HANDYBOT II Asistente robótico versátil con alta capacidad manipulativa para la cadena de producción de componentes de calzado

Las empresas de calzado, con el fin de afrontar la transición digital en la que el sector anda inmerso, precisan de automatización en ciertas operaciones repetitivas de su cadena de producción, las cuales pueden llegar a resultar lesivas para los operarios. La introducción en el sector de nuevos procesos de automatización debe hacerse teniendo en cuenta que la industria valenciana del calzado está compuesta en gran medida por pymes cuyos costes de robotización deben ser asequibles.

Durante la primera anualidad del proyecto HANDYBOT, INESCOP demostró la gran capacidad manipulativa que se puede alcanzar mediante la combinación de manos robóticas con robots colaborativos. Los resultados obtenidos fueron muy prometedores ofreciendo una gran versatilidad en la manipulación de objetos mediante dos técnicas complementarias como la tele-operación y el funcionamiento autónomo.

HANDYBOT II investiga para avanzar tras los resultados obtenidos en su primera anualidad, en el desarrollo de un asistente robótico versátil con alta capacidad manipulativa que mejore ese proceso de automatización en la manipulación de objetos. Manteniendo una arquitectura similar, se busca dotar al sistema de mayor versatilidad e inteligencia tanto en la fase de agarre de las piezas y componentes, como en el posicionamiento de los mismos en otro punto de la cadena de fabricación.

OBJETIVO HANDYBOT II

El objetivo general de HANDYBOT II es desarrollar el potencial que aportan las manos robóticas e implementarlo en la automatización de procesos repetitivos dentro de las cadenas de producción, combinando la realizad virtual y la inteligencia artificial.

TAREAS DESARROLLADAS

• Revisión del estado del arte en robótica, visión artificial, teleoperación e inteligencia artificial aplicadas al agarre y posicionamiento de objetos.
• Análisis de componentes de calzado y definición de casos de uso para la automatización de operaciones de manipulación.
• Desarrollo de un sistema de teleoperación basado en realidad virtual para la evaluación de agarres y posicionamientos.
• Implementación de sistemas de visión artificial y modelos de IA para la identificación y segmentación de objetos.
• Desarrollo de algoritmos para la localización de puntos de agarre y generación de estrategias de posicionamiento.
• Validación de las técnicas desarrolladas mediante ensayos de agarre, posicionamiento y manipulación completa con objetos reales.

OBJETIVOS ALCANZADOS

1. Desarrollo de herramientas avanzadas de teleoperación para manipulación robótica
Se ha mejorado la precisión, seguridad y rapidez del sistema mediante la integración de un sistema de grabación y ejecución de trayectorias, con interpolación dinámica basada en puntos de agarre obtenidos por visión artificial.

2. Optimización del cálculo de agarres y estrategias de posicionamiento
Se ha incrementado la estabilidad y adaptabilidad en la detección de puntos de agarre a partir de imágenes RGBD, así como el perfeccionamiento de las estrategias para el posicionamiento de objetos tras su manipulación.

3. Implementación de técnicas avanzadas de visión artificial para reconocimiento y segmentación de objetos
Se han evaluado e integrado métodos tradicionales y basados en inteligencia artificial, como YOLO y SAM, logrando una segmentación más precisa y robusta de los objetos en entornos industriales.

4. Especialización del equipo investigador en tecnologías clave de robótica colaborativa
El personal técnico del proyecto ha adquirido capacidades avanzadas en visión artificial, teleoperación mediante realidad virtual, generación de trayectorias y control preciso del robot que permiten ayudar a las empresas colaboradoras en su implementación robótica.