Innovación

Este robot albañil coloca ladrillos tres veces más rápido que sus compañeros humanos

SAM asume las tareas más repetitivas, que hace con mayor eficiencia si colabora con un empleado en lugar de reemplazarlo

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GIF: SAM y un albañil humano trabajan juntos. SAM coloca ladrillos, y deja el trabajo fino al albañil. Crédito: MIT Technology Review.

 

Por Julia Sklar (Traducido por Teresa Woods)

Los trabajadores de la construcción están recibiendo refuerzos nuevos y no sindicados. SAM – acrónimo de su nombre en inglés semi-automated mason – es un robot albañilque se emplea para aumentar la productividad de los trabajadores humanos.

En este equipo de robots y humanos, el autómata es responsable de las tareas más rutinarias: coger ladrillos, echar el mortero y colocar los ladrillos en el lugar designado. Un humano se encarga de las actividades más finas, como preparar las obras, colocar los ladrillos en los sitios más complicados, como las esquinas, y los detalles estéticos, como quitar el mortero sobrante.

Incluso en las tareas repetitivas SAM tiene que ser relativamente adaptable. Puede realizar trabajos precisos y equilibrados montado en un andamio que se balancea suavemente con el viento. El robot puede compensar las diferencias entre las especificaciones teóricas de construcción y la realidad sobre el terreno, dice Scott Peters, el cofundador de Construction Robotics, una empresa con sede en Nueva York (EEUU), que diseñó SAM como su producto de debut.

“En la construcción, según el diseño una ventana se encuentra exactamente a unos nueve metros de la esquina del edificio, y en realidad cuando llegas al edificio, nada está nunca donde se supone que debería estar”, explica Peters. “Los albañiles saben adaptarse a esto, por lo que teníamos que diseñar un robot que sepa adaptarse a ello también”.

En su versión actual, el sistema es más apto para trabajar en largas hileras de pared, que se encuentran con mayor frecuencia en proyectos de universidades, hospitales y otros emplazamientos grandes. Pero también es capaz de abordar algunos trabajos más detallados. SAM puede adornar una pared de ladrillos con el logo de una empresa, por ejemplo, siguiendo un mapa pixelado de la imagen. También es capaz de colocar los ladrillos de forma más irregular, con un par de centímetros de diferencia hacia dentro o hacia fuera, para crear paredes con un aspecto de mayor textura.

 

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GIF: SAM es capaz de aplicar el mortero antes de colocar los ladrillos sin intervención humana. Crédito: MIT Technology Review.

El robot logra todo esto gracias a un conjunto de algoritmos, un puñado de sensores que miden los ángulos de inclinación, la velocidad y orientación, y un láser. El láser se suspende entre dos postes colocados en los extremos del área de trabajo del robot, y recorre la pared de arriba abajo mientras trabaja el robot para servirle de punto de anclaje. Sin esto, el robot no sabría exactamente dónde colocar los ladrillos, ni cómo evaluar sus movimientos sobre el andamio en relación a la pared.

Peters dice que el propósito de SAM es potenciar el trabajo de los humanos, no reemplazarlos – un albañil humano puede colocar entre 300 y 500 ladrillos al día, mientras que SAM puede colocar entre 800 y 1.200 al día. Un humano más un SAM equivalen la productividad de cuatro albañiles o más.

Otro miembro de la familia de robots de construcción, una máquina de diseño australiano llamada Hadrian, supuestamente puede construir una casa de 15.000 ladrillos en aproximadamente dos días. Sin embargo, Hadrian sigue siendo un prototipo, mientras que Construction Robotics realizará el primer lanzamiento comercial de SAM este otoño. Se pondrán a la venta tres unidades, cada una con un precio aproximado de medio millón de dólares (unos 445.000 euros). Con este coste en mente, Peters remarca que este tipo de sistema tendrá en mayor retorno en grandes proyectos comerciales.

Investigadores de la Universidad de Harvard y de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo (ambas en EEUU) están diseñando robots que en lugar de trabajar en entornos predecibles como almacenes o fábricas, funcionan en lugares donde pueden existir obstáculos inesperados, y donde los algoritmos predictivos no pueden emplearse para planificar la trayectoria con miles de pasos de antelación. El objetivo para tales “robots constructores”, que están diseñados para manejar materiales de construcción inconsistentes y maleables, es su despliegue como agentes de operaciones de socorro.

Radhika Nagpal, una profesora de ciencias informáticas de la Universidad de Harvard y Nils Napp, un profesor adjunto de ciencias informáticas de la Universidad Estatal de Nueva York y un antiguo investigador posdoctoral del laboratorio de Nagpal, han diseñado dos robots: uno que deposita una espuma expansible y autoendurecible y otro que arrastra y apila sacos de arena.

Los robots diseñados para la construcción normalmente sólo tienen capacidad para manejar materiales discretos, como bloques o ladrillos. Los materiales que manejan estos dos nuevos robots en la construcción son útiles en un amplio abanico de aplicaciones en el mundo real, pero son altamente impredecibles. La espuma se puede adherir a la mayoría de las superficies y expandirse para llenar agujeros, pero empieza en forma líquida, por lo que es imposible saber con exactitud qué distancia recorrerá antes de empezar a solidificarse; los sacos de arena son empleados a menudo en operaciones de socorro como muros de contención, pero los granos dentro de los sacos tienden a desplazarse cuando son manipulados.

Para combatir esta falta de previsibilidad, los robots de Nagpal y Napp están equipados con un sensor de infrarrojos que escanea y evalúa el entorno mientras realiza sus labores. El escaneo es una de las claves de que los robots sean tan adaptables.

“Estos robots necesitan monitorizar el entorno y replanificarse constantemente mientras trabajan”, dice Napp. “Eso es algo que hacen los animales, y que no suelen hacer los robots”.

Mediante un algoritmo que funciona en bucle – escanea, evalúa el entorno, coloca el material, escanea de nuevo, evalúa los cambios del entorno, coloca más material, etcétera – los robots pueden construir iterativamente, teniendo en cuenta los cambios que afecten al material con el que trabajan.

El enfoque actual del equipo para este sistema adaptable son las rampas, una estructura relativamente sencilla con aplicaciones prácticas: pueden emplearse para conectar dos puntos, y también disponen de un diseño flexible.

El sistema se puede aplicar a cualquier robot capaz de escalar y manipular objetos que trabaje con materiales impredecibles, no sólo la espuma o los sacos de arena. Nagpal también afirma que el sistema puede funcionar con equipos de múltiples robots. Puesto que el algoritmo se puede adaptar, no importa si la incertidumbre a la que se enfrenta el robot procede del entorno, un material o del comportamiento de otro robot.

Los investigadores solo están empezando a probar el sistema en entornos con una imprevisibilidad creciente. La próxima fase tratará de configurar un robot para que realice labores de construcción dentro de entornos donde no sabe qué materiales estarán disponibles.

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MIT Technology Review en español es la edición en castellano de MIT Technology Review, una revista publicada por Technology Review Inc., compañía independiente de medios de comunicación propiedad del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Fundada en 1899, es la revista sobre tecnología más antigua del mundo y la autoridad global en el futuro de la tecnología en internet, telecomunicaciones, energía, informática, materiales, biomedicina y negocios

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6 Comentarios

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