Un robot de almacén móvil más inteligente

En almacenes de todo el mundo, los robots autónomos y los humanos trabajan en conjunto para enviar mercancías más rápido que nunca y la demanda de velocidad continuará aumentando. Muchos comerciantes al por menor garantizan envíos en dos días y con una gran cantidad de pedidos por mandar, el éxito depende de la manera en que los almacenes puedan automatizar el proceso de encontrar, recoger y empacar las mercancías. Antes, las personas utilizaban escáneres de códigos de barras para encontrar los artículos y llevarlos al área de envío para empaquetarlos y mandarlos.

Para acelerar este proceso, se invirtió en robots que pueden llevar estantes enteros de mercancías al personal encargado de los envíos. A medida que la robótica se volvió más inteligente y ágil, los almacenes simplificaron el sistema y los robots empezaron a recoger los artículos de los estantes para colocarlos en cintas transportadoras que los llevaban al área de envío.

La siguiente fase exige un cambio fundamental en la manera en que los robots funcionan. Hasta ahora, las actividades que las personas y los robots realizan se han mantenido en gran parte separadas. La próxima generación de robots podrá trabajar en las mismas áreas que los humanos y este cambio requiere que los robots sean más seguros, más inteligentes, más pequeños y más autónomos.

A medida que los robots adquieran habilidades cognitivas y de destreza, adaptabilidad y razonamiento, se parecerán cada vez más a los humanos y las tareas que realizan pasarán de colaborar con los humanos a la plena autonomía en el futuro, sin intervención humana. Estos cambios impactarán la conectividad, la automatización de edificios, la energía y la electrificación de una manera significativa. 

A medida que se aumenta la capacidad de los robots y realizan más tareas en los almacenes, deben funcionar con seguridad y eficacia y cumplir objetivos clave como plazos de entrega más rápidos.

Para lograr ese equilibrio, los robots necesitan sensores avanzados, sistemas de seguridad integrados y una mejor conectividad. 

Los robots necesitarán sensores para hacer posible una percepción, una destreza y un razonamiento similares a los humanos:

• Para poder visualizar, necesitarán sensores LIDAR, de visión o infrarrojos para discernir el mundo que les rodea.
• Para mejorar su razonamiento, necesitarán funciones informáticas más potentes que puedan manejar algoritmos complejos de inteligencia artificial y aprendizaje automático, como las unidades de procesamiento gráfico (GPU) y las unidades de procesamiento neuronal (NPU).
• Para interactuar de forma cooperativa y eficaz dentro de un almacén, necesitarán una conectividad con las redes locales y remotas a través de Ethernet, RJ45 y equipos y protocolos de borde y/o en la nube.
• Para trabajar con seguridad cerca de las personas, necesitarán temporizadores, codificadores y sensores de par que les ayuden a moverse solo dentro de las especificaciones del lugar de trabajo y a evitar actividades que pudiesen ser peligrosas.
• Para suministrar energía y mantener cargadas las baterías, necesitarán conectores de acoplamiento y sistemas flexibles para la recarga autónoma.
• También necesitarán motores y sistemas que les permitan moverse con libertad y destreza suficientes para realizar una gama cada vez más amplia de actividades en todo el almacén.
  

Garantizar un funcionamiento autónomo, confiable y seguro en todas las condiciones, normales o adversas, de día o de noche, es crítico. Además de contar con capacidad, los sensores y las soluciones de conectividad deben ser resistentes. Y a medida que los sistemas se vuelven más complejos, la capacidad de autodiagnosticar posibles problemas de mantenimiento mediante la conexión a la nube podría ahorrar tiempo y costos a los almacenes que cuentan con flotillas de robots.

Es difícil maximizar la movilidad de un robot cuando está contectado por un cable, pero un robot autónomo que funcione con baterías debe poder recargarse con regularidad para alcanzar la máxima eficiencia. Hacer que los robots se conecten a un cargador y acoplen componentes de forma segura sin necesidad de intervención humana no es una tarea sencilla. Los robots son de distintos tamaños y formas en función de la tarea que se les asigne y las cargas que transportan y su aplicación específica varían en función de si realizan tareas de pick-and-place, clasificación o búsqueda.

Las soluciones de recarga de TE Connectivity están diseñadas para establecer una conexión sólida y hacer posible una tolerancia suficiente para que los robots lleven a cabo el proceso de acoplamiento de forma autónoma. Los conectores de recarga de TE Connectivity también se adaptan al tipo de robot en cuestión. Por ejemplo, los requisitos del conector de recarga de un robot que mueve y desplaza tarimas pesadas son diferentes a los del conector de acoplamiento ciego que se utiliza para recargar robots móviles automáticos que recogen productos de los estantes.

En todos los casos, las estaciones de recarga deben estar equipadas con conectores que funcionen con confiabilidad en condiciones difíciles y donde haya suciedad. También necesitan filtros de línea para garantizar que transfieren la cantidad adecuada de corriente para recargar un robot con eficiencia. Tanto los cargadores como los puertos de recarga deben tolerar el múltiple acoplamiento y desacoplamiento automático de partes, posiblemente a lo largo de cientos de miles de ciclos.

El equilibrio entre tamaño y capacidad es un motivo de preocupación constante para los ingenieros. Casi todos los fabricantes producen robots con diferentes capacidades de carga, todas ellas con requisitos de potencia variables. En un cruce de andén, en el que no es necesario manipular nada más pequeño que una tarima, los operarios pueden utilizar robots pesados con movilidad limitada. Por otra parte, los robots que recogen objetos individuales o incluso clasifican medicamentos en una farmacia tienen que ser mucho más pequeños.

Asimismo, como el espacio dentro de los almacenes es cada vez más limitado y se requiere robots más pequeños, los requisitos de potencia, señal y par de esos robots han aumentado. Para satisfacer esta necesidad, los fabricantes de componentes como TE Connectivity se han centrado en producir partes más potentes y confiables en un factor de forma más pequeño. Las tecnologías de ingeniería y fabricación altamente especializadas serán cada vez más importantes a medida que los fabricantes de componentes desarrollen innovadores productos que se adapten a la amplia gama de demandas de los clientes.

Perfeccionar más los movimientos que pueden realizar los robots, hará posible que realicen una serie de tareas que aún requieren la intervención humana. Por ejemplo, en la mayoría de los almacenes, se conservan artículos en cantidades superiores a las de un pedido normal, como una caja de 20 cepillos de dientes. Eso significa que un robot debe llevar la caja a una zona de envío, donde un humano escoge un solo cepillo de dientes para un pedido. Sin embargo, la próxima generación de robots podría ser capaz de encontrar y elegir ese cepillo de dientes de forma autónoma. Del mismo modo, se necesita más destreza para mover los comestibles frágiles y perecederos, como la capacidad de manejar con inteligencia la presión y la torsión para que los movimientos de un robot no dañen objetos frágiles como las frutas y las verduras.

La potencia de procesamiento y la capacidad de desplazarse en espacios reducidos con rapidez y seguridad serán cada vez más importantes para que los robots puedan realizar estas tareas cada vez más complejas. Pero los avances en la tecnología de componentes que favorecen la autonomía de los robots y desarrollan la automatización de los almacenes propiciarán aplicaciones en otras industrias en las que la automatización de los robots puede mejorar la velocidad, la potencia y la seguridad. La rapidez con la que los robots asuman nuevas tareas en los almacenes va a aumentar exponencialmente. A medida que esto ocurra, es probable que también aumente la demanda de componentes que impulsen la electrificación, la automatización, la detección y la movilidad.