Propuestas de proyectos para formación de consorcios · para formación de consorcios HispaRob Reunión General 9 de junio 2011 . 1 Índice ... El problema, en una primera aproximación,

Propuestas de proyectos

para formación de

consorcios

HispaRob

Reunión General 9 de junio 2011

1

Índice

Página

Desarrollo e implantación de tecnologías robotizadas

inteligentes para procesos de rebabado 2

EFFICIENS: Sistemas de logística ayudados por robots para el

aumento de la eficiencia de las empresas 4

Liga nacional de robótica 8

Cabezas estereoscópicas robotizadas basadas en atención

visual selectiva para la monitorización e interpretación

inteligente en entornos genéricos 12

Equipo de Seguridad Heterogéneo formado por Personas,

Robots y Animales Adiestrados 14

TOPUS 17

Sistema robotizado para el granallado automático de cascos

de buques sin emisiones contaminantes 20

ROBOTIC VILLAGE 25

Trazabilidad juguetes a través de marcado laser 28

La industria del mueble 3.0 31

Robot INVISO para construcción con movimiento cartesiano 34

2

Título

Desarrollo e implantación de tecnologías robotizadas inteligentes para

procesos de rebabado

Entidad

TECNOLOGIAS AUXILIARES DE FUNDICION, S.L.

Datos de contacto

Ignacio Cobo Ocejo

Responsable de proyectos de I+D

+ 34 942 108 578

[email protected]

Antecedentes del proyecto

La empresa TECNOLOGÍAS AUXILIARES DE FUNDICIÓN, S.L. (en adelante

TAF) tiene como actividad principal la realización de tareas de rebabado de

piezas de fundición. El número de referencias de piezas diferentes es muy

elevado, así como la variedad de tamaño de los lotes de cada tipo. En los

casos de referencias con tamaños de lotes muy elevados, el proceso de

rebabado se realiza en dos instalaciones automatizadas desarrolladas

explícitamente. El funcionamiento es correcto y ambas instalaciones están

saturadas con un número limitado de referencias de las mismas

características.

El problema, en una primera aproximación, se centra en el desarrollo e

implantación de alguna tecnología que mejore la competitividad de la

empresa.

La dificultad del proceso de automatización de rebabado se sitúa en varios

puntos. Algunos de ellos, a modo de aproximación, son los siguientes:

Variabilidad en la geometría de las piezas y rebaba.

Precisión del proceso, para no dañar a la pieza

3

Manipulación ágil de las piezas, aun cuando pueden pesar los

30kg

Optimización del proceso mediante la aplicación de la correcta

herramienta.

Interpretación de los datos e información del proceso para

conseguir un acabado óptimo con el menor esfuerzo posible

Breve descripción del proyecto

El objetivo general del proyecto es desarrollar una metodología de rebabado

de piezas de fundición, con las características habitualmente encontradas en

la piezas de TAF que mejore de forma drástica la competitividad de la

empresa, así como las condiciones de trabajo personal.

Alguna de las principales actuaciones que pueden abordarse en un proyecto

pueden ser:

Desarrollar y aplicar en TAF un proceso tecnológico de rebabado

automatizado para piezas grandes (>30 kg) de fundición.

Analizar las tecnologías aplicables mediante un estudio de su

aplicabilidad y una valoración económica previa.

Seleccionar un sistema de rebabado a partir de las tecnologías

aplicables.

Construir y valorar un prototipo de instalación para la realización

de pruebas.

Diseñar un sistema de control de calidad basado en visión

artificial.

Realizar las pruebas según un programa de trabajo establecido

que permitan determinar la bondad del proceso al caso concreto.

Obtener finalmente una flexibilidad en las operaciones de

rebabado (cambios de referencia rápidos).

4

Título

EFFICIENS: Sistemas de logística ayudados por robots para el aumento de

la eficiencia de las empresas

Convocatoria a la que se espera presentar:

INNPRONTA 2011

Entidad

Tecnalia Research & Innovation

Datos de contacto

Dr. Urko Esnaola

TECNALIA

Parque Tecnológico, Edificio M7. Miramon (Guipuzcoa) (SPAIN)

Tel. 902 760 000 , Movil: +34 667119630 Extension: 334084

[email protected]

Perfil de los socios necesarios

Fabricantes de Robots de Servicio, Empresas de logística, PYMES con

necesidad de almacenamiento/aprovisionamiento de materiales, Centros de

investigación y universidades en el área de la robótica.


El tiempo dedicado a la preparación del material de trabajo y su

organización es un factor clave a la hora de determinar la eficiencia de las

tareas que realiza una empresa. En Europa, algunos países del norte como

Suecia o Alemania, dedican muchos recursos a la logística y la organización

de pedidos y tareas. Como resultado buscan que los trabajadores con alta

especialización técnica en diferentes áreas puedan dedicar su tiempo casi

íntegramente a tareas de su campo de especialización. Con ello consiguen

5

índices de eficiencia muy altos por un lado y cotas de satisfacción laboral

muy positivos.

Sin embargo no siempre es fácil instalar sistemas de gestión de la logística

de almacenes y preparación/despacho del material de trabajo; sobre todo

para PYMES.

Las razones pueden ser variadas como, carencias en las redes de

abastecimiento, partidas de pedidos pequeños o inversiones

infraestructurales muy elevadas.


Objetivo

El objetivo del proyecto es desarrollar sistemas de organización de la

logística para gestión de almacenes y preparación de material de trabajo

que contribuya al aumento en la eficiencia de las empresas españolas. El

desarrollo tecnológico estará basado en “flotas de robots de servicio” y el

factor diferenciador con respecto a otros desarrollos en el mercado mundial

será que su implantación no requerirá de inversiones en infraestructuras por

parte de las empresas, ya que la solución basada en robots de servicio se

adaptará a los entornos y procesos actuales.

Para ello los objetivos tecnológicos se centran en:

Flotas de robots de servicio con capacidad de navegación autónoma y

manipulación de objetos.

o Robotización de AGV’s o vehículos existentes.

o Construcción de robots de servicio.

o Algoritmos de Navegación autónoma.

o Percepción del entorno mediante visión artificial, o percepción

3D.

o Reconocimiento de objetos.

o Clasificación semántica.

o Grasping y manipulación de objetos.

o Sistemas de razonamiento para toma de decisiones.

o Cooperación robot-persona.

Sistemas de gestión logística.

Gestión energética eficiente. La robótica reúne las condiciones para

poder desarrollar una tecnología limpia. Se buscará utilizar energía

generada por fuentes limpias (ej. Solar).

6

Áreas de aplicación

ALMACENES: Automatización de almacenes existentes mediante robots

autónomos inteligentes

CONSTRUCCIÓN: Logística preparación de materiales, transporte de cargas

pesadas en obra, soluciones ergonómicas para los trabajadores en

cooperación con robots.

AGRICULTURA: Automatización de invernaderos y campos de cultivo

CENTROS DE SALUD: Logística transporte/distribución de material sanitario

dentro de los centros de salud mediante flotas de robots de servicio

autónomos.

7

Impacto

Con la implementación de los sistemas “EFFICIENS”, se espera aumentar la

eficiencia de las empresas ya que dispondrán de una herramienta de

gestión de logística de preparación de material de trabajo y gestión de

almacenes. Dado que no requerirá cambios infraestructurales del entorno,

será fácilmente instalable en la mayoría de las PYMES y grandes empresas.

El aumento de la eficiencia supone un aumento de la productividad y por

tanto la capacidad de las empresas de llegar a cumplir con pedidos cada vez

más exigentes. Se espera que EFFICIENS sea una herramienta clave para el

fortalecimiento de la economía española.

A nivel mundial, constituiría el primer sistema de logística completo se

puede instalar sin requerimientos de cambios en la infraestructura del

entorno de la empresa. Esto permitirá o bien a un cluster de empresas

participantes en el proyecto o bien a empresas surgidas a raíz del proyecto

poder entrar a competir a nivel mundial en el área de gestión de la logística

de recursos materiales con un producto diferenciador y de calidad.

8

Título

TOPUS


CONVOCATORIAS DE 2012

NEOTEC

COOPERACIÓN TECNOLÓGICA INTERNACIONAL

Entidad

DASEL SL

Datos de contacto

Roberto Carlos Giacchetta

Director General

DASEL, S.L.

Avda. de Madrid 84

Arganda del Rey (28500)

Madrid, Spain

T: +34 91 870 6427

F: +34 91 870 6427

[email protected]

www.daselsistemas.com


DESARROLLADOR DE ROBOT AUTONOMOS PARA AMBIENTES MUY

AGRESIVOS (sector nuclear y petroquímico)


TOPUS es la continuación del presentado en una convocatoria “Torres

Quevedo” con número de referencia PTQ06-2-0754, y que se vio

9

interrumpido como consecuencia de la renuncia del investigador contratado,

en la primera fase del mismo.


Este proyecto se centra en el estudio de un conjunto de tecnologías que

pueden dar solución efectiva a la detección temprana de fallas en tuberías

de gas y petróleo denominadas no-inspeccionables o de difícil acceso.

Actualmente la solución es reemplazar toda la línea de distribución o la

inspección manual que es muy costosa y de baja precisión.

La inspección de redes de distribución de combustible, tanto líquido como

gaseoso, constituidas por tuberías de largo recorrido, es una actividad que

está experimentando una creciente demanda debido al incremento del

número de estas instalaciones y a la ampliación de las ya existentes, como

consecuencia de la necesidad de abastecimiento de combustible en cada vez

más zonas del mundo.

La importancia de la inspección de este tipo de instalaciones se debe a los

estrictos controles de calidad que se están imponiendo con el fin de evitar

desastres ecológicos, lo cual, supone un beneficio social que antes quedaba

relegado a un segundo plano y que actualmente, mediante la sensibilización

medioambiental de los gobiernos y la sociedad en general, se está

imponiendo a la hora de establecer los controles de calidad.

El TOPUS tendrá como objetivo detectar defectos (principalmente fisuras y

corrosion) sin interrumpir el suministro de gas o petróleo y como objetivo

principal tendrá que salvar las limitaciones actuales de los sistemas

comerciales.

Los sistemas comerciales (GE, Tubescope, NKK, HAK, etc) sólo sirven para

diámetros de tuberías superior a las 20 pulgadas, por lo tanto existe un

nicho de mercado para tuberías de bajo diámetro y gran curvatura,

presentes principalmente en los paises Latinoamericanos y Africanos.

El desafío, por lo tanto, es de desarrollar una tecnología muy compacta

capaz de inspeccionar tuberías de hasta 4 pulgadas de diámetro con la

integración de un número elevado de sensores entre (64 a 512).

El fundamento de la medida es mediante ultrasonidos se basa en la emisión

una señal que viaja por el tubo devolviendo los ecos que producen las

paredes y los defectos del material, la amplitud de estos es proporcional al

espesor del material o al tamaño de los defectos. Esta medida permite

calcular el tiempo de vida útil de la tubería.

10

Deseamos dotar a nuestro sistema de una buena precisión en la

determinación del grado de corrosión y la presencia de fisuras en este tipo

de inspecciones, se requiere de una gran cantidad de canales adquiriendo

datos de forma simultánea, ya que debido a la velocidad de la inspección y

la resolución necesaria, un sistema multiplexado no sería viable. El elevado

número de canales se deriva de la resolución angular necesaria en el

perímetro de la tubería, de la velocidad máxima de desplazamiento y de la

resolución axial requerida. Todo esto incrementa la electrónica, ya que al

actuar todos los canales en paralelo se debe multiplicar la electrónica

necesaria para la gestión de un sólo canal por el número de canales

necesarios. Por otro lado, el espacio para instalar la electrónica está

limitado por el perímetro de la tubería, por lo tanto, la capacidad de

integración de la electrónica debe ser muy elevadizo.

ELEMENTOS CRITICOS DEL PROYECTO

Sistema de almacenamiento de datos debe tener la suficiente

capacidad para almacenar los datos correspondientes de decenas

de kilómetros de inspección.

Desarrollo de un sistema electrónico de bajo consumo y adaptada

a la geometría del componente a inspeccionar que satisfaga un

nuecero elevado de sensores > 256.

Desarrollo de un robot autónomo capaz de resolver las

limitaciones actuales de curvatura de tubos, válvulas y cambios de

diámetro.

Desarrollo de un sistema de almacenamiento inteligente de

información

Fases del Proyecto

Como proyecto de I+D con resultados de prototipo se debe cubrir las fases

de:

WP 1: Definición del alcance del proyecto y distribución de tareas

WP2 : Desarrollo de módulos de control y gestión de baterías

WP3 : Desarrollo de módulos de excitación y procesamiento de señales de

Ultrasonido

WP4: Desarrollo de Robot de propulsión mecánica

WP5 : Integración y verificaron de las especificaciones

WP6 : Pruebas en circuito cerrado

WP7: Pruebas en circuitos reales

11

Consorcio Actual

NOMBRE TIPO Nota

DASEL SME

MEGACAL SME

CSIC OPI

¿? Empresa/ OPI del

sector de ingeniería

robótica

¿? Empresa usuaria final

12

Título

Liga nacional de robótica

Convocatoria a la que se espera presentar

FINANCIACIÓN PRIVADA

Entidad

LIGA NACIONAL DE ROBOTICA

Datos de contacto

RAUL LAPEIRA

ARTIFACT CONSULTING S.L.

[email protected]


EMPRESAS DE AMBITO TECNOLÓGICO QUE PUEDAN BENEFICIARSE DE

EXPOSICIÓN A PÚBLICO INTERESADO EN TECNOLOGÍA (DESARROLLO DE

IMAGEN DE MARCA)


La LNRC es un esfuerzo conjunto para promover el desarrollo de la

tecnología y de los valores del trabajo en equipo mediante vibrantes

eventos vinculados con la robótica de competición.


La LNRC es un proyecto de integración con dos componentes, uno de

carácter tecnológico y otra de carácter humano. Se trata de un campeonato

de robótica de competición en el que puede participar cualquier persona,

entidad u organización que desarrolle robots inteligentes.

mailto:[email protected]

13

Por una parte la LNRC tiene como premisa el desarrollo y la promoción de

un sector tan emergente como es la robótica de servicio. La difusión y por

lo tanto el alcance es nacional con la celebración de eventos por toda la

geografía, más de 14 ciudades españolas participan en eventos relacionados

con la liga.

Más información en:

http://lnrc.es

http://lnrc.es/

14

Título

Cabezas estereoscópicas robotizadas basadas en atención visual selectiva

para la monitorización e interpretación inteligente en entornos genéricos.


INNPRONTA 2011

7 PM UE


Proyectos regionales JCCM.

Entidad

Instituto de Investigación en Informática de Albacete. (I3A)

Universidad de Castilla – La Mancha. (UCLM)

Datos de contacto

José Mª López Valles ([email protected])

Tlf:+34 967 599 200 Ext: 2542 Fax: +34 967 599 343

Francisco A. Cano González ([email protected])

Tlf:+34 967 599 200 Ext: 2668 Fax: +34 967 599 343


Empresas especializadas en el desarrollo de componentes

electrónicos y mecánicos para la construcción de cabezas

robóticas estereoscópicas.

Empresas relacionadas con la seguridad, monitorización e

inspección.

Empresas que puedan proporcionar y desarrollar componentes

hardware y software en la realización del proyecto.

Instituto de neurociencia para emular el correcto funcionamiento

biológico de la visión.



15

Instituto de óptica para la construcción de diferentes tipos de

lentes de acuerdo a la variedad de múltiples escenarios en los que

tiene cabida el proyecto.


La estereovisión tradicional utiliza un par de imágenes estereoscópicas para

realizar el análisis de profundidad de una escena basándose en

características de forma o luminosidad. La información de movimiento

adquiere un valor importante a la hora de eliminar falsas correspondencias.

Este tema fue objeto de la tesis “Estereopsis y movimiento. Modelo de

disparidad de carga”. Considerando que la estereovisión biológica depende

directamente de la posición relativa a la convergencia de los ojos, el

desplazamiento horizontal de las imágenes permite analizar la disparidad de

cada uno de los pixeles.

De la amplia información de entrada se pretende centrar la atención en

aquellos objetos que sean de interés de acuerdo a unos determinados

criterios, y conseguir mantener dicha atención a lo largo del tiempo,

resolviendo tarea de la visión selectiva. Esta idea fue desarrollada en la

tesis “Modelado computacional de los mecanismos de atención selectiva

mediante redes de interacción lateral”.


El proyecto de investigación se basa en visión estereoscópica y atención

visual selectiva dinámica, con el fin de discriminar situaciones y

comportamientos predefinidos en escenarios complejos, utilizando pares de

cámaras situados en cabezas robóticas PAN, TILT, VERGE.

Se pretende realizar un procesado de imágenes de acuerdo a

especificaciones de la neurociencia, de bajo y alto nivel encaminadas a

focalizar la “mirada” sobre regiones de la imagen en las que ocurren

sucesos espacio-temporales relevantes. La mayor o menor relevancia de un

suceso local (objeto o cambio) tiene que ver con su carácter diferencial

espacio-temporal en relación con su entorno, con su analogía con objetos

previamente definidos o con una combinación de ambos tipos de criterios.

16

Por medio de una atención selectiva visual dinámica (ASVD) se aplicarán

diversos mecanismos neurofisiológicos y psicológicos soportados en la visión

con el fin de segmentar objetos en la imagen. Por otro lado, en el contexto

de la Inteligencia Artificial (IA) y la Ingeniería del Conocimiento (IC), los

mecanismos de ASVD son básicos en robótica autónoma, tareas de

vigilancia y seguridad, inspección, monitorización y reconocimiento, entre

otros.

La aparente simplicidad desde el punto de vista humano de estas tareas

choca con la complejidad de los procesos involucrados desde el punto de

vista artificial. Esta complejidad ha llevado a la distinción entre procesos de

alto y bajo nivel en función del grado de semántica y del conocimiento del

dominio necesarios, así como a la especificación de distintas etapas:

digitalización, preproceso, segmentación, etiquetado de regiones y objetos,

reconocimiento y comprensión. A su vez, atendiendo a las técnicas usadas,

la distinción básica está entre la computación convencional sobre bases

estadísticas, analíticas o borrosas, las técnicas basadas en el conocimiento

propias de la IA, los sistemas expertos y las técnicas neuronales; si bien es

cierto que en la actualidad es usual la utilización de técnicas híbridas.

Con todo ello, se pretende desarrollar una aplicación aunando los

conocimientos existentes en el grupo acerca de visión estéreo y atención

visual selectiva para el seguimiento de elementos destacables y objetos de

interés, tanto los que proporciona la mera observación de la escena, como

los que se correspondan con características proporcionadas por un

observador externo. Se utilizarán técnicas de ASVD para segmentar

objetos, obteniendo una salida de alto nivel, que proporcione información

de trayectorias, cambios drásticos de forma, y la posición del objeto

referente a la escena o entre objetos distintos. A partir de estas técnicas de

segmentación basadas en la atención selectiva visual dinámica, se

determinan los objetos de interés. Gracias a las ventajas que nos otorga la

visión estéreo podremos determinar la posición de dicho objeto en los ejes

de coordenadas (X, Y, Z). La unidad robótica con la que se trabaja permite

emular distintos movimientos oculares de la visión biológica. Parte de estos

movimientos versan en el sentido de detectar la distancia de los objetos en

base a la convergencia y divergencia de las cámaras consiguiendo mejores

resultados que la tradicional visión estereoscópica.

17

Título

Equipo de Seguridad Heterogéneo formado por Personas, Robots y Animales

Adiestrados.



Entidad

Universitat de Girona. Grupos de investigación: Visión por Computador y

Robótica (VICOROB), Agents Research Lab (ARLAB)

Datos de contacto

Albert Figueras (ARLAB, UdG) y Xavier Cufí (VICOROB,UdG)

{albert.figueras, xavier.cufi}@udg.edu

Universitat de Girona

Escola Politècnica Superior (EPS4)

Campus Montilivi

17071 Girona


Empresa privada de seguridad y/o institución de carácter público

del ámbito de la seguridad

Desarrolladores de equipos de vigilancia (cámaras, equipos de

sonido)

Empresas de desarrollo de robótica de servicios


El Network-Centric Applied Research Team (N-CART) de la University of

Ryerson en Toronto, Canadá. Éste es el grupo liderado por el Dr. Alexander

18

Ferworn. Este grupo canadiense trabaja en colaboración con los

entrenadores de perros adiestrados de la Provicial Emergency Response

Team (PERT) de la policía provincial de Ontario (Canadá). Han creado un

grupo público de seguridad de ayuda a encontrar personas atrapadas en

desastres urbanos. El grupo N-CART ha ideado un proyecto llamado “Canine

Augmentation Technology” (CAT).

De un proyecto de investigación finalizado recientemente, “Arquitecturas

agente de cooperación y control, y especificación de robots móviles en su

aplicación al rescate de supervivientes (SAN BERNARDO)” del grupo de

investigación ARLAB – UdG se dispone de un equipo heterogéneo de robots

móviles operativo para aplicaciones de rescate, y de un escenario real para

la realización de pruebas y test.


En los últimos años la comunidad científica que trabaja en robótica colectiva

busca aplicaciones con interés social que a la vez sean innovadoras y

desafiantes, como lo son la seguridad en aplicaciones civiles, y

específicamente la vigilancia de zonas públicas y privadas. Estas tareas son

a menudo de elevada dificultad y riesgo para los equipos de vigilancia, y las

instalaciones que deben protegerse a menudo precisan de un elevado

número de recursos humanos. En la robotización de estas aplicaciones se

encuentran problemas abiertos de gran interés, entre ellos conseguir la

colaboración de robots con perros adiestrados. Este agente puede marcar

grandes diferencias dentro de un equipo de vigilancia por su excepcional

movilidad y capacidades sensoriales, a pesar de necesitar constantemente

de las instrucciones que puedan proporcionar los guías humanos expertos,

miembros de los equipos de vigilancia.

El reto es aprovechar al máximo las características favorables de los

agentes participantes en aplicaciones estándar de vigilancia y minimizar las

desfavorables. Puede decirse que el triángulo de agentes participantes es el

formado por personas, perros adiestrados y robots móviles, ubicados en

cada uno de los vértices del mismo. Existen dos lados bien estudiados como

son los que definen el lado persona – perro y el que define el lado persona –

robot. Falta estudiar en profundidad el tercer lado, el que representa la

relación entre los robots móviles – perro adiestrado, para potenciar

significativamente la capacidad de los equipos de vigilancia con robots.

19

Como resultado se obtendrán mejoras radicales en la eficacia de la

exploración con robots y perros sin la asistencia humana directa en zonas

peligrosas o de difícil acceso. La hipótesis de partida se concreta en los

siguientes aspectos:

a) Los perros adiestrados pueden aprender a comunicarse y cooperar con

robots;

b) Los robots pueden llegar a interpretar los perros, comunicarse y cooperar

con ellos;

c) Las personas pueden delegar en los robots las tareas de asistencia y guía

de los perros;

d) Es posible y beneficioso gestionar la mayor heterogeneidad y dificultad

que representa el triángulo persona – robot - perro y ponerla en práctica en

tareas de vigilancia.

20

Título

Sistema robotizado para el granallado automático de cascos de buques sin

emisiones contaminantes.


INNPRONTA 2011

7 PM UE

Entidad

Navantia: Experto en reparación naval.

DSIE: Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT)

Datos de contacto

Jesús Carrión Vilches (Navantia)

Andrés Iborra García (UPCT)


Navantia: experto en reparación naval.

UPCT-DSIE: experto en sistemas robotizados para servicios.

Socio1: experto en el desarrollo de sistemas para chorreo.

Socio 2: experto en sistemas para reciclado de agua/granalla metálica.

Socio 3: experto en desarrollo de MMI y realidad aumentada.

21


Fig. 1. Limpieza del casco de un buque en astillero

Durante los años 2002 a 2010 el equipo proponente ha ejecutado diferentes

proyectos relacionados con la reparación de cascos de buques,

concretamente con la preparación de la superficie previa al pintado de la

misma (figura 1), lo que han permitido el desarrollo de tecnología propia

que se ha materializado en una serie de prototipos cuyas principales

características se resumen en la figura 2 y que sientan las bases para una

automatización completa de los procesos tanto de full-blasting (preparación

de grandes superficies del casco) como de spot-blasting (preparación de

pequeños puntos dispersos por el casco) .

22

Fig. 2 Dispositivos portadores de herramientas


El objetivo del Proyecto es la mejora del proceso de preparación (baldeo y

chorreado con granalla) de cascos de buques en astilleros, aumentando su

eficiencia, mejorando las condiciones de trabajo y eliminando las emisiones

contaminantes al medio ambiente. Para ello se desarrollará un sistema

robotizado que permitirá posicionar diferentes herramientas sobre el casco

del buque de manera automática o semiautomática bajo la supervisión o

tele-operación del operario, confinando las operaciones de limpieza para

evitar las emisiones. En las tablas 1 y 2 se presentan de forma sintetizada

los objetivos y principales innovaciones del Proyecto.

PROCESO TÉCNICAS ACTUALES OBJETIVOS PERSEGUIDOS

Granallado La operación es realizada por operarios sobre

Productividad/Eficiencia:

Torre vertical. Grúa con tres grados de libertad, guiada sobre carriles y con una capacidad de carga de 500 Kg. Se emplea para aquellas operaciones en las que se requiere cubrir zonas de trabajo muy amplias

La torre mostrada a la izquierda tiene una altura de 12 metros (eje Z), se puede desplazar unos 100 metros en el eje X y unos 2 metros en el eje Y. Además cuenta con dos grados de libertad adicionales para orientar las herramientas según la forma del casco

del buque. En la imagen la torre porta un cabezal para full blasting.

Mesa XYZ. Como elemento secundario se ha desarrollado una

mesa XYZ para trabajos de spotting, cuyo cabezal se mueve a una

velocidad de 1 m/seg. para posicionar el cabezal y 0,2 m/seg

durante la operación de chorreado. En la figura se muestra la

mesa montada sobre una torre vertical durante pruebas de campo.

Vehículo Lázaro. vehículo que se adhiere magnéticamente sobre

el casco del barco, desplazándose a una velocidad de 0,5 m/seg

sin granallar y a 0,2 m/seg granallando. Tiene una capacidad de

carga de 10 Kg. Es utilizado para poder acceder a aquellas zonas

que el resto de sistemas no pueden alcanzar.

23

andamios utilizando boquillas de chorreo a alta o muy alta presión. Las condiciones de trabajo son penosas por la nube de polvo tóxico que se genera y por las protecciones que deben llevar los operarios.

La granalla y los residuos resultantes no se confinan ni se reciclan.

Superficie tratada del 90%.

Un solo operario encargado de supervisar la operación.

Disminución del tiempo total de operación derivado de la eliminación de descansos.

Superficie tratada del 90%.

Impacto medioambiental:

Confinamiento del 80% de la granalla y los residuos.

Condiciones laborales:

La operación es realizada por un sistema mecatrónico de forma automática. La intervención humana se reduce a la definición de los parámetros de la operación y a su supervisión

Tabla 1. Objetivos del Proyecto

PROBLEMA ACTUAL INNOVACIÓN

Alta emisión de contaminantes al medio ambiente (aire, agua) debido a la emisión de polvo (en grit blasting) o presencia de contaminantes disueltos en el agua (en water blasting), más acusado en operaciones de spotting (las más habituales en reparación naval).

Reducción de las emisiones hasta en un 90%, mediante el desarrollo de sistemas adecuados de confinamiento de las herramientas de limpieza.

Sólo existen sistemas semi-automáticos para trabajo en partes verticales del casco. La limpieza de los finos de proa y popa y de los fondos se realiza de forma manual en condiciones de trabajo muy penosas.

Solución al problema del contorneo (contouring) en sistemas para posicionamiento automático de herramientas a lo largo de la totalidad del casco, en las condiciones de seguridad y precisión requeridas por las diferentes operaciones.

Ausencia de sistemas de control eficientes en aquellos sistemas semi-automáticos que los hacen ineficientes desde el punto de vista económico.

Desarrollo de un sistema de control avanzado, susceptible de ser fácilmente adaptable a una familia de sistemas de limpieza y que permita el funcionamiento automático del sistema de limpieza, supervisado por un operario desde una zona segura.

Sistemas de interacción hombre-máquina poco avanzados en aquellos sistemas semi-automáticos, lo que dificulta sobremanera la operación de este tipo de sistemas en un entorno tan complejo como un astillero.

Desarrollo de un sistema de tele-operación y supervisión avanzado, que permita al operador un control preciso de las operaciones.

Tabla 2. Grado de innovación

La tecnología desarrollada satisfará una demanda industrial presente en la

totalidad de astilleros de reparaciones y será probada en los astilleros de

NAVANTIA, socio industrial del Proyecto. Además, los resultados que se

24

esperan del Proyecto serán aplicables a diferentes sectores y actividades,

tal como se recoge en la Tabla 3.

ACTIVIDAD Herr. Para baldeo

Herr. Para Full-Blasting

Herr. Para Spotting

Sistemas portadores

Sistema de control

Limpieza de fachadas Usable Usable Usable con adaptación

Usable

Limpieza y pintado de estructuras

Usable

Usable con adaptación, sin aspiración

Usable con adaptación, sin aspiración

Primario usable con adaptación

Secundario usable

Usable

Rehabilitación de interiores Usable con adaptación

Usable

Limpieza de grafitti y pintadas en grandes superficies

Usable con adaptación

Usable

Limpieza de baldosas en grandes áreas urbanas(chicles, adhesivos, etc.)

Usable Usable

Limpieza de tanques Usable Usable Usable


Secundario usable

Usable

Limpieza y rehabilitación de mobiliario urbano y monumentos

Usable Usable con adaptación


Secundario usable

Usable

Pintado de buques Usable Usable

Tabla 3. Ámbito de aplicación de los resultados del proyecto

25

Título

ROBOTIC VILLAGE


INNPRONTA 2011

Entidad

INFOBÓTICA RESEARCH GROUP – UNIVERSIDAD DE OVIEDO

Datos de contacto

IGNACIO GONZÁLEZ ALONSO

INFOBÓTICA RESEARCH GROUP – UNIVERSIDAD DE OVIEDO

CAMPUS DE MIERES

C/ GONZALO GUTIÉRREZ QUIRÓS S/N

33600 – MIERES (ASTURIAS)

TFNO. +34 985 45 81 62

[email protected]


El proyecto Robotic Village se encuentra en fase de búsqueda de socios. Las

tipologías de entidades cuya necesidad ha sido identificada son:

Operadores eléctricos.

Operadores de telefonía.

Empresas de gestión de agua.

Empresas del sector TIC.

Empresas del sector del automóvil.

26

Centros de investigación en energía, TIC, comunicación y robótica.


El propósito del proyecto es la construcción de un Living Lab para la

experimentación, prueba y puesta a punto de proyectos tecnológicos

relacionados con la robótica de servicios, vehículos eléctricos, tecnologías

basadas en Smart Grids (aplicadas al hogar digital y edificios inteligentes),

Smart Devices y otras tecnologías relacionadas con el Internet of Thinghs.

Uno de los pilares en los que se basará el proyecto será la integración de la

Smart City con los robots de servicio y el Hogar Digital.


La villa robótica estará dotada de edificios e instalaciones habilitados con

tecnologías punteras en los campos anteriormente comentados. Se

introducirá el novedoso concepto Internet of Things, así como tecnologías

de identificación (RFID, QR…) y tecnologías inalámbricas (Bluetooth,

Zigbee), estrechamente relacionadas con él. Debido a la necesidad de

comunicación entre sistemas heterogéneos, será necesario introducir

protocolos de interoperabilidad como OSGI, DLNA o DHCompliant, que

permitan integrar los robots de servicios en la vida cotidiana de las

personas. Además, se dotará a la ciudad de otras tecnologías, como por

ejemplo tecnologías de redes malladas con sensores inalámbricos que

permitan la captura de información relativa a contaminación del aire, agua,

acústicas, etc. También se registrarán datos relativos a volúmenes del

tráfico, meteorología, etc. Esto permitirá realizar experimentos tecnológicos

involucrando a las personas, que serán los principales beneficiarios de las

tecnologías desarrolladas, viviendas, edificios públicos, empresas u otros

entornos que sean susceptibles de implantación tecnológica.

El objetivo principal del proyecto Robotic Village es el diseño y la ejecución

de una villa inteligente para la experimentación y pruebas de tecnologías

punteras asociadas a la robótica de servicios, hogar inteligente e internet

del futuro.

La villa robótica, concebida como una plataforma de experimentación, será

un perfecto entorno de pruebas para la evaluación de productos y servicios

27

en un entorno real así como para la validación de los avances tecnológicos

desarrollados tanto por empresas, centros tecnológicos y universidades.

La villa robótica abarca multitud de sectores y tecnologías asociadas. En la

figura se muestra un pequeño resumen de las innovaciones que se

desarrollarán a lo largo del proyecto.

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Título

Trazabilidad juguetes a través de marcado laser


INNPRONTA 2011

7 PM UE


Entidad

AIJU

Datos de contacto

Avd de la Industria 23

Cesar Carrión / David Monllor

Mail: [email protected]

Telf.:965554475

Plataforma tecnológica asociada

Plataforma Tecnológica Sectores Manufactureros Tradicionales


- Empresa para la automatización de procesos industriales.

- Empresa fabricante de maquinaria laser

- Empresa de robótica especializada en movilidad 3 o 5 ejes

- Empresa especializada en visión artificial

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- Usuarios finales


El Centro Tecnológico AIJU, desarrolla, dentro de sus diferentes

Departamentos, proyectos orientados a la mejora tecnológica de las

empresas auxiliares y transformadoras de plásticos, que van desde el

diseño hasta los diferentes procesos de transformación, incluyendo temas

como seguridad, procesos, materiales, prototipado rápido, etc.

Se han estudiado incorporación de mejoras en el proceso de desarrollo de

producto y producción.

En el desarrollo de tecnología, AIJU se encuentra desarrollando actualmente

un sistema de fabricación 3D mediante marcado láser.

Es de destacar la experiencia de AIJU en la transferencia de resultados de la

investigación a otras entidades públicas y privadas. Así como la contribución

en revistas de carácter científico y divulgativo en temas de prototipado

rápido y procesos de transformación de plásticos.


Los marcadores laser funcionan como los CNC, y hay que

centrar/calibrar/posicionar, para cada grabado, el láser y la pieza.

El proyecto pretende el desarrollo e investigación de un proceso de

producción del marcado de la trazabilidad en productos.

El estudio engloba como base principal, la viabilidad de fabricar bases fijas

para los equipos de marcado laser. Usando estas bases el posicionamiento

es directo.

Las bases pueden, o bien tener una forma específica de un producto o una

forma, a estudiar, que pueda ser lo más genérica posible y usarse para

varios productos.

La intención es ahorrar tiempos de posicionamiento del marcador laser.

30

Existen diferentes tareas para abordar las tareas comentadas:

1) Estudio y desarrollo de tecnología: Marcado laser y tinta 3D. Estudio de

desarrollo de marcadores láser económicos o adaptables.

2) Estudio de materiales

3) Estudio de mercado sobre aplicabilidad: Estudio de las características de

los productos que requieren un marcaje y de las características del marcaje

en sí.

4) Estudio de desarrollo de soportes genéricos o personalizadas: Evaluación

de la tecnología láser para el marcado de los productos seleccionados.

Patente de diseño.

5) Estudio de puesta a producción. Cadena de montaje, diseño de un línea

de marcado automático para dos o tres tipos de productos. Incluyendo

soportes específicos para línea de transporte y manipulación del producto a

marcar

6) Estudio de normativa, validación de los productos obtenidos

7) Desarrollo del sistema e integración de los distintos elementos. Montaje

de planta piloto

8) Estudio económico y técnico de los prototipos industriales.

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Título

La industria del mueble 3.0


INNPRONTA 2011

Entidad

CENTRO TECNOLÓGICO DEL MUEBLE Y LA MADERA DE LA REGIÓN DE

MURCIA

Datos de contacto

Perales s/n 30510 Yecla (Murcia)

T968752040

[email protected]


Robótica, ingeniería industrial

Empresa fabricante de robots

Universidad/Centro de Investigación o ingenierías con experiencia en

desarrollo de sistemas de percepción, Inteligencia artificial, Tele-

operación, simulación y programación off-line/on-line, arquitecturas

de control, elementos de transporte aéreos etc.


La mayoría de los procesos del sector del mueble tapizado se realizan de

forma artesanal, por lo que la principal innovación reside en la integración y

alineación conjunta de todos los procesos productivos, introduciendo las

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últimas tecnologías emergentes para construir y desarrollar una línea

productiva totalmente automatizada en manipulación y transporte.

Se innovará en la automatización de todos los procesos productivos con

especial atención a procesos complejos como es el de cosido. Se hará uso

de sistemas de percepción, Inteligencia artificial, Tele-operación, simulación

y programación off-line/on-line, arquitecturas de control, elementos de

transporte aéreos etc.


El proyecto La industria del mueble 3.0 tiene como objetivo diseñar el

escenario de trabajo de las empresas del mueble tapizado con una

proyección a 2020. El cambio de paradigma de proceso productivo para

llegar a una industria 3.0 se realizará mediante la incorporación de nuevas

tecnologías para la automatización de las líneas de fabricación soportados

por sistemas de organización y producción avanzados, que actualmente

siguen siendo artesanales.

En el marco del proyecto se pretende rediseñar los siguientes

procesos:

1. Colocación de rollos de tela sobre mesa extendedora. (Actualmente:

Manual)

2. Extendido de tela sobre mesa de operaciones de corte. (Actualmente:

Semiautomático)

33

3. Corte de tela o piel (Actualmente: optimizado, pero individualmente).

4. Distribución de producto a cosedoras. (Actualmente: Manual)

5. Confección (Actualmente: manual)

6. Distribución a área de: tapizado y rellenado de almohadas (Actualmente:

Manual)

7. Línea de reparación (inexistente)

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Título

Robot INVISO para construcción con movimiento cartesiano


INNPRONTA 2011

Entidad:

Centro Automática y Robótica (CAR)

Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Datos de contacto

[email protected]

[email protected]


Empresas (dispuestas a utilizar esta tecnología)

Usuarios finales (p.e. rehabilitación de edificios singulares)


La investigación realizada tiene por objetivo llevar la automatización a pie

de obra, con unas condiciones muy diferentes de las que se encuentran

habitualmente en una fábrica. Entre ellas se puede mencionar:

La movilidad de los operarios frente a los puestos estáticos de la

fábrica.

Las dimensiones, y peso de muchos de los elementos que se

manejan.

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Operación en exterior, en lugares y condiciones diferentes, lo que

incrementa la dificultad para controlar las condiciones de trabajo y la

vida útil del producto.

El robot de construcción INVISO, parte de una plataforma comercial y que

está constituida por un conjunto de estructuras rígidas y lineales,

responsables de movimientos perpendiculares entre sí. El sistema ofrece

una gran rigidez estructural muy superior a la de carga suspendida y brazos

articulados utilizados en grúas para construcción. Esta rigidez limita las

imprecisiones en el punto de operación durante la colocación, proyección,

inspección o tratamiento de los elementos constructivos sobre la envolvente

del edificio.

El robot cartesiano INVISO puede sustituir al operario en operaciones

repetitivas, incómodas o peligrosas con una precisión igual o superior. De

esta forma se consigue un aumento considerable de la productividad y la

calidad, y una disminución del tiempo y de los riesgos laborales.

Figura 1. Robot INVISO con: a) herramienta de proyección de poliuretano, b)

herramienta para la traslación de paneles


El prototipo de Robot INVISO dispone, en la actualidad, de los siguientes

modos de operación:

Tele-operado (de fábrica)

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Seguimiento autónomo de trayectorias (resultado de la investigación)

El robot INVISO mostrado en la Figura 1, posee cuatro grados de libertad,

pues el movimiento vertical se realiza sobre dos torres independientes

motorizadas, y el horizontal mediante una guía de transporte por banda

flexible, motorizada por un servomotor de 400 W. La aproximación a la

fachada de la herramienta, se implementa con un mecanismo telescópico

accionado por cilindros hidráulicos o neumáticos.

Sobre los elementos móviles de la plataforma, se ha incorporado una

cámara de visión que permite la monitorización y control remoto del área de

trabajo.

El seguimiento de trayectorias se realiza a partir de mapas de profundidad

de la fachada, obtenidos mediante un barrido inicial del muro con un láser

2D, para su reconstrucción digital automática, Figura 2.

Figura 2. Mapa 3D de profundidad de un muro

La proyección de elementos aislantes, por ejemplo espuma de poliuretano,

se realiza de modo continuo y automatizado. Para ello se establece la

distancia a la fachada, el cono de proyección de la boquilla, la velocidad y el

espacio entre pasadas consecutivas.

La posición relativa de los diferentes elementos constitutivos del robot se

determina mediante un sistema de medida y control. Se han instalado

sensores: fin de carrera y desplazamiento (lineales) y potenciómetros o

codificadores angulares ópticos o magnéticos (rotativos). Los detectores de

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fin de carrera se sitúan en los puntos límite de cada movimiento para

establecer el punto cero. Como complemento y corrección de este sistema

de posicionamiento relativo, el robot incorpora elementos de localización

absoluta de su elemento distal.

La integración de la información procedente del conjunto de sensores se

realiza en el sistema de proceso. Una vez establecida la posición de la

herramienta o del elemento que transporta el elemento distal del robot, el

sistema de control determina el punto de destino y las trayectorias a

realizar.

APLICACIONES

1) Proyección automática de elementos continuos

Pinturas

Poliuretanos y otros

o Recubrimientos homogéneos

o Multicapas

o Cerramiento integral activo

Térmico-acústico

Implementación automática

Monitorización

Control

2) Manipulación elementos discretos

Paneles ligeros

o Panel poliestireno (Grapas)

o Panel sandwich (Electroimanes, Ventosas)

Muro cortina vidrio

Fachada ventilada cerámica

Otros (Garras)

Documents

Propuestas de proyectos para formación de consorcios · para formación de consorcios HispaRob Reunión General 9 de junio 2011 . 1 Índice ... El problema, en una primera aproximación,