Robótica colaborativa

Un robot no es colaborativo por sí mismo. Un robot colaborativo es solo una parte de una aplicación robótica colaborativa, y no logra el cumplimiento de seguridad por sí mismo. La forma en que se diseña el sistema es fundamental para optimizar la seguridad de los trabajadores y permitir el cumplimiento.

Según las normas ANSI/RIA R15.06-2012 e ISO 10218, el término “robótica colaborativa” describe un sistema robótico operado automáticamente que comparte el mismo espacio de trabajo con un humano, y hay cuatro tipos de operaciones colaborativas. Se definen como:

Parada supervisada con clasificación de seguridad

Este método es el más común y se ha utilizado en operaciones industriales durante muchos años. Los sensores en el sistema de control de seguridad detectan la presencia humana e inmediatamente detienen al robot si un humano se acerca demasiado. Esto se usa comúnmente cuando los humanos y los robots trabajan cerca o con puestos de trabajo superpuestos. Por ejemplo, un trabajador puede cargar piezas directamente en el efector final del robot, mientras está en condición de parada segura. Esto puede ayudar a mejorar la productividad, porque la máquina puede seguir funcionando independientemente del robot.

Operación de guiado manual

Este método, que es menos común, permite a los operadores controlar o reposicionar manualmente el robot para su próxima tarea. En este caso, el operador está en contacto directo con el brazo del robot y puede utilizar controles manuales para reposicionarlo. Por lo general, esto no funciona bien para tareas que requieren altas velocidades.

Monitorización de velocidad y separación

Este método permite a los operadores y robots trabajar en el mismo espacio manteniendo una distancia suficiente entre ellos. Si un humano se acerca demasiado a un robot, los sensores harán que este último disminuya la velocidad o se detenga. La nueva tecnología de sensores de seguridad está haciendo que esta aplicación sea más popular en las operaciones industriales.

Limitación de potencia y fuerza

En este método, si un robot entra accidentalmente en contacto con un ser humano, reduce su fuerza o torque para que el humano no se lastime. Este es un método emergente y podría decirse que es el menos comúnmente implementado. El robot necesita entrar en contacto con un ser humano antes de que sepa parar. La implementación de este método requiere la comprensión de la relación entre los diferentes niveles de fuerza y los umbrales de dolor en varias partes del cuerpo.

Se están realizando estudios para explorar este método y hacerlo posible. Por ejemplo, el estándar ISO/TS 15066 describe los hallazgos de un estudio sobre tolerancia al dolor, que incluye una lista de niveles máximos de fuerza y presión para cada parte del cuerpo, con el fin de ayudar a determinar los límites de potencia y fuerza. El estándar proporciona algunas pautas sobre cómo llevar a cabo una evaluación de riesgos para cada parte del cuerpo que podría entrar en contacto con un robot.

La mayoría de estos métodos están destinados a evitar que los humanos entren en contacto físico con los robots y la maquinaria, pero continúa siendo fundamental seguir el ciclo de vida de seguridad funcional al diseñar aplicaciones de robótica colaborativa. El ciclo de vida, tal como se define en ISO 12100 y ANSI B11:0, incluye la realización de una evaluación de riesgos como primer paso, seguido de la definición de especificaciones funcionales, el uso de protección adecuada y la realización de pruebas de verificación y validación. Seguir el ciclo de vida de seguridad es cada vez más importante, ya que los humanos y las máquinas trabajan más estrechamente.