Robótica colaborativa: qué es, ventajas y tipos de robots

08/04/2024 | Santander Universidades

Hoy en día, la interacción con la tecnología se ha convertido en una tendencia casi natural. Nos hemos acostumbrado a utilizar nuestros smartphones como una extensión de nosotros mismos y a emplear asistentes basados en inteligencia artificial sin que resulte extraño. Y, en el ámbito laboral, ocurre algo similar. Cada vez es más frecuente lo que se conoce como robótica colaborativa: la última generación de sistemas robóticos que trabajan codo a codo con los humanos.

En el informe World Robotics 2023, la Federación Internacional de Robótica (IFR, por sus siglas en inglés) estima que, en la actualidad, hay alrededor de 4 millones de robots operativos en todo el mundo. Esta tecnología abarca una amplia gama de sectores, desde la automoción y la electrónica hasta la metalurgia y los servicios. Y es que, a pesar de lo que suele contarnos la ficción, la colaboración entre humanos y robots se presenta como la alianza perfecta para potenciar nuestras capacidades y posibilidades como especie.

A continuación, te explicamos en qué consiste la robótica colaborativa, cómo funciona y qué ventajas ofrece. También veremos qué tipos de cobots existen y cómo se están empleando en diferentes campos.

¿Qué es la robótica colaborativa?

La robótica colaborativa hace referencia a los sistemas robóticos diseñados para interactuar de forma directa con las personas en un espacio de trabajo compartido. Este enfoque difiere de la robótica tradicional, donde los robots trabajan de forma autónoma o con una interacción humana mínima. Junto al IoT, el cloud computing o el big data, es uno de los pilares de la cuarta revolución industrial, denominada también Industria 4.0.

Los robots colaborativos, también conocidos como cobots, están equipados con sensores y sistemas de inteligencia artificial que les permiten interpretar y responder al entorno y a las acciones humanas. De hecho, estos robots pueden aprender de sus compañeros humanos e, incluso, adaptarse y mejorar su rendimiento con el tiempo. Asimismo, su capacidad para automatizar ciertas tareas supone un aumento en la productividad y una disminución de las tasas de errores.

La evolución de los cobots ha sido notable en los últimos años, ya que se han vuelto cada vez más versátiles, flexibles, capaces y seguros. Además, su habilidad para integrarse sin problemas en los entornos de trabajo existentes y operar en estrecha colaboración con las personas ha permitido extender su aplicación a una amplia gama de industrias.

robotica colaborativa

¿Cómo funciona la robótica colaborativa?

La forma más extendida de los cobots es similar a la de un brazo mecánico que tiene la capacidad de moverse en diferentes direcciones, así como realizar distintas tareas. 

Las funciones que pueden desempeñar van desde agarrar, doblar o mover objetos hasta realizar tareas de precisión, soldadura o ensamblaje. Aunque también pueden adoptar una forma humanoide u otros diseños para adaptarse a la tarea que deban ejecutar.

Esta tecnología puede ser programada y configurada con facilidad para interpretar comandos y llevar a cabo tareas de manera autónoma. Para ello, están equipados con sensores y cámaras que recogen información del entorno e interactúan con este, aunque siempre que se requiera pueden ser operados de forma manual. Además, la inteligencia artificial, combinada con la guía humana, ayuda a estos cobots a aprender y mejorar con el tiempo, lo que les permite adaptarse a nuevos entornos y tareas.

Por otro lado, disponen de características de seguridad avanzadas que evitan accidentes o colisiones, como, por ejemplo, sistemas de parada de emergencia, limitación de potencia y fuerza o detección de anomalías. Todo ello contribuye a una experiencia de trabajo colaborativo en la que los robots se encargan de las tareas repetitivas, mientras que los humanos se pueden dedicar a las partes creativas, la toma de decisiones y otras actividades de mayor valor agregado.

Modos de colaboración

Robots y humanos forman equipos de trabajos sinérgicos que ofrecen nuevas oportunidades para aumentar la productividad y la calidad del resultado final. Hoy en día, el mercado de robots colaborativos ofrece diversos modos de colaboración que se adaptan a las necesidades específicas de cada industria y tarea. Estos escenarios se pueden clasificar de la siguiente manera:

  • Coexistencia: robots y humanos trabajan al mismo tiempo, pero en espacios o tareas distintas, las cuales suelen formar parte de un proceso más amplio.

  • Cooperación: cobots y personas trabajan de forma coordinada en la misma tarea y comparten tanto el espacio de trabajo como las actividades a realizar.

  • Colaboración: la robótica colaborativa asiste a los trabajadores en sus tareas al interactuar de forma directa con ellos y al adaptarse a su ritmo y patrones de trabajo.

  • Autónomo: los robots ejecutan tareas de forma autónoma e independiente, sin necesidad de que el humano interactúe o le dé órdenes.

  • Guía manual: los trabajadores controlan los movimientos de los robots de manera directa para garantizar que las acciones del robot están alineadas con las intenciones del operador humano.

  • Aprendizaje por observación y refuerzo: los cobots pueden aprender nuevas tareas y habilidades gracias a la observación e imitación de las acciones de los humanos. A su vez, las personas pueden corregir y guiar a los robots para obtener los resultados deseados.

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Características de los robots colaborativos

Aunque el mercado de la robótica colaborativa es muy diverso en cuanto a forma, funciones y capacidades, existen algunas características comunes que definen esta tecnología:

  • Intuitivos: integran sistemas y herramientas muy sencillas, por lo que la configuración, la puesta en marcha y el uso son muy intuitivos.

  • Seguros: los robots se caracterizan por ser muy seguros y fiables, ya que sus movimientos son precisos, predecibles y siempre priorizan la seguridad en cualquier situación. Asimismo, están equipados con tecnologías avanzadas de detección e identificación de humanos y objetos.

  • Adaptables y flexibles: la robótica colaborativa ha evolucionado para ser altamente adaptable a una amplia gama de tareas y entornos laborales. Además, los cobots pueden ser reprogramados y reconfigurados con facilidad para adaptarse a nuevos procesos o tareas.

  • Calibrables: los robots colaborativos disponen de propiedades como velocidad, fuerza, potencia o precisión que pueden ser calibradas y ajustadas según las necesidades de cada tarea o proceso.

Tipos de robots colaborativos y ejemplos

En la actualidad, la robótica colaborativa está llegando cada vez a más sectores gracias a la evolución de la tecnología, su accesibilidad económica y las ventajas que ofrece. Dentro del mercado de los cobots, se pueden distinguir varios tipos, según su modalidad de interacción y el entorno en el que operan. A continuación, analizamos los más comunes y te presentamos algunos ejemplos:

Robots industriales

Los cobots industriales son los más conocidos y empleados. Esta tecnología se utiliza, sobre todo, en plantas industriales para la fabricación de productos de todo tipo, desde automóviles hasta electrónica y alimentos. Estos robots son capaces de llevar a cabo con alta precisión tareas repetitivas, como ensamblaje, traslado de materias primas, soldadura o empaquetado.

En este sector, un caso destacado es el de la multinacional Continental Automotive que emplea robots UR10 para tareas como cargar y descargar placas de circuitos en las líneas de producción o ensamblar distintos componentes. De hecho, la automatización de estas tareas repetitivas ha generado una mejora considerable en la productividad, con una reducción de los tiempos de cambio de hasta un 50%.

De servicio al cliente

La robótica colaborativa también ha irrumpido con fuerza en el sector de los servicios. En este ámbito, los cobots pueden realizar tareas de atención al cliente, como proporcionar información, guiar a los clientes o, incluso, servir alimentos y bebidas. Algunas empresas, como Amazon, también han empezado a experimentar con el reparto de mercancías con drones.

En el último año, la incorporación de este tipo de robots a los espacios públicos ha llegado incluso a los aeropuertos. Por ejemplo, en el aeropuerto de Incheon, en Corea del Sur, han implementado el robot Troika, que puede hacer tareas de atención al cliente, guía o limpieza. 

También se han popularizado los cobots en la hostelería. En este ámbito, los robots camareros colaboran con el personal humano de los restaurantes.

De asistencia personal

La robótica colaborativa ha logrado dar el salto de la pantalla al mundo real para proporcionar ayuda física a las personas. Estos robots se han diseñado para ayudar a personas que tienen dificultades para llevar a cabo actividades cotidianas, ya sea a causa de una discapacidad, enfermedad o, en el caso de personas mayores, que requieran apoyo en su hogar.

Un buen ejemplo de esto es Garmi, un robot humanoide, que, aunque todavía está en desarrollo, promete revolucionar los cuidados médicos geriátricos. Garmi es capaz de servir comida, abrir botellas de agua, pedir ayuda en caso de caída o, incluso, tomar la temperatura o la tensión. También sirve como medio de videovigilancia, ya que es posible controlarlo de forma remota.

De atención médica

Hoy en día, gracias a la robótica colaborativa aplicada a la medicina, el mejor cirujano cardiovascular del mundo puede operar a un paciente que se encuentre a cientos de kilómetros de distancia. Y es que los cobots médicos serán cada vez más habituales en los hospitales. En este contexto, podrán desempeñar un sinfín de tareas, desde la entrega de suministros o atención al paciente hasta asistencia en terapias físicas o en cirugía.

De hecho, robots quirúrgicos como Da Vinci permiten operar a animales o personas de forma remota y con una gran precisión. Gracias a unas gafas 3D y unos mandos, el cirujano puede operar sin estar presente en el quirófano. De esta forma, además, se eliminan posibles errores causados por el temblor natural de la mano.

Robots educativos

Otro campo donde los robots colaborativos están empezando a destacar es en el de la educación. Los cobots educativos se están implementando en todos los niveles, desde nuevas formas de aprender para los más pequeños hasta robots formativos para profesionales. Además, pueden actuar de forma autónoma, acompañando a los estudiantes, o convertirse en el complemento perfecto para asistir a los profesores.

Iliona Buchem, profesora de Medios y Comunicación en la Facultad de Economía y Ciencias Sociales de la Universidad Beuth de Ciencias Aplicadas de Berlín, en Alemania, desarrolló un proyecto en el que se utilizó a Pepper, un robot humanoide, como asistente en el aula para apoyar el trabajo en grupo de los estudiantes. Mientras el robot dirigía la clase, explicaba cómo iba a estar estructurada o realizaba preguntas, Iliona podría centrarse en prestar ayuda de una forma más individualizada a los alumnos.

Robótica colaborativa en investigación y exploración

Por último, la robótica colaborativa también encuentra aplicaciones en campos como la investigación y la exploración. Este tipo de robots son útiles, sobre todo, en entornos peligrosos o inaccesibles para los humanos, como la exploración espacial, arqueología, misiones de rescate durante una catástrofe humana o la investigación del fondo marino. 

Un ejemplo muy conocido es el Rover Curiosity de la NASA, que está explorando Marte desde 2012. Durante estos años, ha recopilado datos y muestras que han sido fundamentales para la investigación científica. 

Los cobots también se emplean en la exploración de los océanos, como es el caso del robot submarino Remus 6000, que fue capaz de localizar los restos del vuelo 447 de Air France que se estrelló en el Atlántico en junio de 2009.

Ventajas de la robótica colaborativa

Con el avance continuo de la tecnología, las aplicaciones de la robótica colaborativa experimentan un rápido crecimiento, gracias a las numerosas ventajas que estos sistemas ofrecen tanto a las empresas como a los trabajadores:

  • Productividad: la colaboración entre personas y robots contribuye a reducir el tiempo necesario para completar cada trabajo, así como los errores y la ineficiencia en el uso de recursos.

  • Facilidad de programación y puesta en marcha: estos sistemas son muy intuitivos y fáciles de operar, por lo que, para manejarlos, no se requiere de un conocimiento técnico profundo.

  • Multifunción: los cobots pueden ser reprogramados para realizar una amplia variedad de tareas, de ahí su versatilidad para adaptarse a diferentes entornos de trabajo.

  • Seguridad: cuentan con características avanzadas que garantizan un entorno de trabajo protegido y seguro para los humanos.

  • Centrados en las personas: a diferencia de otras tecnologías, la robótica colaborativa se enfoca en mejorar el trabajo y las capacidades de las personas.

  • Fomenta la creatividad: al dejar las tareas repetitivas en manos de los robots, los trabajadores pueden dedicarse a las tareas que requieren un pensamiento creativo y estratégico.

  • Mejora la calidad del resultado: los robots pueden ejecutar tareas con un alto grado de precisión, lo cual mejora la calidad general del producto o servicio.

  • Bajo coste: en comparación con los robots tradicionales, los cobots son más asequibles y requieren de menos infraestructura y mantenimiento. Además, tienen una larga vida útil.

Robótica colaborativa: presente y futuro de la humanidad

Sin duda, la robótica colaborativa tiene un gran impacto en el presente y futuro de la humanidad. Esta tecnología avanzada no solo transforma la manera en que trabajamos, sino que también permite explorar nuevas posibilidades a las que de otro modo no podríamos acceder.

A medida que esta tecnología sigue avanzando, la sociedad deberá ir abriéndose a la presencia creciente de los robots y dejar atrás el miedo al riesgo de que reemplacen nuestras ocupaciones. En nuestras manos está abrazar esta asociación como una oportunidad única de innovación. El objetivo es liberarnos de las tareas repetitivas y monótonas para enfocarnos en la creatividad, el pensamiento crítico, la toma de decisiones y la empatía, así como explorar nuevas formas de seguir progresando como especie.

En definitiva, la robótica colaborativa no busca reemplazar a los humanos, sino potenciar nuestras capacidades, mejorar nuestro trabajo y llegar allí donde nunca hemos llegado. Al adoptar esta perspectiva ante los avances, podemos adaptarnos a los cambios y utilizarlos para mejorar y actualizar nuestras habilidades. Además, nos brinda la oportunidad de explorar nuevos campos de conocimiento que nos permitan crecer como profesionales.

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