Con el apoyo de la Unión Europea, investigadores italianos desarrollaron a Concert, un autómata que ya es testeado en escenarios reales. “El objetivo es mejorar las condiciones de los trabajadores, no reemplazarlos”, dice el coordinador del proyecto.
¿Qué tienen para aportar los avances en el campo de la robótica al sector de la construcción? Concert, un autómata desarrollado con apoyo financiero de la Unión Europea, ofrece respuestas relevantes a ese interrogante. Es un robot albañil que sus creadores describen como un auxiliar para los trabajadores, más que un contendiente.
“Además de hacer más eficiente el proceso de construcción, este desarrollo también tiene como objetivo mejorar las condiciones de trabajo en la construcción, ayudando en tareas físicamente exigentes, repetitivas o de alto riesgo; no es un reemplazo”, dice en diálogo con TN Tecno Nikolaos Tsagarakis, coordinador del proyecto en el Instituto Italiano de Tecnología (IIT) que involucró a empresas y centros de investigación de diversos países europeos.
Concert, el robot constructor, ya trabaja en obras del mundo real
La mencionada institución italiana celebró esta semana la puesta en marcha de su iniciativa: Concert ya trabaja en una obra, en Polonia. Este paso le sigue a tres años de pruebas y ajustes en el autómata, cuyo foco son las tareas que resultan riesgosas para los constructores humanos. Por ejemplo, hace perforaciones en altura, rocía material aislante y carga elementos pesados. Respecto al último punto, la máquina tiene un peso de 150 kilogramos y en su base móvil puede trasladar cargas de hasta 200 kilos.
Uno de los aspectos destacados del robot es su carácter modular. En criollo, sus componentes pueden configurarse para adaptarse a diferentes usos. Eso le permite trabajar en lugares estrechos o en zonas con muchos obstáculos. Además, con sus brazos puede alcanzar una altura de 3 metros.
Una solución tecnológica para uno de los trabajos más peligrosos: la construcción
Datos provistos por la Autoridad de Compensación de los Trabajadores de Italia (INAIL) revelan que el sector de la construcción se encuentra entre los trabajos más peligrosos, tanto por la frecuencia de los accidentes graves como por el número de muertes, cada año. “El uso de robots puede ayudar a los humanos y reducir el riesgo de lesiones, haciendo que las obras sean más seguras”, señalan desde el IIT.
En ese sentido, dice Tsagarakis: “Nuestra principal conclusión es que la robótica en la construcción es posible y, aunque el sector sigue siendo uno de los menos automatizados, esto podría cambiar sustancialmente en los próximos años”.
– ¿Cuáles fueron los principales desafíos en el desarrollo de Concert durante las pruebas?
– Principalmente, estuvieron relacionados con la necesidad de desarrollar un sistema robótico que pueda operar de manera confiable dentro de un entorno muy desestructurado como el de una obra. Esto implica desafíos en la mecatrónica, el control y la percepción del sistema, que pueden verse afectados por las condiciones del entorno, incluido el polvo, la humedad, el amplio rango de temperaturas, etcétera. Al mismo tiempo, la gama de tareas con alta carga útil y amplios requisitos de espacio de trabajo, que exigían una adaptabilidad superior que no puede abordarse con el sistema robótico comercial existente.
Nuestro objetivo era demostrar la multifuncionalidad y la interoperabilidad, y eso fue un verdadero desafío a la hora de seleccionar el concepto de sistema base en del robot, que es una plataforma completamente modular y rápidamente reconfigurable que se puede explorar en muchas tareas diferentes.
– Sabemos que Concert ya trabaja en una obra; ¿cómo ha sido el salto de las pruebas a los entornos reales?
– La transición del entorno de laboratorio al campo es un verdadero reto. No importa cuánto te prepares para lo inesperado, nada se compara con poner manos a la obra en un sitio de construcción y probar tu solución por primera vez en un entorno altamente desestructurado. En el apartado técnico hubo varios desafíos. La falta de disponibilidad de una red de comunicación estable o las condiciones ambientales (temperaturas bajas o altas, humedad, polvo, etcétera) desencadenaron problemas que tuvimos que abordar en poco tiempo para permitir la validación de la plataforma en las tareas de caso de uso seleccionadas.
Además, nuestras pruebas de laboratorio solo se habían realizado en materiales blandos, por lo que nos costó perforar el hormigón y ni siquiera pudimos hacer un agujero al principio. Hay poco tiempo para hacer que las cosas funcionen antes de tener que abandonar el sitio de construcción y esto fue un desafío adicional. Para abordar estos problemas, dedicamos más tiempo y esfuerzo a la puesta a punto de la funcionalidad del sistema antes de la ejecución de la campaña de validación.
– Además del apoyo de la Unión Europea, ¿qué importancia ha tenido la colaboración multidisciplinaria para este desarrollo?
– El proyecto se ha visto reforzado significativamente por la colaboración multidisciplinaria en la que han participado universidades, institutos de investigación, organizaciones de salud y seguridad en el trabajo y usuarios finales. Este esfuerzo colectivo ha desempeñado un papel crucial en el avance de las tecnologías de robots colaborativos configurables, en particular para su aplicación en entornos no estructurados y dinámicos, como las obras de construcción.
La participación de las universidades ha sido fundamental para proporcionar investigación de vanguardia, sistemas de control e interacción entre humanos y robots. Nuestro socio de la industria de la construcción, por otro lado, aportó experiencia práctica al proyecto, asegurando que las innovaciones tecnológicas se alineen con las aplicaciones del mundo real y las necesidades de la industria. Su papel en la definición de los requisitos de rendimiento, la prueba de prototipos en entornos operativos y el suministro de retroalimentación sobre la usabilidad ha ayudado a dar forma al robot Concert en una solución viable para los desafíos del mundo real. El grupo de salud y seguridad ocupacional proporcionó pautas para garantizar la operación segura y la interacción del robot con el personal de construcción.
Al incorporar la experiencia de diferentes dominios, el proyecto ha abordado desafíos críticos, incluida la adaptabilidad del robot a los sitios de construcción cambiantes, la capacidad de navegar por espacios no estructurados y la interacción fluida con los trabajadores humanos.
La participación de una empresa de construcción también ha asegurado que el robot esté diseñado para satisfacer las demandas específicas de la industria, donde la automatización ha sido tradicionalmente un desafío debido a los entornos en constante cambio. Esto ha permitido un perfeccionamiento continuo, haciendo que el robot sea más adaptable y capaz de realizar una variedad de tareas, desde la manipulación de materiales hasta la asistencia a los trabajadores en actividades físicamente exigentes. El éxito de este esfuerzo conjunto destaca la importancia de las asociaciones intersectoriales para el avance de la robótica, no solo para la construcción, sino también para aplicaciones industriales más amplias donde la flexibilidad, la adaptabilidad y la seguridad son esenciales.
– Cuando se dan a conocer avances de este tipo, especialmente en los entornos laborales, son habituales los temores sobre el empoderamiento de las máquinas en desmedro de los humanos. ¿Qué rol cumple Concert y por qué aseguran que es un ayudante, más que un reemplazo?
– Aparte de mejorar la eficiencia del proceso de construcción, este desarrollo también tiene como objetivo mejorar las condiciones laborales. Los trabajadores pueden pasar de realizar tareas manuales, a operar y mantener de forma remota equipos robóticos para la construcción, las carreteras y los sistemas de servicios públicos. Además, esta tecnología puede permitir que los trabajadores de mayor edad permanezcan en la industria, mientras que los programas de capacitación impulsarán el conocimiento sobre robótica entre los trabajadores más jóvenes y el personal actual. La automatización de tareas pesadas también puede atraer a más mujeres a la fuerza laboral.
“Aún quedan muchos desafíos por delante, pero factores como el envejecimiento y la disminución de la fuerza laboral, las lesiones relacionadas con el trabajo y el crecimiento previsto del mercado de la construcción están impulsando a las empresas a explorar innovaciones robóticas”, comenta el investigador del IIT. “Concert avanzará en el próximo período hacia su industrialización y la extensión de sus funcionalidades para llegar a su versión de producto que pueda implementarse dentro de las obras de construcción”, concluye.
El proyecto CONCERT es el resultado de la colaboración entre el ITT de Génova, Fraunhofer Italia en Bolzano, la Universidad Técnica de Munich, en Alemania, Profactor GmbH en Austria, CIOP-BIP y Budimex en Polonia. La Unión Europea apoyó la iniciativa con una subvención de 3 millones de euros.
