De la robótica a la modularidad inteligente — Construir robots por módulos es ya una realidad

Algunas compañías sufren para rentabilizar sus robots mientras otras hacen millones vendiendo componentes inteligentes e interoperables para ellos

Construir robots mediante componentes modulares y compatibles a modo plug-and-play (conectar y funcionar) es el sueño de cualquier ingeniero en robótica hoy en día, sin embargo vemos a cientos de integradores re-inventando la rueda con cada robot por la falta de dicha modularidad y la complejidad de construir robots y sus sistemas operativos.

H-ROS modular robot

Recientemente hemos visto a la industria pivotar del la fabricación en masa a la customización en masa (from mass manufacturing to mass customization) así como avances similares que diferentes tecnologías nos han permitido alcanzar. La robótica es la última tendencia en sufrir cambios de paradigma cada año; ha visto los precios del hardware caer en picado, la Inteligencia Artificial (IA) avanzar a pasos de gigante, etc.

Ha llegado el turno de la modularidad y la construcción por bloques en la robótica.

“El sueño de cualquier ingeniero de robótica es coger diferentes partes de diferentes fabricantes, conectarlas y que su robot cobre vida, invirtiendo su tiempo en el verdadero valor añadido: La aplicación final, el comportamiento y el know-how aplicado en el robot”

Lo que todas las compañías están buscando, pero no todas saben cómo atacar de forma estandarizada es la modularidad para las diferentes partes de un robot. Esto es, producir componentes modulares que puedan trabajar bajo una misma infraestructura en la que sean capaces de conectarse (o unirse en bloques) y dar como resultado una solución integrada en un tiempo menor que el habitualmente requerido.

“Más del 80% del tiempo es invertido normalmente en la cosntrucción del propio robot con menos de un 20% invertido en la aplicación final del mismo, donde reside el verdadero valor añadido. A todas luces, esto no escala.”

Las técnicas de IA, los sistemas autónomos adaptables y los robots colaborativos (los recientes avances de la robótica) están actualmente demandando modularidad para la integración de todos ellos en diferentes entornos y subsistemas de los cuales los nuevos mercados nos proveen actualmente. Un buen ejemplo es ver como un robot individual es actualmente movido entre diferentes estaciones y adaptado a diferentes tareas en las que anteriormente hacían falta varios de ellos, de la misma forma que lo hacemos los humanos mediante diferentes turnos.

Modular H-ROS SCARA mobile station

Por ello, permitir a las compañías, ingenieros y desarrolladores enfocarse en lo que realmente son buenos — la aplicación final o “comportamiento del robot” — hará que la industria avance a la velocidad que se espera de ella, a la cual en las últimas décadas nos hemos acostumbrado.

“Mientras la fabricación se mueve de la producción en masa a la customización en masa, la flexibilidad para cambiar y adaptar de forma eficiente la producción es crítica”, explica Gustavo Sepúlveda, General Manager de Robótica en ABB

Por ello, la modularización de los robots se convierte en fundamental. Ahora, además de lo ya expuesto podemos encontrar frases como..

“La electrónica va a ser el mayor usuario de robots en número en 2020”, comenta Stefan Lampa, CEO de KUKA

..más preguntas por lo tanto??

Qué lo hace posible?

La modularización de la robótica envuelve no sólo paquetes de software en diferentes contenedores aislados, sino también la modularización de los componentes de hardware. Sólo de esta forma conseguiremos alcanzar una infraestructura estandarizada y realmente modular para construir robots y sistemas en esta línea.

Pero.. dónde encuentro una infraestructura modular y estandarizada para la construcción de robots?

“Bueno, bienvenidos al mundo H-ROS, el Sistema Operativo de Hardware para Robots (o Hardware Robot Operating System).”

Simple, rápido y sencillo.

En una frase, esta infraestructura de software y hardware permite que diferentes componentes de diferentes fabricantes operen de forma compatible. Mediante esta infraestructura ya podemos seleccionar nuestros componentes, construir nuestro robot en base a ellos y configurarlo UNA sola vez, se acabó el lidiar con todas las diferentes interfaces.

“Pero cómo modularizamos componentes de hardware y los hacemos inteligentes?“

Buena pregunta.. Necesitamos proveer de inteligencia a todos los componentes de forma individual si queremos crear componentes modulares e inteligentes.. no??

En ese caso no deberíamos añadir un cerebro compatible en miniatura a cada pieza?? Esto se ha hecho antes??

Cambio de paradigma, el “Chip H-ROS” (System on Module, ó SoM)

H-ROS System on Module es un componente electrónico a modo placa que introducimos embebido en todas las partes de cada robot (por pequeñas que sean), así hacemos que cada componente sea estable, compatible e inteligente.

Esto genera una disrupción para con cómo construimos los robots a día de hoy. Imaginemos por un momento que cada componente sea ya inteligente a interoperable: Esto significa que tenga capacidad de cómputo, protocolos de comunicación, publica información de sus nodos y datos en tiempo real al sistema, puede ser controlado individualmente, etc.

Entonces, aquí es donde tenemos componentes realmente modulares e inteligentes

Esto es exactamente lo que el SoM provee, proporcionando por lo tanto computación on-the-edge (en el propio componente) para cada parte de cada robot.

Esto implica..

Dado que las partes y componentes de cada robot son altamente adaptables y se implementan de forma directa (o plug-and-play), las PYMEs tendrán así una tecnología accesible y asequible para ellas.

Esto liga en paralelo con las expectativas de los analistas de sufrir en este segmento un crecimiento masivo en la próxima década.

“La reducción del tiempo de desarrollo y la complejidad en la construcción de robots es clave para un mercado que no esta creciendo en absoluto a la velocidad que se esperaba pocos años atrás”

El cuello de botella de la robótica hoy en día reside en la complejidad de la integración, lo cual está impidiendo a ciertos productos salir a tiempo al mercado, o peor aún, ver su precio multiplicado por este simple hecho. Esta es la razón por la que impresionantes compañías de robótica están siendo apartadas de divisiones de robótica ya que no se ven capaces de lanzar un producto asequible al mercado en menos de 8 años.

Vayamos pues más rápido al futuro que todos visualizamos..

O mejor, un futuro real:

H-ROS modular SCARA robot

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