Condiciones del entorno exigentes para los robots móviles: “La lluvia o el polvo no son un problema para nuestros sensores”

Entrevista de expertos con Juan Velasco Durán, AGV Industry Manager de SICK España

Exposición solar extrema o lluvia en exteriores, además de polvo y vibraciones en la producción o en la logística: las condiciones del entorno para los robots móviles, tales como los vehículos de guiado automático (AGV) y los robots móviles autónomos (AMR) son exigentes y pueden cambiar de un momento a otro, por ejemplo al salir de una nave. Sin embargo, sus sensores tienen que funcionar fiablemente en todo momento para garantizar un servicio seguro y eficiente. Juan Velasco Durán, AGV Industry Manager en SICK España, nos cuenta en esta entrevista de expertos cómo es posible esto y qué tiene que ver con el ciclismo.

Juan, ¿cuáles son los retos de los cambios ambientales para los robots móviles?

Juan: Soy un apasionado del ciclismo y en realidad se da una situación similar: el tiempo cambia del sol brillante a la lluvia, el terreno de pronto está lleno de baches o la luz te ciega al salir de un túnel. En la bici no puedes estar preparado para todo, pero nuestros sensores están diseñados por defecto para soportar muchos de estos cambios. Y para todo lo demás existen accesorios adecuados.

¿Cómo ayuda esto a los robots móviles y a los AGV para soportar tales tensiones?

Juan: Los sensores deben funcionar tanto con altas como con bajas temperaturas y no debe afectarles el polvo, la niebla o las vibraciones. En primer lugar, esto se garantiza con una carcasa robusta e insensible a los golpes que está herméticamente cerrada. Adicionalmente, las vibraciones son también un problema para el manejo de cargas, ya que los productos podrían sufrir daños. Por eso es necesario el uso de encoders de seguridad que ofrecen información continua sobre la posición, el ángulo y el número de revoluciones. Con la ayuda de una solución de control adecuada, el AGV reacciona correctamente a las fluctuaciones e irregularidades.

¿Qué ocurre con las condiciones de visibilidad cambiantes?

Juan: Aunque el objetivo esté sucio o empañado, o si la luz es muy intensa, el uso de la tecnología adecuada puede ayudar a proporcionar datos de medición robustos. Hasta 80.000 lux no hay ningún problema para los escáneres láser de seguridad como el nanoScan3, gracias al uso de safeHDDM®. Estas siglas significan “safe High Definition Distance Measurement” y hacen referencia a un método digital de alta resolución para la medición del tiempo y la distancia. Ofrece una robustez óptica especialmente elevada: las interferencias simplemente son excluidas por un algoritmo.

¿Qué ocurre si el nivel de suciedad en el objetivo se descontrola?

Juan: Esto no puede preverse en casos individuales. No obstante, los sensores modernos pueden indicarlo a tiempo antes de que afecte a la funcionalidad. Esto es posible gracias a la medición de contaminación integrada en la cubierta óptica. Las soluciones de Condition Monitoring o de Predictive Maintenance hacen incluso posible detectar la contaminación en una fase temprana y tomar medidas de subsanación a tiempo.

¿Es la lluvia un problema importante?

Juan: Cuando la lluvia es intensa, tenemos una solución llamada airWiper. Simplemente realiza un soplado de las gotas con aire comprimido para eliminarlas. Hasta 30 mm de precipitación pueden contrarrestarse sin problemas. Para volver al ejemplo que mencionábamos al principio, los ciclistas necesitan llevar un impermeable, y esta es la gran diferencia: con el uso de esta tecnología no hace falta cambiar ni el vehículo ni el equipamiento, lo que garantiza una cadena de suministros ininterrumpida.

Además de esto, ¿cómo pueden los AGV responder a estos cambios en el tiempo?

Juan: En general, una alta disponibilidad es de gran importancia para las empresas explotadoras. Una forma de que los AGV lo consigan es no pararse cuando las condiciones de medición son pobres, sino simplemente bajar la velocidad. De esta manera no solo se reducen las interrupciones por causas climáticas, sino que también se protegen los frenos y la mecánica. Para que esto salga bien, el escáner láser de seguridad debe ser capaz de conmutar sus campos de protección automáticamente en función del clima, a fin de permitir un funcionamiento continuo incluso con lluvia intensa o nieve. Esto es exactamente lo que hace nuestro sistema de seguridad Dynamic Weather Assist. Este consta del escáner láser de seguridad outdoorScan3, el controlador de seguridad Flexi Soft y un bloque de funciones de software.

¿Existen también áreas en las que, a la inversa, sea deseable una mayor velocidad?

Juan: Si, esto es lo que suele ocurrir en interiores, por ejemplo en las zonas de tránsito entre las estaciones de carga con poco tráfico y condiciones del entorno sencillas. En este caso, normalmente no es necesaria la detección del ambiente en el rango de milímetros. Por consiguiente, pueden emplearse sensores de radar 3D para extender significativamente el ángulo de apertura y así lograr mayores velocidades, incluso en condiciones climáticas difíciles. Al final, de lo que se trata siempre es de elegir una combinación inteligente de tecnologías de sensores. El desarrollo de los robots móviles tiende a ser muy específico para cada cliente.

¿Cómo logran los fabricantes llegar a una combinación óptima?

Juan: En primer lugar, resulta útil contar con una amplia variedad de sensores disponibles, algo así como un sistema modular para todas las necesidades. Y luego es cuestión de proporcionar un asesoramiento adaptado con precisión a los requisitos y posibilidades concretos. Esto es exactamente lo que hemos hecho en un gran número de proyectos con diversos clientes. Hemos diseñado e implementado los sistemas en estrecha cooperación con los departamentos de ingeniería y de investigación y desarrollo para obtener soluciones personalizadas.

¿Cuáles son los desafíos habituales en este tipo de proyectos?

Juan: En uno de nuestros primeros proyectos de este tipo, el reto era construir un vehículo que pudiera maniobrar tanto en interiores como en exteriores, y que incluso pudiera recorrer largas distancias en carretera que son difíciles de negociar. Para encontrar las soluciones adecuadas a este funcionamiento mixto, primero realizamos unas pruebas y un estudio a largo plazo en donde evaluamos distintos sensores 2D LiDAR, servicios digitales para Condition Monitoring y el anteriormente mencionado outdoorScan3. Durante el proceso definimos campos de protección que supervisaban el entorno de forma permanente. Sus datos de medición garantizan un funcionamiento robusto durante la carga y la descarga, prácticamente sin importar las condiciones del entorno. Como ciclista, permítame que se lo resuma en una frase: para nosotros no existe el mal tiempo, solo el mal equipamiento.

Una última pregunta: ¿han cambiado los requisitos en los últimos años, hacia dónde apuntan las tendencias?

Juan: Todo el sector de las plataformas móviles es cada vez más dinámico. Esto se aplica tanto a los requisitos normativos como a los de los usuarios en cuanto a entornos cambiantes. Por eso es más importante que nunca ser capaz de reaccionar con rapidez a estos cambios. Para hacerlo, primero debemos comprender exactamente qué es lo que quiere el cliente y después desarrollar una solución adecuada para ello. Esto explica, por una parte, que la estrecha colaboración con nuestros clientes sea tan importante para nosotros. Y por otra parte, que invirtamos más del 10 % de nuestras ventas en investigación y desarrollo. Esta es una cifra muy elevada que expresa bien lo que somos: nuestro futuro está en la viabilidad futura de nuestros clientes