Baterías para robots autónomos
Por qué los fabricantes de equipos originales (OEM) deben tener en cuenta las necesidades de potencia de los robots de servicio modernos
La tecnología que diseña robots, así como la forma en la que actualmente los usamos, ha cambiado considerablemente desde que los robots industriales de seis ejes cobraran popularidad en la década de los sesenta. En este número, Jonathan Wilkins, director de marketing de EU Automation, sostiene que debemos replantearnos la forma de alimentar a estos nuevos dispositivos con el fin de satisfacer las necesidades de las nuevas aplicaciones, como pueden ser los robots móviles autónomos (AMR).
Lo que una vez se consideró como un sector de alto riesgo, en el que los robots eran relegados a trabajar en celdas y jaulas más allá de las zonas de exclusión, se ha transformado en uno en el que los robots pueden ahora trabajar en colaboración con los operarios humanos.
Los avances en la tecnología de motores, los accionamientos, los engranajes, los sensores de proximidad y la inteligencia artificial han dado lugar al advenimiento de diversos robots, como los cobots, que son lo suficientemente portátiles como para montarse en un escritorio, o como los robots móviles autónomos (AMR), que se pueden desplazar con libertad por las instalaciones. Estos sistemas no solo son capaces de transportar cargas elevadas de hasta cientos de kilogramos, sino que también son lo bastante sensibles como para detectar la presencia de un ser humano a distancias que van de pocos milímetros a metros. El robot puede así responder en menos de un milisegundo a estímulos, como por ejemplo, ante una persona que se acerque para guiar la mano del robot, y cambiar automáticamente su sistema de potencia y de limitación de fuerza para responder en consecuencia. Aunque los robots de seis ejes y los cobots se alimentan principalmente a través de la red eléctrica, los robots de servicio AMR portátiles están empezando a cobrar popularidad en sectores tan diversos como la fabricación industrial, el almacenamiento, la asistencia sanitaria e incluso los hoteles. En tales entornos, pueden funcionar ininterrumpidamente y solo dejarían de operar por sí mismos para cargarse o ser desconectados por un ingeniero para someterlos a reparaciones y labores de mantenimiento básicas.
En el sector del almacenamiento, por ejemplo, el proceso de preparación de pedidos y embalaje puede resultar muy intenso si se realiza manualmente, con operarios yendo y viniendo por largos pasillos para seleccionar productos de las estanterías a fin de surtir cada pedido. Este proceso requiere mucho tiempo, es ineficiente y añade tiempo al pedido del cliente. Utilizar un robot móvil autónomo en este caso puede permitir que el robot compacto seleccione la estantería y la desplace hasta donde se encuentre el operario humano, lo que da lugar a un estilo en el que las «mercancías van al hombre».
No obstante, este exigente ciclo de uso suscita la pregunta de si las baterías que alimentan estos robots son lo suficientemente adecuadas para este nuevo entorno. Para responderla debemos conocer los tipos de baterías que se usan.
Los dos tipos de batería secundaria y recargable más populares son las baterías de plomo ácido selladas (SLA) y las de ion-litio (liion). Tras llevar casi 160 años en uso, la tecnología de plomo ácido es capaz de ofrecer sobrecorrientes altas gracias a su baja impedancia. Sin embargo, este tipo de batería puede resultar voluminosa y pesada, lo que la hace inviable para máquinas más pequeñas. Como alternativa, el ion-litio tiene la densidad más alta y ofrece la máxima relación energía-peso de cualquier química de batería, permitiendo a los ingenieros de diseño usarla incluso en los dispositivos más compactos. También mantiene un voltaje estable durante todo su ciclo de descarga, gracias a lo cual se consiguen tiempos de ejecución prolongados y sumamente eficientes.
A la hora de elegir sistemas robóticos para su aplicación, es importante que los ingenieros combinen la carga con el tipo de batería correcto. Debido a que empezamos a depender cada vez más de las fábricas inteligentes con altos niveles de automatización portátil y móvil, tener en cuenta las necesidades de potencia de cada dispositivo resultará vital para lograr tiempos de ejecución prolongados que tengan una alta eficiencia.
Jonathan Wilkins, director de marketing de EU Automation