En un mundo cada vez más dominado por la automatización y la Inteligencia Artificial, la reciente labor de un equipo de investigadores ha hecho eco en la comunidad de la industria 4.0. El equipo ha desarrollado un framework innovador de Gemelos Digitales (DT) para robots industriales, destacándose por su simplicidad y aplicabilidad a un amplio espectro de sistemas de manufactura inteligente.
Este sistema permite simular en tiempo real el proceso de trabajo gracias a un sofisticado modelo de computadora programado desde Unity 3D. La propuesta destaca por eliminar la necesidad de soluciones costosas de terceros, como los controladores PLC o el sistema operativo para robots (ROS), facilitando así la integración económica y eficiente en estaciones de manufactura.
Uno de los aspectos más impresionantes es su capacidad para visualizar y controlar en tiempo real la interacción del gemelo físico y su contraparte digital. El sistema logra una asombrosa velocidad de comunicación con una tasa de refresco de apenas 17 ms, superando a otras propuestas previas que reportaban tiempos de respuesta hasta de 1 segundo. Esto asegura que mientras un robot está en acción, su comportamiento pueda ser monitoreado y adaptado en tiempo real.
El marco teórico se ha diseñado para optimizar el proceso de apilamiento de objetos, implementando avanzadas simulaciones de planificación de trayectoria que se realizan utilizando MATLAB y comunicándolo mediante Robot Web Service (RWS). De hecho, su interfaz gráfica es accesible desde cualquier parte del mundo a través de una plataforma web, posibilitando un control distante y eficiente de las operaciones.
Dentro del laboratorio, la configuración de hardware incluye el robot industrial ABB IRB120, un brazo robótico de 6 grados de libertad equipado con un controlador IRC5 compacto. Este esté es capaz de manejar bloques metálicos captados por cámaras COGNEX y entregados a través de una cinta transportadora controlada por un motor de corriente continua.
Los experimentos han demostrado con éxito la precisión de la planificación de trayectoria de los robots al comparar la eficacia del nuevo proceso frente a métodos tradicionales. Simular un desplazamiento lineal de 100 mm del punto de herramienta del robot arrojó resultados concluyentes que confirmaron una eficiencia energética casi idéntica entre ambos métodos, aunque con mejoras sustanciales en la interoperabilidad y facilidad de uso gracias al DT.
A la vista de estas innovaciones, queda claro que la propuesta optimiza y simplifica procesos complejos en manufactura digitalizada, promueve un puente entre los entornos virtuales y físicos, y vislumbra un camino más accesible hacia la robotización del futuro. El uso efectivo de las nuevas tecnologías de gemelos digitales no es solamente una moda, sino un avance tangible hacia la verdadera inteligencia y automatización en planta.