Programación de cobots

Qué incluye el servicio de programación de cobots

Escribimos los programas de control y configuramos robots colaborativos (cobots) y brazos manipuladores sobre tu propio equipo, sin suministrar ni fabricar nosotros los manipuladores. Levantamos la geometría de la zona de trabajo, definimos puntos y trayectorias, fijamos la lógica del agarre, el intercambio de señales con el PLC y los periféricos, y gestionamos los escenarios de parada y de retorno a la posición inicial. Calibramos la herramienta (TCP) y el sistema de coordenadas de la pieza para que la repetibilidad se mantenga dentro de las tolerancias de catálogo del manipulador. Si la celda corta, suelda, imprime o desplaza piezas, físicamente lo hace tu equipo, y nuestra zona de responsabilidad es el programa, los parámetros de movimiento y la integración con la línea. Como resultado obtienes un ciclo depurado, documentación de puntos y señales e instrucciones para los operarios.

Cómo es el proceso y la tecnología

La programación de cobots gira en torno a la cinemática del manipulador: definimos posiciones en coordenadas cartesianas y articulares, y el planificador calcula la trayectoria entre ellas controlando la velocidad, la aceleración y las zonas de singularidad. Los movimientos los definimos con primitivas de desplazamiento lineal, circular y articular, vinculándolas al sistema de coordenadas de la pieza y no a las coordenadas absolutas del suelo, para que reposicionar el utillaje no rompa el programa. La entrada/salida sincroniza el robot con las mordazas, el transportador y los sensores: la señal de listo arranca el ciclo y la realimentación confirma el agarre y la posición. Para el trabajo conjunto con personas configuramos los límites de fuerza, potencia y velocidad, las zonas de ralentización y la parada segura. Antes de la entrega, el ciclo se ejecuta a velocidad reducida y luego se lleva al ritmo de trabajo midiendo la repetibilidad.

Historia del nacimiento de los robots y los cobots

La robótica industrial se remonta al Unimate: George Devol presentó la patente de un transporte programable de piezas en 1954 y la obtuvo el 13 de junio de 1961, y el primer manipulador entró en la línea de General Motors en Nueva Jersey en 1961. Devol, junto con Joseph Engelberger, fundó la primera empresa de robótica del mundo, Unimation; el Unimate hidráulico tenía cinco grados de libertad y liberaba a las personas del trabajo peligroso con piezas fundidas al rojo vivo y de la soldadura. La idea del robot colaborativo maduró más tarde: la empresa Universal Robots la fundaron en Odense (Dinamarca) en 2005 Esben Østergaard, Kasper Støy y Kristian Kassow. En diciembre de 2008, la danesa Linatex compró un manipulador UR5 y lo instaló sin vallado de protección junto a sus empleados, y eso se considera la primera aplicación comercial de un cobot. Así, en medio siglo el manipulador pasó de ser una máquina aislada tras una jaula a un dispositivo que trabaja codo con codo con la persona.

Por qué es crítica la parte de software y precisión

El manipulador por sí solo solo mantiene la repetibilidad de catálogo, pero si acierta o no en el punto exacto de la pieza lo determina la calibración de la herramienta y del sistema de coordenadas. Un error en la definición del TCP o del cero de la pieza de unas fracciones de milímetro, sobre un brazo largo, se traduce en un desplazamiento visible del cordón, del corte o del punto de montaje. La trayectoria importa tanto como las coordenadas: los tirones de velocidad y aceleración provocan vibración, desgaste y piezas defectuosas en los bordes, por eso el perfil de movimiento se calcula y no se define a ojo. Junto a las personas, la parte de software también responde por la seguridad: los límites de fuerza y velocidad, las zonas de ralentización y la reacción al contacto se incorporan al programa y se verifican con mediciones. Por eso, en la programación de cobots, el resultado sobre la pieza no lo determina el propio manipulador, sino la corrección del ajuste y la precisión de las trayectorias.

En qué lenguajes y herramientas trabajamos

Para la plataforma Universal Robots programamos en URScript, lo que permite controlar el movimiento, la entrada/salida y la lógica con más finura que a través de la interfaz visual del teach pendant. Para celdas flexibles con visión por computadora y planificación compleja usamos ROS2 como capa de integración y MoveIt para el cálculo de trayectorias, la detección de colisiones y la evasión de obstáculos. En manipuladores industriales ABB trabajamos en RAPID, y en equipos KUKA en KRL, describiendo puntos, herramientas, sistemas de coordenadas y el intercambio de señales con los equipos de la línea. El stack se elige según la marca de tu manipulador y la tarea, y no al revés: en un solo UR basta con URScript, mientras que en un parque heterogéneo se justifica una capa de ROS2 y MoveIt. En todos los casos el resultado es el mismo: programa y configuración sobre tu equipo, sin que nosotros suministremos los robots.

Cuándo aparecieron los lenguajes y estándares clave

El lenguaje RAPID lo introdujo ABB en 1994 junto con el controlador S4, y sigue siendo el principal para los manipuladores ABB. KUKA presentó el lenguaje KRL en 1996 con la aparición del controlador para PC KRC1. El entorno robótico ROS apareció públicamente por primera vez el 7 de noviembre de 2007 en Willow Garage, fundada en 2006; el paquete de planificación MoveIt se presentó en 2012, y la primera versión estable de ROS2 (Ardent Apalone) salió el 8 de diciembre de 2017. En paralelo se fue formando el marco normativo de seguridad: el estándar base para robots industriales ISO 10218 se publicó en 2011, y la especificación específica sobre robots colaborativos ISO/TS 15066 en febrero de 2016. Estos documentos fijan los límites de fuerza y velocidad en los que nos apoyamos al configurar el trabajo conjunto.

Por qué puedes confiárnoslo

La experiencia acumulada de nuestro equipo de desarrollo en TI supera los 45 años, y abordamos los manipuladores como un reto de ingeniería, no como la configuración de una caja siguiendo un manual. Primero analizamos la cinemática, el utillaje y el esquema de señales de tu línea, luego escribimos y depuramos el ciclo, registrando los puntos, las coordenadas y los parámetros de movimiento en una documentación que se entiende sin nosotros. Cada ciclo se comprueba antes de la puesta en marcha real: ejecución a velocidad reducida, medición de la repetibilidad, control de las fuerzas y de las zonas de parada allí donde hay personas cerca. Delimitamos con honestidad las zonas de responsabilidad: corta, suelda, imprime y desplaza piezas tu equipo, y nosotros respondemos por el programa y la configuración. Este enfoque de la programación de cobots da un resultado predecible sobre tu pieza y te deja un programa transparente y mantenible.