentará proporcionalmente. Echemos un vistazo a algunas de las formas en que se programa el robot moderno.

Colgante de enseñanza

El término "robot" puede evocar muchas imágenes diferentes. Si bien el público en general puede comparar un robot con algo que ha visto en una película o en la televisión, en la mayoría de las industrias un robot consiste en un brazo robótico que está programado para completar una tarea de diversa complejidad con un nivel aceptable de calidad.

A veces, se pueden identificar eficiencias durante la producción y es necesario realizar pequeñas variaciones en los movimientos del robot. Detener la producción para reprogramar el equipo sería una tarea costosa y poco práctica; La sabiduría convencional sugiere que cada variación de estos movimientos debe programarse meticulosamente en una computadora, línea por línea; pero eso no podría estar más lejos de la verdad.

Una caja de enseñanza, o más comúnmente conocida como colgante de enseñanza o pistola de enseñanza, es un dispositivo portátil industrializado resistente que permite al operador controlar el robot en tiempo real e ingresar comandos lógicos y registrar la información en la computadora del robot.

Los robots industriales tienden a operar a velocidades que desafían el ojo humano, pero un operador que utiliza un dispositivo didáctico puede ralentizar el equipo para poder trazar los movimientos del robot para adaptarse al cambio de procedimiento. Este proceso puede parecer fácil para cualquiera que alguna vez haya usado un controlador de videojuego, pero implica mucho más que simplemente saber cómo ingresar entradas. El operador, por ejemplo, debe poder visualizar el camino más eficiente que tomará el robot para que los movimientos se limiten estrictamente a los necesarios. Los movimientos o aumentos de tiempo innecesarios, por pequeños que parezcan, pueden tener un efecto dominó en las capacidades de producción de una línea de producción. Extrapolado en el tiempo, un camino ineficiente trazado en un robot podría resultar en pérdidas financieras significativas para el fabricante.

Por supuesto, también es necesario considerar la velocidad de cada movimiento para que el robot pueda realizar movimientos articulares con la mayor frecuencia posible. Estos movimientos son más eficientes desde la perspectiva del movimiento, suponiendo que un programador tenga la experiencia para implementarlos. De hecho, este tipo de programación puede parecer simple para quien observa el proceso, pero en realidad puede llevar años dominarlo. Los colgantes de enseñanza existen desde hace años y siguen siendo un elemento básico en el mundo de la programación robótica.

Simulaciones sin conexión

Uno de los mayores riesgos de programar un robot industrial en la fábrica es el tiempo de inactividad resultante. Un programador necesita interactuar con la máquina, realizar cambios en el código y probar el movimiento del equipo dentro del contexto de producción antes de que se puedan reanudar las operaciones. Afortunadamente, se puede utilizar software de simulación fuera de línea para aproximar cualquier cambio de código que el operador pretenda incorporar, los errores se pueden corregir antes de que se active la actualización de programación y todo sin detener las operaciones. No hay ningún inconveniente financiero al ejecutar simulaciones fuera de línea ni ningún peligro para el operador, ya que las simulaciones se pueden ejecutar en una PC ubicada lejos de la fábrica.

Hay muchos tipos diferentes de programas que ofrecen capacidades de simulación fuera de línea, pero el principio es el mismo: crear un entorno virtual representativo del proceso de fabricación y programar los movimientos mediante un sofisticado modelo 3D.

Cabe señalar que ningún programa es absolutamente mejor que los demás, pero uno puede ser preferible dependiendo de la complejidad de la aplicación. Lo atractivo de este tipo de programación es que permite al programador no solo programar movimientos robóticos, sino que también le permite implementar y ver los resultados de la funcionalidad de detección de colisiones y cuasi accidentes, y registrar tiempos de ciclo.

Dado que el programa se crea independientemente del dispositivo en una computadora externa (y no manualmente, como es el caso del aprendizaje colgante), permite a los fabricantes capitalizar la producción en tiradas cortas al poder automatizar rápidamente un proceso sin impedir las operaciones normales.

Si bien enseñar programación colgante ofrece un enfoque muy matizado para los ajustes robóticos en la fábrica, podría decirse que hay mayores ventajas en poder ejecutar actualizaciones de programación en un entorno de prueba antes de actualizar el código en el equipo físico.

Programación por demostración

Este método es en general similar al proceso de enseñanza colgante. Por ejemplo, al igual que con el mando de aprendizaje, el operador tiene la capacidad de “mostrar” al robot, con un alto grado de precisión, una serie de nuevos movimientos y almacenar esa información en la computadora del robot. Sin embargo, existen algunos beneficios que crean algunos puntos de diferenciación entre los dos. Por ejemplo, el mando manual es un dispositivo portátil sofisticado que contiene muchos controles y funciones diferentes. La programación mediante demostración generalmente requiere que el operador navegue por el brazo robótico con una palanca de mando (en lugar de un teclado). Esto hace que el proceso de programación sea mucho más sencillo y rápido, dos cosas que se traducen en menos tiempo de inactividad.

Este tipo de programación robótica también requiere menos tiempo para que el operador se vuelva competente; ya que la tarea en sí está programada de la misma manera que la completaría un operador humano.

El futuro de la programación robótica

Todos estos métodos de programación tienen su lugar en el mundo de la robótica industrial, pero ninguno es perfecto. A su manera, el desarrollo y la implementación de cada uno de ellos pueden impedir la producción y aumentar los costos para el fabricante. Se necesitará tiempo para enseñarle al robot cómo realizar la tarea. En muchos casos, la habilidad del operador o técnico puede variar enormemente estos tiempos de una aplicación a otra.

Imagínese, sin embargo, si un robot industrial solo necesitara "ver" una tarea completada para ejecutarla sin problemas una y otra vez. El costo y el tiempo asociados con la programación de la robótica industrial disminuirían enormemente.

Si parece demasiado bueno para ser verdad, quizás quieras echar un vistazo más de cerca a la industria de la robótica; Este tipo de formación en robots ya está en la mente de los diseñadores de robótica industrial. La teoría detrás de la tecnología es sólida; haga que un operador le muestre al robot cómo realizar una tarea particular y permita que el robot analice esa información para determinar la secuencia más eficiente de movimientos que deben completarse para replicar la tarea. A medida que el robot aprende la tarea, tiene la oportunidad de descubrir nuevas formas de mejorar la forma en que se realiza la tarea.

Programación de robots más complejos

A medida que más y más fábricas pasen a fábricas inteligentes y se instalen más equipos autónomos, las tareas asignadas a los robots se volverán más complejas. Dicho esto, los métodos que utilizamos actualmente para programar estos robots se verán obligados a evolucionar. Si bien las actividades de programación contemporáneas funcionan admirablemente, no hay duda de que la inteligencia artificial desempeñará un papel importante en la forma en que aprenden los robots.