El Instituto ARM selecciona ocho nuevos proyectos tecnológicos

El Instituto ARM (Advanced Robotics for Manufacturing) anunció ocho nuevos proyectos en el ámbito de la robótica. Estos proyectos responden a necesidades de fabricación muy extendidas en EE. UU. y, en particular, abordan las prioridades clave de modernización del Departamento de Defensa centradas en la producción.

Los proyectos seleccionados buscan resolver los problemas que el Departamento de Defensa y la comunidad comercial consideran más urgentes e importantes, y que puede ayudar a resolver el ecosistema del Instituto ARM, formado por más de 330 organizaciones miembros.

Los proyectos se ajustan a la misión del Instituto ARM de reforzar la fabricación en EE. UU. y ampliar las capacidades de los trabajadores. El Instituto ARM prevé destinar unos 4 millones de dólares a la financiación de los proyectos, y la aportación total a estos ocho proyectos ascenderá a unos 8 millones de dólares.

Asistencia para la programación de robots con inteligencia artificial

Dirección: Universidad de Memphis

Socios: READY Robotics, FedEx, DeepHow

Existen tecnologías que ahora pueden reducir de forma notable el volumen de conocimientos necesarios para programar e instalar un robot, mediante métodos sin código que permiten a quienes trabajan en la planta programar robots. No obstante, sigue existiendo una escasez de conocimientos sobre automatización de procesos, que puede convertirse en un cuello de botella o perjudicar la correcta implantación de un robot. 

Este proyecto pretende crear un sistema de ayuda que pueda compensar la falta de experiencia, ofreciendo sugerencias y correcciones durante la programación de las tareas del robot. El sistema utilizará métodos de inteligencia artificial y aprendizaje automático para aprender un modelo de la tarea de producción a partir de tareas programadas previamente y usar ese corpus para asistir al usuario. Esto permitirá que un programador novel se acerque al nivel de un experto.

Inspección robotizada visual y táctil de superficies

Dirección: Siemens

Socios: GelSight Inc., Universidad Carnegie Mellon, ATI Specialty Alloys and Components, Boeing

Este proyecto desarrollará un sistema robotizado de control visual y táctil que automatiza la comprobación de defectos superficiales en componentes de naves espaciales y fuselajes de aviones comerciales. 

Los procesos de mantenimiento de aeronaves que incorporan estas mejoras robotizadas, especialmente las tecnologías que mejoran la calidad de la inspección y sustituyen las operaciones manuales, permiten aumentar de forma notable la fiabilidad, la mantenibilidad y la disponibilidad de los activos aeronáuticos y, en última instancia, reducir los costes del ciclo de vida de los equipos. 

El uso de inteligencia artificial y robótica permitirá al sistema estandarizar y estudiar los procesos de inspección de muchos componentes en diversos sectores, lo que también beneficiará a un amplio abanico de miembros del Instituto ARM.

Programa optimizado de movimiento del robot para seguir trayectorias geométricas complejas

Dirección: Instituto Politécnico Rensselaer

Socios: GE Research, Southwest Research Institute, Wason Technology

Este proyecto busca generar de forma autónoma una trayectoria curvilínea de alta velocidad y alta precisión de la herramienta del robot sobre geometrías curvas complejas, empleando robots industriales con grados de libertad redundantes, para reducir o eliminar la necesidad de ajuste manual, que hoy es habitual. 

El proyecto desarrollará un enfoque de optimización para descomponer una trayectoria dada en una secuencia de primitivas de movimiento del robot que permitan alcanzar un tiempo de ciclo mínimo con una precisión de seguimiento garantizada. Los datos basados en simulación se utilizarán para entrenar herramientas de aprendizaje automático que reduzcan el tiempo de cálculo de la optimización.

Conformado de metales autónomo mediante robots

Dirección: Universidad Estatal de Ohio

Socios: Yaskawa, CapSen Robotics

El equipo del proyecto abordará el problema de producir en pequeñas series componentes metálicos complejos en grandes cantidades. Los componentes metálicos están muy extendidos en el sector automovilístico comercial, en los automóviles deportivos de alta tecnología, en equipos industriales pesados, en sistemas de propulsión y también en equipos militares aéreos, terrestres y navales. 

Cuando hay que sustituir componentes, sobre todo en sistemas heredados, a menudo resulta imposible equilibrar calidad, coste y plazo de entrega para obtener una solución aceptable. El equipo diseñará y desplegará un sistema robotizado con inteligencia artificial capaz de fabricar de forma flexible muchas geometrías de componentes a tiempo y con costes mínimos.

Lijado robotizado uniforme con control durante el proceso

Dirección: GKN Aerospace

Socios: Instituto Nacional de Investigación Aeroespacial, GrayMatter Robotics, Universidad de Washington, EWI

Los proyectos anteriores del Instituto ARM sobre acabado superficial automatizado incluyeron planificación de trayectorias, mecanizado uniforme y control automático. El equipo combinará los resultados de estos proyectos previos para crear una tecnología eficaz de lijado y pulido que beneficiará a muchos sectores.

Mecanizado adaptativo de alta precisión para materiales de alta temperatura

Dirección: GE Research

Socios: GrayMatter Robotics, FANUC

El equipo del proyecto se centrará en lograr el mecanizado adaptativo de alta precisión de contornos complejos de refrigeración en materiales de alta temperatura, mediante el desarrollo de una plataforma de arquitectura abierta que integra datos de sensores y ajusta automáticamente las trayectorias de la herramienta y los parámetros del proceso para alcanzar la solución óptima de perforación láser. 

Los sensores se usarán tanto para verificar la variabilidad de la pieza entrante como durante el proceso, para seguir la evolución de la operación de mecanizado. Este proyecto reducirá el porcentaje de piezas defectuosas gracias a un mejor control del proceso y a una mayor reproducibilidad, y creará una estructura que permita sustituir fácilmente herramientas y/o sensores alternativos según la tarea prevista.

Automatización de la colocación, manipulación y conformado de composites de matriz cerámica

Dirección: Boeing

Socios: Universidad del Sur de California, 3M

Para garantizar la disponibilidad de estructuras de alta temperatura para defensa y uso comercial, se necesitan medios rentables para fabricar componentes a partir de materiales termorresistentes de alta calidad y con mayor rendimiento. 

El equipo del proyecto prevé desarrollar una planificación automatizada de trayectorias para conformar preimpregnados (materiales compuestos semiacabados) a partir de tejido sobre el contorno, una verificación automática durante el proceso de las zonas no compactadas y la generación automática de trayectorias de herramienta para el acabado, así como una recuperación robotizada autocorrectora ante fallos en la retirada del soporte del preimpregnado.

Manipulación robotizada segura de materiales energéticos

Dirección: Instituto Politécnico Rensselaer

Socios: Schlumberger, Interface Technologies, FANUC

El equipo del proyecto busca desarrollar tecnologías fundamentales para el procesamiento robotizado de materiales energéticos. La fabricación con materiales energéticos impone numerosas restricciones al proceso: entre ellas, las más importantes son los límites sobre la masa de material energético que puede estar presente en un momento dado en un espacio determinado. 

Este proyecto pretende reducir dicho riesgo aplicando la robótica a la operación de recarga de energía. La ejecución del proyecto demostrará sistemas de seguridad, estrategias y diseños de manipulación robotizada que son directamente aplicables a la fabricación de cargas huecas y, de forma más amplia, a la fabricación de otros dispositivos y productos que emplean energética.