Robótica. Retos y solucioneswiki.jderobot.org/store/jmplaza/uploads/charlas/traspas...RETO 1 PYME SME ROBOTICS (EU-PROJECT) Pretendemos crear un robot adecuado para las PYME • Que

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Retos à Soluciones

ROBÓTICA

Antonio Barrientos

PROBLEMAS à RETOS à SOLUCIONES

Problemas •  Necesidades

industriales,profesionales o sociales

Retos •  La demanda a la robótica

para contribuir a la solución

Soluciones •  La respuesta de la robótica

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3 PROBLEMAS A RESOLVER


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PROBLEMA 1

•  Estancamiento en las ventas de robots industriales

Nota. 2013: The highest number of industrial robots ever sold (China)

PROBLEMA 1 Industrial

Fuente. IFR – World Robotics 2014

1995-2010

1982-1992

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POSIBLE CAUSA: SIMBIOSIS ROBÓTICA INDUSTRIAL Y AUTOMOVIL

MANUAL à ROBOTIZADO GRAN DEMANDA DE ROBOTS

1970-1990

1969: GM instala la primera línea de soldadura por puntos robotizada, en su fábrica de Lordstown

Actualidad - Fabrica Renault (España): 83.865 vehículos con 2.626 trabajadores y 550 robots.

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CONSECUENCIA: •  Adaptación de los robots en:

•  Dimensiones y Cinemáticas

•  Especialización de Ingenierías

•  Gestión de su entorno

RECESIÓN VENTAS AUTOMÓVILES

Ventas de Automóviles en España

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RECESIÓN VENTAS AUTOMÓVILES à RECESIÓN VENTAS DE ROBOTS

Ventas de Automóviles en España

OTROS SECTORES DE APLICACION DE LOS ROBOTS INDUSTRIALES

Agroalimentario

Fuente AER-ATP

Fuente AER-ATP

España

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RETO: ABORDAR OTROS SECTORES Y TIPOLOGÍAS DE EMPRESAS

•  En España (2015) el 99,88 del tejido empresarial está constituido por PYME

Nota. PYME: Pequeña y Mediana Empresa <249 trabajadores

(Fuentes: RETRATO DE LAS PYME 2015 (Subdirección General de Apoyo a la PYME )

RETO 1


RETO 1

PYME Automóvil Pequeño taller

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•  Precio

•  Formación

•  Series cortas

•  Reutilización

•  Entorno no estructurado

¿CÓMO ADAPTAR UN ROBOT PARA LAS PYME?

RETO 1

PYME

SME ROBOTICS (EU-PROJECT)

Pretendemos crear un robot adecuado para las PYME •  Que sea capaz de gestionar la incertidumbre •  Mediante la interacción “simbiótica” entre humano y robot

•  Y con cognición empotrada (“embedida”)

•  Yendo mas allá de la flexibilidad

SOLUCION 1

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COFEE BREAK (www.smerobot.org) •  VIDEO 1 (sme robot – Cofee Break)

https://www.youtube.com/watch?v=NPdzt_vMoTU

CAPACIDADES DEL ROBOT PARA PYME

Reto Solución Variabilidad en el tipo de tareas à Continua Reprogramacion

Programación mostrando la tarea y lenguaje natural (voz)

Cercania a humanos à Inseguridad Sistema anticolisión Reutilización en el taller Portabilidad Manejo de piezas complejas Visión 3D Precio Equivalente a maquinaria convencional Formación Simplicidad de uso (equivalente a maquinaria convencional) Máquina para todo Plugging & Produce

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ROBOT PARA PYME. SOLUCIONES

Video 2. SME 2014 Programación

https://www.youtube.com/watch?v=KG12lK1oCYo


https://www.youtube.com/watch?v=e8asXLfO19Y

•  Video 3. Robots seguros DLR

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Fuente. http://www.euron.org/miscdocs/stats06.pdf)

Fuente UNECE.org United Nations Economic Commission for Europe

PROBLEMA 2

Elevada demanda de productos agrícolas

PROBLEMA 2 Social

FAO

•  42% de la humanidad depende de la agricultura, la caza, la pesca o la silvicultura para su subsistencia

•  Para el 2050 se debera haber aumentado la producción agrícola en un 60 o 70%

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PROBLEMA 2 Elevada demanda de productos agrícolas

La mano de obra agrícola disminuye

Mano de obra en agricultura en España

2007: 967.680

PROBLEMA 2 Social

Aumento demanda + Disminución mano de obra Problema ya conocido

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Aumento demanda + Disminución mano de obra

AGRICULTURA INTENSIVA MECANIZACIÓN DE LA AGRICULTURA

Problema ya conocido

Solución bien conocida

Aumento demanda + Disminución mano de obra

AGRICULTURA INTENSIVA MECANIZACIÓN DE LA AGRICULTURA

Problema ya conocido

Solución bien conocida

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AGRICULTURA INTENSIVA à TENDENCIA A RECURSOS POR EXCESO

Suelo, agua, fertilizantes, energía, productos fitosanitarios

AUMENTO DE CONSUMO DE PRODUCTOS FITOSANITARIOS (INSECTICIDAS, FUNGICIDAS, HERBICIDAS)

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ALGUNOS DATOS •  Consumo anual de herbicidas en EU: 140.000 Tons

•  Retorno económico estimado: por 1€ de herbicida retornan 4 € de cultivo

•  Pero esto no tiene en cuenta el coste ambiental

•  Se estima que solo un 0.1% del herbicida es útil (alcanza su objetivo) Pimentel D, Greiner A, Bashore T. Economic and environmental costs of pesticide use. Arch

Environ ContamToxicol 21:84–90 (1991). Pimentel D. Environmental and economic costs of the application of pesticides primarily in the United states. Environment, Development and Sustainability (2005) 7: 229–252. DOI 10.1007/s10668-005-7314-2

¿ES POSIBLE EL DETALLE EN UNA AGRICULTURA INTENSIVA?

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AGRICULTURA DE PRECISION =

PROCEDIMIENTO DEL CONTROL AUTOMÁTICO

Agricultura Intensiva + Optimización de recursos

MECANIZACIÓN àAUTOMATIZACION AGRICULTURA DE PRECISION

≈ ROBOTIZACIÓN DE LA AGRICULTURA

RETO 2

SOLUCION 2

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Análisis detallado

Agricultura de precisión

Muestreo

Análisis

Decisiones

Preparación y siembra

Tratamiento y control plagas

Seguimiento

Cosechado monitorizado

Medida rendimiento

Cosechado con monitoreo del rendimiento

Estimación del rendimiento

Decisiones particularizadas para cada zona

Preparación y Siembra selectiva

Tratamiento y control de plagas ajustado Evaluación de daños

Muestreo georeferenciado del suelo de cultivo

Seguimiento

37 MAQUINARIA AGRÍCOLA ROBOTIZADA UAV con SISTEMAS DE CAPTACION

ACTUAR MEDIR PROCESAR

PROCESAMIENTO DE IMÁGENES

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RHEA ROBOT FLEETS FOR HIGHLY EFFECTIVE AGRICULTURE AND FORESTRY MANAGEMENT

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•  Orientado hacia la agricultura de precisión •  Uso de una flota de pequeños robots Terrestres y Aéreos hetereogénea, para la

localización y eliminación de malas hierbas y plagas, minimizando el uso de los productos químicos (hasta un 75%) , la energía y el tiempo

+

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7º FP Collaborative Project (Large-scale Integrating Project.)

•  8 países

•  19 grupos de 15 instituciones (España: 7 grp. 4 inst)

•  Multidisciplinar

•  Agricultura y montes

•  Robótica

•  Visión artificial

•  Ciencias de la computación

•  Comunicaciones

•  Coordinado desde el CAR CSIC-UPM

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RHEA ROBOT FLEETS FOR HIGHLY EFFECTIVE AGRICULTURE AND FORESTRY MANAGEMENT

Vídeo 4. Rhea Demo

http://youtu.be/Ngn5bXh0VFU

LA FLOTA

Robots Terrestres (GMU) Robots Aéreos (AMU)

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LA MISIÓN DE LOS UAV


1.  Despliegue de UAV cerca de la zona objetivo 2.  Introducción de objetivos a través del planificador de misión

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3.  El planificador de la misión calcula las trayectorias y las muestra al operador.

4.  El operador valida la misión o itera en el paso 2





5.  Los UAV ejecutan el plan de vuelo 6.  Se recompone el mapa para identificar y localizar la maleza

1 2 3 1

2 1 3 4

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5.  Los UAV ejecutan el plan de vuelo 6.  Se recompone el mapa para identificar y localizar la maleza

1 2 3 1

2 1 3 4

7.  Mapa de malas hierbas

SUB-SISTEMAS GMU

New Holland Boomer 3050 CVT

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APLICACIÓN DE HERBICIDA

ELIMINACION DE MALAS HIERBAS MEDIANTE LLAMA O EROSION

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FUMIGACIÓN ÁRBOLES

PROBLEMA 2

Un robot en cada casa El representante más destacado de la revolución de la informática personal pronostica que se avecina el auge de la robótica. Bill Gates, Scientific American, Marzo 2007

PROBLEMA 3 Doméstico

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DE QUÉ SE ESTÁ HABLANDO?


¿?

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¿? "Muchas veces

la gente no sabe lo que quiere

hasta que se lo enseñas.”

(Steve Jobs)

a) Qué hará el robot doméstico b) Cómo conseguirlo

RETO 3

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�  QUÉ: �  Limpieza de suelo, ventanas, piscinas, tejados �  Cortacésped �  Manejo de ropa �  Sirviente

RETO 3


�  QUÉ: �  Limpieza de suelo, ventanas, piscinas, tejados �  Cortacésped �  Manejo de ropa �  Sirviente

� QUÉ MAS?

RETO 3

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NO ES FÁCIL PREDECIR LA EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA

Eniac “Electronic Numerical Integrator And Computer” (1946)

PDP 11 “Programmed Data Processor”(1972)

IPad (2014)

ROBOT DE LIMPIEZA

Video 5 Dyson 360 Eye robot vacuum cleaner in action

https://youtu.be/KN1X-b_wFTA

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SOLUCION 3

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ROBOT DE VIGILANCIA

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SOLUCION 3

http://youtu.be/gqlUAyLwUE4?list=UUeE1rLtCldlW3QFCRBtIKSw

Video 6: Robot de vigilancia

ROBOT PARA MANIPULAR ROPA

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Video 7: Autonomously folding a pile of 5 previously-unseen towels

http://youtu.be/gy5g33S0Gzo

SOLUCION 3

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ROBOT DE ATENCIÓN DE ENFERMOS

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SOLUCION 3

ISO 13482:2014 specifies requirements and guidelines for the inherently safe design, protective measures, and information for use of personal care robots, in particular the following three types of personal care robots: •  mobile servant robot; •  physical assistant robot; •  person carrier robot.

http://youtu.be/2ZUn9qtG8ow

VIDEO 8: PARO. ROBOT de compañia

CONCLUYENDO •  A la robótica le queda mucho recorrido •  Tal vez desconozcamos cuales serán los retos y demandas

futuras, pero mientras tanto avanzamos con las tecnologías que facilitarán el superarlos

•  Se avanza en todos los frentes •  Interacción Humano Robot

•  Percepción

•  Autonomía •  Movilidad

•  Etica

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