Superar los límites en la construcción

El objetivo era que los usuarios experimentaran una integración perfecta entre la fabricación robótica, los dispositivos portátiles, el seguimiento RFID y la inteligencia integrada en las piezas de construcción. Era un desafío formidable. El bambú crudo es un material muy desigual y flexible con diferentes longitudes y anchuras. "Cuando empezamos, no estábamos realmente seguros de hasta qué punto podíamos trabajar con nuestro robot y ayudarlo a comprender la incertidumbre y la variabilidad que le estábamos dando", explica Heather Kerrick, ingeniera de investigación sénior del Laboratorio de Robótica de Autodesk. "Estábamos muy orgullosos de nuestra capacidad para empoderar al robot dándole sensores y habilidades de toma de decisiones y luego actuar en consecuencia."

El Hive Pavilion se construyó en "estaciones de bobinado" donde los asistentes sujetaron tres piezas aleatorias de bambú en un Universal Robot que generó la secuencia de movimiento necesaria para enganchar la fibra en las puntas del bambú para crear un elemento de tensegridad único y de aspecto de maleza. "Los robots UR pudieron ofrecer movimientos muy precisos y mediciones muy precisas que habrían sido difíciles de realizar para un humano en el sitio, por lo que el humano no necesitaba tantas herramientas o equipos de medición", dice Kerrick, al tiempo que enfatiza el aspecto de seguridad. "Estamos haciendo una investigación experimental en la que los robots se mueven en función de los datos de los sensores en tiempo real, por lo que la posibilidad de que el robot haga algo inesperado es realmente alta", explica Kerrick, y agrega que si su equipo hubiera utilizado un robot más grande e industrial, no habrían podido interactuar con el público de la misma manera y habría sido un proyecto de investigación mucho más lento. “Pero con los Universal Robots, pudimos ser un poco más atrevidos con nuestra investigación porque podíamos confiar en que el robot no se rompería a sí mismo y no representaría un peligro para los demás." El equipo de Autodesk construyó con éxito la COLMENA en tres días.

Poder operar en un espacio abierto sin protección de seguridad también le dio al robot UR10 un cameo en "Artoo in Love", un cortometraje viral creado por Evan Atherton, ingeniero de investigación de Autodesk. La película presenta el modelo de retrato UR10 de Universal Robots en un parque. "Llevar un robot a este lugar desconocido fue un desafío interesante", explica Atherton. Junto con sus colegas, calibró el robot y escribió un programa simple que dirigía al robot a seguir los caminos de un dibujo vectorial que se proyectaba sobre un lienzo. “El UR10 era perfecto; era pequeño, móvil y seguro. Podríamos sacarlo en un caso Pelican. Si hubiéramos usado uno de nuestros robots tradicionales, habría requerido una carretilla elevadora y una jaula de seguridad, por lo que nunca habría funcionado", dice.

Las características de seguridad integradas de los robots UR también llevaron a Autodesk a desarrollar un prototipo de "asistente robótico" para obras de construcción que se puede desplazar por las obras. El equipo de investigación puso un router en el extremo del brazo robótico, le dio una cámara y un proyector y desarrolló un software de aprendizaje automático que permitía al robot reconocer gestos humanos y comandos de voz. El UR10 se puede enrollar en un panel de yeso, por ejemplo, y proyectar una toma de corriente en la pared que el usuario puede modificar y luego usar un comando de voz para decirle al UR10 que siga adelante y lo corte.

Usando la guía visual, el robot puede seleccionar un ladrillo predefinido en un revoltijo de diferentes tamaños y colores. Si el ladrillo se agarra en la posición incorrecta para su colocación, el UR10 realiza un estudio visual y puede volver a colocar y volver a agarrar el ladrillo hasta que se coloque correctamente en la pinza. La colocación final también es guiada por un segundo robot UR, un UR5, que sostiene una cámara para verificar el ensamblaje del ladrillo. "La siguiente iteración es comenzar a ensamblar diseños, por ejemplo, una casa de Legos o una jirafa de juguete, y luego hacer que el robot la construya automáticamente", explica Yotto Koga, arquitecto de software de Autodesk, enfatizando cómo la capacidad de trabajar justo al lado del robot en este proceso es imprescindible. "Una de las principales razones por las que elegimos Universal Robots es porque es seguro trabajar con ellos. Literalmente podría conectar el robot a mi portátil, trabajar junto a él e iterar rápidamente a través de nuestros experimentos sin preocuparme de que los protocolos de seguridad ralentizaran las cosas. Esto fue muy importante para nosotros para avanzar en este proyecto."

El progreso rápido también se vio facilitado por las API abiertas de los robots UR. "Pudimos obtener un control bastante bajo de los robots UR utilizando la API de transmisión a través de la comunicación TCP, que era vital para nuestras necesidades particulares, ya que necesitábamos acceder directamente al robot sin pasar por el propio sistema operativo del robot", explica el arquitecto de software. Su colega Heather Kerrick relata cómo el proyecto HIVE también se benefició de la arquitectura abierta del robot. "Construir la COLMENA significaba trabajar en un montón de diferentes lenguajes de codificación y entornos en equipos y dispositivos. Pudimos simplificar todos nuestros comandos en una sola cadena que podíamos enviar al robot", dice. Con nuestros robots industriales más grandes, a menudo se requieren pasos adicionales o software adicional para eludir los controles nativos integrados en el robot, lo que no es el caso aquí. El lenguaje de scripting para la UR también es muy, muy simple de aprender y usar ".