Stretch de Boston Dynamics sit�a a los robots m�viles a la vanguardia de la tecnolog�a intralog�stica

La rob�tica m�vil est� destinada a adquirir una relevancia cada vez mayor con los avances de la industria intralog�stica. Muchas soluciones trasladan cajas y contenedores del punto A al punto B. Las limitaciones surgen cuando tienen que levantar cajas de cart�n de cintas transportadoras o de semirremolques y contenedores de transporte para paletizar y despaletizar. Para satisfacer mejor los requisitos de los almacenes y centros de distribuci�n, Boston Dynamics ha desarrollado una innovadora soluci�n rob�tica llamada Stretch. La soluci�n m�vil aut�noma de manipulaci�n de cajas para aplicaciones de descarga combina las tres d�cadas de experiencia en I+D del l�der en rob�tica con las tecnolog�as de automatizaci�n y seguridad integrada de Beckhoff.

Stretch, un sistema dise�ado desde cero para satisfacer las necesidades de esta industria, cuenta con una base compacta con una gran capacidad de maniobra que se desplaza con seguridad en cualquier direcci�n, y es capaz de sortear rampas u otros obst�culos. Un m�stil de percepci�n emplea un sistema de visi�n por ordenador avanzada para la detecci�n r�pida y precisa de casos. La caracter�stica que diferencia a Stretch de otros sistemas es su brazo rob�tico espec�fico con siete grados de libertad y pinza de vac�o adaptable, que trabaja con el sistema de percepci�n para manipular el conjunto m�s amplio posible de cajas de cart�n. Una bater�a de alta capacidad opcional es capaz de suministrar alimentaci�n a Stretch durante dos turnos completos, a fin de permitir un proceso de descarga continuo y flexible.

Al igual que otros dise�os rob�ticos de Boston Dynamics, Stretch ayuda a las personas a gestionar tareas mon�tonas, poco higi�nicas y peligrosas en los procesos de fabricaci�n y almacenamiento, tal y como explica Matthew Meduna, director t�cnico de ingenier�a de hardware de Stretch: �Los usuarios de Spot aprecian en gran medida poder disponer de un robot que automatiza con eficacia tareas como la inspecci�n de equipos industriales, la detecci�n de gases peligrosos o la investigaci�n de paquetes sospechosos, con el objetivo de mantener a las personas fuera de peligro. En el caso de Stretch, la automatizaci�n de tareas complejas de realizar con personal permanente en almacenes e instalaciones 3PL, como la descarga de remolques, representa un valor a�adido significativo�.

Boston Dynamics se plante� varios objetivos con Stretch. El robot deb�a ofrecer la autonom�a necesaria para reaccionar de manera inteligente a los cambios en su entorno y a los requisitos de manipulaci�n, lo que constituye otro factor clave de diferenciaci�n en el mercado. Necesitaba ampliar las alt�simas capacidades de manipulaci�n de las dem�s plataformas de Boston Dynamics para ofrecer un valor significativo a los clientes de la intralog�stica. Adem�s, deb�a brindar la movilidad necesaria para poder trasladar la autonom�a y las capacidades de manipulaci�n de un trabajo a otro a lo largo de todo el d�a. Sin embargo, para lograr estas prestaciones con una alta disponibilidad del sistema, la soluci�n Stretch deb�a ofrecer s�lidas funciones de seguridad a fin de evitar lesiones o da�os.

�Ten�amos que encontrar una soluci�n que fuera compatible con todos los tipos de sensores y funciones de seguridad necesarios para el robot, y que ofreciera una compatibilidad fiable con los protocolos de comunicaci�n de seguridad de canal negro a trav�s de Ethernet�, explica Meduna. �Beckhoff ofrec�a la soluci�n perfecta con las tecnolog�as TwinSafe de seguridad funcional integrada y control de m�quinas�.

El equipo de ingenier�a de Boston Dynamics comenz� a trabajar con expertos locales de Beckhoff, entre los que se encontraba el ingeniero de ventas regional Brian Buck, durante la etapa inicial del dise�o de Stretch en 2019. �La flexibilidad y la amplia gama de opciones que ofrece Beckhoff fueron factores decisivos para que Boston Dynamics optara por utilizar nuestras tecnolog�as tanto en el robot como fuera de �l, como parte de la soluci�n integral de control y seguridad�, apostilla Buck.

TwinSafe aprovecha el fiable est�ndar Fail Safe over EtherCAT (FSoE), que cuenta con la certificaci�n T�V, y que incluso permite la transici�n de estados de seguridad a trav�s de wifi en una arquitectura de seguridad jer�rquica. FSoE comunica datos de seguridad a trav�s del sistema de Ethernet industrial EtherCAT est�ndar, con un enfoque de canal negro. El sistema de seguridad brinda las ventajas de la comunicaci�n en tiempo real de EtherCAT, la libre selecci�n de topolog�a, la disponibilidad de hasta 65 535 nodos en una red, diagn�sticos exhaustivos y mucho m�s. La soluci�n TwinSafe reduce el uso de cables y el cableado de los interruptores de seguridad y simplifica la gesti�n de distintos paquetes de software, lo que ha contribuido a que la implantaci�n del sistema de seguridad resultase m�s sencilla.

Stretch tambi�n se beneficia del uso de TwinSafe SC (monocanal) de Beckhoff, que permite a�adir se�ales anal�gicas est�ndar para la posici�n segura y la velocidad segura del robot m�vil. TwinSafe SC admite se�ales est�ndar tanto para tareas de control como de seguridad, lo que ayuda a las m�quinas a alcanzar un nivel de seguridad hasta la categor�a 3, con el nivel de rendimiento d. Adem�s, no se necesitan codificadores de seguridad especializados; en su lugar, se pueden utilizar codificadores est�ndar con una completa gama de tipos de se�al de entrada de codificador TwinSafe SC, entre los que se encuentran la interfaz SSI, Sin/Cos, EnDat 2.2 y los codificadores incrementales RS422 y 24V HTL.

Cada robot Stretch lleva en su interior un controlador integrado CX5130, que supervisa el sistema y se comunica con un PC independiente para la gesti�n de la flota. �El CX5130 determina si el robot se encuentra en un entorno lo suficientemente seguro como para permitir el movimiento, y activa las zonas de distribuci�n de energ�a y libera los frenos cuando lo solicita el software de control�, afirma Meduna. Junto con diversos terminales EtherCAT, los terminales TwinSafe y TwinSafe SC, entre los que se incluyen EL1918, EL2912 y EL2904, se encargan de las funciones de seguridad. Son fundamentales para controlar las articulaciones del brazo rob�tico, as� como la velocidad y los �ngulos de las ruedas. Dos interfaces de codificador monocanal validan la precisi�n de los datos de posicionamiento: EL5001-0090 para SSI y EL5101-0090 para codificadores incrementales con se�ales diferenciales (RS422) o se�ales TTL de un solo extremo.

integrado CX8190 con una gama similar de m�dulos EtherCAT y TwinSafe. Estos dispositivos leen los registros de paradas de emergencia, E/S de seguridad, detecci�n de carros o cintas transportadoras y detecci�n de cables de muelle o de tierra. �Esta configuraci�n de control gestiona cualquier comunicaci�n de seguridad en la c�lula que rodea al lugar de trabajo de Stretch�, explica Buck. �Adem�s del control de torre de luces, estas tecnolog�as permiten al gestor de la flota controlar el estado de seguridad del robot Stretch de forma inal�mbrica a trav�s de una red wifi local. Por ejemplo, si se pulsa una parada de emergencia o una persona entra en la zona de trabajo, Stretch pasa al modo seguro�.

El software de automatizaci�n TwinCAT 3 de Beckhoff facilit� un entorno integral de ingenier�a y un tiempo de ejecuci�n para la aplicaci�n de seguridad. El equipo de Boston Dynamics se bas� en TwinCAT para programar el PLC y la l�gica de seguridad, y utiliz� la comunicaci�n Ethernet en tiempo real para comunicarse mediante UDP con otros ordenadores de la soluci�n. Con TwinCAT, los ingenieros pueden programar en los lenguajes con los que est�n m�s familiarizados o que mejor se adapten a cada proyecto, incluidos los lenguajes IEC 61131-3 disponibles y sus extensiones orientadas a objetos, bloques de funciones y est�ndares inform�ticos en Microsoft Visual Studio. �La compatibilidad con estos est�ndares nos permite considerar un amplio ecosistema de componentes de automatizaci�n�, afirma Meduna. �Esto es de suma importancia a medida que seguimos desarrollando soluciones integradas�.

Stretch se lanz� al mercado a principios de 2022 con notables caracter�sticas que lo diferenciaban de otros robots m�viles disponibles. Stretch es capaz de descargar de forma aut�noma camiones y contenedores de transporte, sin renunciar a una impresionante flexibilidad. Con una potente pinza de vac�o y un avanzado sistema de visi�n, el robot puede manipular una gran variedad de tipos de envases de hasta 22 kg, sin necesidad de programar previamente el n�mero de referencia ni el tama�o de la caja. Incluso es capaz de recuperar de forma aut�noma los paquetes que se desplazan o se caen durante el proceso de descarga.

La s�lida cartera de productos de Beckhoff y el apoyo fiable de los ingenieros de ventas y aplicaciones son los factores que han contribuido a que el lanzamiento resultase un �xito. La gran variedad de dispositivos y opciones de Beckhoff ha permitido a Boston Dynamics mejorar r�pidamente la cobertura de seguridad funcional del robot Stretch en un plazo de tiempo muy breve. �Todo esto nos ha permitido ser �giles con los nuevos cambios de dise�o y admitir una gran variedad de sensores y componentes disponibles en el mercado�, afirma Meduna.

En el futuro, Boston Dynamics tiene previsto utilizar una amplia gama de tecnolog�as de Beckhoff para brindar el mejor soporte a aplicaciones exclusivas de los clientes, a fin de garantizar niveles m�ximos de seguridad y fiabilidad a medida que evolucionan las tecnolog�as rob�ticas. �Desarrollamos y lanzamos sin descanso nuevas mejoras de software, hardware y sistemas para aumentar la capacidad de nuestros robots para ayudar a las personas en las aplicaciones del mundo real�, apostilla. �La innovaci�n es la raz�n de ser de nuestra empresa. Boston Dynamics se sustenta sobre la base de 30 a�os de investigaci�n y desarrollo de robots m�viles avanzados; todos estos esfuerzos est�n ahora dando sus frutos con productos comerciales como Stretch�.

Con su enfoque en la autonom�a, la flexibilidad y la seguridad, boston dynamics aplica su experiencia en rob�tica a una soluci�n de robot comercial de beckhoff con tecnolog�as de automatizaci�n y seguridad integrada�Boston Dynamics ha dise�ado Stretch como una soluci�n m�vil aut�noma de manipulaci�n de cajas para aplicaciones de descarga