Nuevo efector ARTiS para la manipulación precisa de herramientas en el desmontaje

¿Cómo resuelve ARTiS el problema de la sujeción de herramientas por parte de los robots?

En los procesos de desmontaje, donde la precisión y la fiabilidad son clave, la sujeción de herramientas por parte del robot es uno de los mayores desafíos. Los efectores demasiado rígidos no pueden manejar la diversidad de formas, y los demasiado blandos a menudo no proporcionan suficiente fuerza de agarre. ARTiS fue creado específicamente en respuesta a esta dificultad: como un nuevo concepto de efector que combina la flexibilidad de los sistemas blandos con la resistencia de los mecanismos rígidos. Gracias a esto, puede sujetar de forma segura y estable herramientas de diferentes formas, tamaños y superficies.

La clave de su funcionamiento es la combinación única de dos tecnologías: el agarre activo en la mano y la adaptación tipo fin-ray en los dedos. El agarre activo permite aumentar rápidamente la dureza de la mano, lo que garantiza un agarre sólido incluso con una presión mínima. En los dedos, se utiliza una estructura tipo fin-ray: elementos flexibles similares a aletas que pueden deformarse y adaptarse a la superficie de la herramienta, garantizando un contacto preciso.

Esta construcción híbrida permite un compromiso entre flexibilidad y resistencia, lo cual es crucial en entornos industriales donde las herramientas varían en forma, peso y superficie. ARTiS no solo sujeta la herramienta, sino que también puede posicionarla con precisión, lo cual es posible gracias a los siete grados de libertad en los dedos.

¿Por qué siete grados de libertad son clave para la precisión?

ARTiS no solo sujeta la herramienta, sino que también puede posicionarla con precisión. Esto es posible gracias a los siete grados de libertad en los dedos, que permiten una orientación arbitraria de la punta. En la práctica, esto significa que el efector puede adaptarse a los ángulos y curvas de las herramientas incluso en lugares de difícil acceso, lo cual es crucial para el desmontaje de equipos con estructuras complejas.

Esta palanca de movimiento permite realizar tanto tareas automatizadas como colaborativas con humanos. En los sistemas asistidos por humanos, el efector puede adaptarse suavemente a las necesidades cambiantes del operador, lo que mejora significativamente la ergonomía y la seguridad en el trabajo.

Los siete grados de libertad no solo permiten un ajuste preciso del extremo a la superficie de la herramienta, sino también el control de los ángulos de inclinación y rotación durante la manipulación. Esto permite realizar tareas que requieren precisión, como atornillar tornillos en lugares de difícil acceso o realizar operaciones en espacios reducidos.

¿Cuáles fueron los resultados de las pruebas y por qué es importante?

Las investigaciones realizadas con diferentes tipos de herramientas de desmontaje, desde destornilladores hasta llaves para tuberías, confirmaron que ARTiS funciona eficazmente en diversas condiciones. La evaluación incluyó la durabilidad, la conformidad del agarre y la diversidad funcional. Todas las pruebas mostraron una alta fiabilidad del dispositivo, lo que sugiere su potencial para una aplicación práctica en la industria.

Es importante destacar que estos resultados se basan en pruebas reales, no solo en simulaciones. Aunque el manipulador aún no se ha implementado en la producción, su aceptación para su publicación en TASE (IEEE Transactions on Automation Science and Engineering) es un paso importante hacia una implementación real. Esto significa que su diseño ha sido evaluado por expertos y considerado como una contribución significativa al desarrollo. de la robótica industrial.

Las pruebas confirmaron que ARTiS puede sujetar de forma segura herramientas de diferentes formas y superficies, y sus dedos adaptativos tipo fin-ray proporcionan un agarre estable incluso cuando se cambia la presión o el ángulo de colocación. Además, el sistema demostró una alta resistencia al desgaste durante las operaciones cíclicas.

¿Está ARTiS ya listo para su uso en fábricas?

Por ahora, ARTiS no es un producto comercial ni se ha implementado en sistemas de producción reales. Su estado es el de un concepto de investigación validado por expertos, que ha sido aceptado para su publicación en la prestigiosa revista TASE. Esto significa que el proyecto se considera valioso e innovador, pero aún no se ha transformado en una solución comercial.

Para los integradores de tecnología robótica, como NexaRob, ARTiS es un interesante ejemplo de nuevos enfoques para el problema del agarre. Puede utilizarse como inspiración al diseñar sistemas para tareas especializadas de desmontaje, especialmente donde los manipuladores tradicionales no pueden hacer frente a la diversidad de herramientas.

En el futuro, es posible su implementación en sistemas de automatización de desmontaje, especialmente en sectores donde se requiere alta precisión y flexibilidad. Su construcción híbrida puede servir como base para nuevas generaciones de manipuladores diseñados para tareas especializadas.