Proyecto CARO

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Proyecto de investigación

Capacidades Intrínsecas para Robots Co-trabajadores (CaRo)

TITULO: Capacidades Intrínsecas para Robots Co-trabajadores humanos

Acrónimo: CaRo

REFERENCIA: PID2020-114819GB-I00

PERIODO: 01/09/2021 - 30/08/2025

INVESTIGADOR PRINCIPAL 1: Raúl Suárez Feijóo
Correo electrónico:  raul.suarez@upc.edu Teléfono: +34-934016548/6654

INVESTIGADOR PRINCIPAL 2: Jan Rosell Gratacòs
Correo electrónico:  jan.rosell@upc.edu Teléfono: +34-934017162/6654

ORGANISMO: Institut de Organització i Control de Sistemes Industrials (IOC)
                         Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)

PALABRAS CLAVE:robótica, manipulación diestra, manipuladores móviles, interacción humano-robot, planificación de tareas y movimientos

Resumen:
La "automatización total" con "robots inteligentes y diestros totalmente autónomos" se presenta comúnmente como el objetivo final de la robotización. Sin embargo, existen ejemplos que muestran que los robots no han alcanzado aún la inteligencia ni destreza necesaria para resolver algunas tareas cuando la incertidumbre (de distintas fuentes) es significativa, o, si pueden hacerlo, resultan muy poco eficientes. Esto ha llevado a introducir concepto de robot co-trabajador, un robot "suficientemente diestro e inteligente" y "autónomo" destinado a trabajar como colaborador del ser humano, que es quien tiene el conocimiento y las capacidades necesarias para buscar soluciones y resolver las tareas en determinadas situaciones. El concepto de robot co-trabajador no es nuevo y tiene cada vez más importancia en la robótica actual, pero dista de estar completamente resuelto en sus requerimientos técnicos. Un robot co-trabajador debe estar preparado para trabajar conjuntamente con el humano, en espacios de trabajo más adaptados al humano que al robot, y debe desenvolverse de modo que la eficiencia del trabajo hecho conjuntamente con el humano sea mayor que la de ambos trabajando por separado. Esto implica que los robots deban tener capacidades específicas (de inteligencia y destreza) como para ser suficientemente autónomos mientras colaboran con el humano. En esta línea, el objetivo general del proyecto es avanzar en el desarrollo de capacidades intrínsecas para robots co-trabajadores con dos brazos, desarrollando herramientas para dotar a los robots de capacidades de manipulación que los hagan: a) capaces de trabajar en entornos humanos semiestructurados y hacer frente a incertidumbre en el estado del entorno y en el resultado de las acciones realizadas; b) capaces de ejecutar con éxito una secuencia de acciones a pesar de posibles variaciones en el entorno; c) capaces de interactuar con fluidez con otros robots y con operadores humanos, tratando de realizar movimientos similares a los del humano para facilitar la interacción, d) capaces de explotar la destreza dada por dos manos mecánicas. Tras este objetivo general, el proyecto pretende contribuir en los siguientes objetivos específicos: a) Desarrollo de herramientas de percepción y razonamiento, desde el punto de vista del procesamiento de la información para comprender el entorno y la situación actual de la tarea a resolver; b) Desarrollo de métodos adaptativos y dinámicos para la planificación de tareas y movimientos teniendo en cuenta la incertidumbre en el conocimiento del estado del entorno, generando planes que puedan adaptarse de manera flexible y rápida a la situación del entorno para evitar procesos de replanificación; c) Elaboración de estrategias robustas para la prensión y manipulación bimanual, especialmente en la manipulación diestra con dos manos (in-two-hand manipulation); y, d) Explotación de las actuales tecnologías de comunicación, como 5G, en las comunicaciones entre el operador y el robot, entre robots o entre un robot y un sistema informático distribuido. Las soluciones propuestas serán validadas mediante un sistema de experimentación real preparado en el proyecto, incluyendo un robot bi-brazo con capacidad de manipulación diestras que se utilizará como robot co-trabajador. Por último, como en todos los desarrollos del grupo, se abordarán los problemas buscando soluciones generales válidas tanto para la robótica industrial como para la de servicios.

PUBLICACIONES

PhD Student position associated to the project, follow the link for directions (in Spanish). OPEN UNTIL 11/11/2021.