Un equipo de investigación está ayudando a los desarrolladores de robots a diseñar máquinas con menos probabilidades de dañar a los humanos con los que trabajan. ¿Cómo? Con su novedoso "mapa de seguridad".

En un momento solo se encuentra en la ciencia ficción, La interacción entre humanos y robots ha atraído bastante atención en los últimos años. A medida que avanza la tecnología, las personas están cada vez más expuestas a los robots en su vida diaria. Dicha exposición no solo se limita a los juguetes robóticos y los electrodomésticos, como las aspiradoras robotizadas. También está ocurriendo en el lugar de trabajo, ya que estas máquinas asumen roles que liberan a los humanos de trabajos peligrosos y repetitivos. Aumentando aún más la frecuencia de la interacción humano-robot (HRI), Se están desarrollando robots para su uso en áreas como la educación, la industria hotelera, cuidado de ancianos, rehabilitación y terapia asistida por robot.

La seguridad humana es una preocupación primordial en HRI. Cuando hay contacto físico entre humanos y robots, Es probable que se produzcan colisiones peligrosas. Con el apoyo parcial de dos subvenciones de la UE para los proyectos ILIAD y SoftPro, investigadores del Centro Aeroespacial Alemán y Leibniz Universität Hannover se unieron para crear una herramienta que ayuda a los desarrolladores de robots a analizar el rendimiento de seguridad de sus diseños de robots. Su novedosa herramienta, llamado "mapa de seguridad, "se describe en su artículo publicado en IEEE Xplore .

Señalando el camino hacia la seguridad de los robots

En trabajos anteriores de análisis de la seguridad de los robots, el equipo había vinculado el comportamiento de colisión de un robot a los datos de lesiones humanas. Habiendo avanzado esta idea, ahora comparan diseños de robots completos (es decir, el rango de masa y velocidad de todo el espacio de trabajo del robot o subespacios dependientes de la tarea) con los datos de lesiones humanas. Los datos sobre lesiones pueden provenir de diferentes tipos de experimentos y disciplinas, y puede tener en cuenta diferentes partes del cuerpo. También considera si la superficie de impacto en una colisión es contundente, afilado o afilado, y si la colisión en sí es limitada o no. Esta información se representa de forma unificada, denominado "mapa de seguridad".

El 'mapa de seguridad' ayuda a los usuarios a determinar si el robot que están diseñando es capaz de infligir lesiones específicas durante colisiones inesperadas. También pueden identificar las áreas más peligrosas en el espacio de trabajo del robot y comparar su robot con otros en términos de características de seguridad.

Como resultado, Los diseñadores tienen información clara al alcance de la mano sobre las lesiones que tienen más probabilidades de ocurrir durante la operación. Esto ayuda a guiar el proceso de diseño de hardware, y también contribuye al control seguro y la planificación del movimiento del robot que se está diseñando.

Los investigadores probaron su mapa con dos robots, el PUMA 560 y el KUKA Lightweight Robot IV +. Los datos de lesiones que utilizaron para el experimento se originaron a partir de 50 años de investigación biomecánica sobre lesiones.

El mapa es probablemente la primera herramienta global de análisis de seguridad dinámico y exacto para manipuladores de robots. Tiene el potencial de desencadenar cambios significativos en la forma en que se diseñan los robots amigables con los humanos en el futuro.

ILIAD (Intra-Logística con Despliegue Automático Integrado:flotas seguras y escalables en espacios compartidos) está desarrollando soluciones robóticas innovadoras para las instalaciones de almacén actuales. La creación de una gran base de datos de seguridad de lesiones forma parte de sus esfuerzos para garantizar la operación segura del robot en entornos compartidos con humanos.

SoftPro (Fundamentos y tecnologías de código abierto basados ​​en sinergias para prótesis y rehabilitación) está estudiando y diseñando tecnologías robóticas basadas en sinergias suaves para desarrollar nuevas prótesis, exoesqueletos y dispositivos de asistencia para la rehabilitación de miembros superiores. Su objetivo es crear productos finales que sean asequibles, disponible, utilizable y económicamente viable.