¿Qué es un robot móvil? Definición, tipos y aplicaciones

Qué es un robot móvil

Los robots móviles son máquinas automatizadas diseñadas para realizar tareas de forma autónoma. Pueden seguir órdenes humanas, moverse de forma autónoma, percibir su entorno y ejecutar tareas, o ejecutar secuencias preprogramadas controladas por software. En comparación con los robots fijos tradicionales, los móviles son más inteligentes y adaptables. Hoy en día, los robots móviles son cada vez más populares en diversos sectores comerciales. Se utilizan para ayudar o sustituir al trabajo humano, e incluso pueden realizar tareas imposibles o peligrosas para el ser humano. Los robots móviles están omnipresentes en fábricas, almacenes logísticos, hoteles, hospitales, granjas, supermercados, puertos y obras de construcción.

Móvil Robot Composition

Los robots móviles son robots que pueden moverse de forma autónoma o semiautónoma en distintos entornos y completar tareas preprogramadas. A diferencia de los robots fijos tradicionales, los robots móviles son como humanos con cerebro y cuerpo. Tienen capacidad para percibir su entorno, tomar decisiones y caminar. Los robots móviles constan principalmente de cuatro partes:

Componentes de robots móviles                   Efecto
Controlador central El controlador es similar al cerebro humano, con capacidades de cálculo, análisis y toma de decisiones, responsable de la planificación de la trayectoria y la toma de decisiones durante la ejecución de la tarea.
Sensores Los sensores equivalen a los sentidos humanos, e incluyen principalmente sensores lidar, sensores ultrasónicos, cámaras y sensores infrarrojos, utilizados para percibir el entorno circundante durante la ejecución de la tarea.
Accionamiento del chasis El accionamiento del chasis es similar al de los pies humanos y responde a los mensajes del "cerebro" a través de un chasis con ruedas, orugas o piernas para ajustar la velocidad y la dirección del movimiento en tiempo real, lo que permite una navegación precisa hasta la ubicación del objetivo.
Plataforma informática La plataforma de software es el programa integrado en el robot, como ROS (Robot Operating System), que facilita a los investigadores el desarrollo secundario y la ampliación funcional de los robots móviles.

Tipos de Mobile Robots

A nivel internacional, los robots móviles se dividen generalmente en dos grandes categorías: robots móviles de servicio y robots móviles industriales. Los robots móviles de servicio incluyen robots de recepción de hoteles, robots aspiradores domésticos, robots repartidores de restaurantes, etc.; los robots industriales incluyen robots de manipulación de materiales en fábricas, robots recolectores de fruta, robots de manipulación portuaria, robots de manipulación para la construcción,entrega robotizadat , robot escáneretc. A grandes rasgos, podemos clasificar los robots móviles en las siguientes categorías basándonos en diferentes métodos de clasificación:

Clasificación por presencia o ausencia de métodos de orientación

Los robots móviles pueden clasificarse en robots guiados y robots no guiados en función de si disponen o no de dispositivos de guiado.

Clasificación Descripción
     Guiado Guiar el movimiento colocando objetos guía continuos o intermitentes en la superficie de la carretera.
1. Tipo de ruta fija Guiar el movimiento mediante la colocación de marcas de guía continuas en la superficie de la carretera
2. Tipo de trayectoria semifija Desplazamiento mediante la colocación de balizas guía intermitentes en la calzada
       Sin guía Método de desplazamiento sin objetos guía en la calzada, basado en la detección de la propia posición o trayectoria.
1. Tipo de apoyo en tierra Método para desplazarse sin depender de objetos guía, utilizando dispositivos de guía por encima del suelo para detectar la propia posición o trayectoria.
2. Tipo móvil autónomo Un método para desplazarse sin utilizar objetos guía, empleando sensores a bordo para detectar la propia posición o trayectoria.

Clasificación por tipos de accionamiento

En función de los distintos mecanismos de accionamiento de los robots móviles, pueden clasificarse en accionamiento por ruedas, accionamiento por orugas, accionamiento por patas y accionamiento híbrido. Entre ellos, los de ruedas se dividen en robot de chasis con tracción diferencial en las dos ruedas, robot de chasis con tracción diferencial a las cuatro ruedas, robot con chasis de tracción omnidireccional (capaz de moverse en todas las direcciones, incluidos los giros laterales, diagonales y sobre la marcha), y Robot de accionamiento Ackermann (similar a los coches, donde las ruedas delanteras dirigen y proporcionan propulsión).:

La siguiente tabla ofrece una visión detallada de las diferencias y ejemplos de aplicación de varios robots de ruedas clasificados por tipo de accionamiento.

1. Diferencial de dos ruedas

plataforma robótica con diferencial 2wd

Estructura: Consta de dos ruedas motrices + ruedas de apoyo; la dirección se consigue mediante la diferencia de velocidad entre las dos ruedas motrices.

Características: Estructura sencilla, 2 motores, Bajo coste, Radio de giro reducido

Aplicable: Aspiradora doméstica, robot de reparto a restaurantes

2. Diferencial en las cuatro ruedas

Chasis robótico con diferencial en las cuatro ruedas

Estructura:Compuesto por cuatro ruedas motrices,

cada una de las cuales se controla de forma independiente, el movimiento y el giro se consiguen mediante el diferencial de las ruedas izquierda-derecha.

Características: En comparación con la tracción a dos ruedas, tiene mayor capacidad de carga y es más adecuada para carreteras en mal estado.

Aplicable:Robots de inspección, robots de manipulación de materiales en almacenes

3. Ackermann

El modelo de plataforma robótica de Ackman

Estructura:Al igual que un turismo, cuenta con dirección delantera y tracción trasera o a las cuatro ruedas.

Características:Movimiento de alta velocidad y mayor eficiencia de conducción.

Aplicable:Vehículos sin conductor, vehículos logísticos de reparto no tripulados

4.Ruedas omnidireccionales

Robot de ruedas omnidireccionales

Estructura:Utilizar ruedas mecánicas u omnidireccionales,

puede moverse en todas las direcciones, como el movimiento diagonal, el movimiento lateral y el giro en el sitio.

Características:Es muy flexible y puede pasar por espacios estrechos, pero tiene una capacidad de carga limitada.

Aplicable:Robots de transporte de material hospitalario

Clasificación de los robots según su aplicación

En función de su uso previsto, los robots móviles pueden clasificarse en robots móviles de transporte de carga, robots móviles de tipo palé, robots móviles de arrastre de palés, carretillas elevadoras no tripuladas, robots comerciales de limpieza de suelos, robots de servicio, sistemas de manipulación de materiales en estanterías y brazos robóticos con dispositivos acoplados, entre otros. Para más detalles, consulte la tabla siguiente.

Robot móvil para el transporte de mercancías

Nombre del producto representativo Fotografía Producto

 enlace

Pioneer LX Pioneer LX https://robots.ros.org/pioneer-lx/
WYN200 WYN200 https://www.tanabe-ind.co.jp/mechatronics/agv-wyn-200
KKS AGS KKS AGS https://kks-j.co.jp/ags/
Fetchrobo Freight500 Fetchrobo Freight500 https://fetchrobotics.borealtech.com/freight-robots/?lang=en
Fdata ROBOT A011 https://www.fdatabot.com/robots/2WD-indoor-robotics-chassis/

Robot móvil encubierto de sobremesa

Nombre del producto representativo Fotografía

 

Enlace del producto
Swisslog swisslog https://www.swisslog.com
Oppent ECART Oppent ECART https://www.oppent.com/en/solutions
MiR MiR100 MiR MiR100 https://cssi.com/product/mir100-amr/
Grenzebach Grenzebach https://www.grenzebach.com/en-us/markets/intralogistics/
Remolcador Aethon T2.5 Remolcador Aethon T2.5 https://aethon.com/

Sistema logístico de manipulación de estanterías

Nombre del producto representativo Fotografía Enlace del producto
Geek+M200C Geek+M200C https://www.geekplus.com/product/moving
Prime Prime https://www.primerobotics.com/robots/shelf-to-person/
Mir elevador 600 Mir elevador 600 https://mobile-industrial-robots.com/products/applications/mir-shelf-lift-600

Robot equipado con un AMR robótico

Productos representativos Fotografía Productos
Robotnik RB-KAIROS+ Robotnik RB-KAIROS+ https://robotnik.eu/products/mobile-manipulators/
clearpathrobotics clearpathrobotics https://clearpathrobotics.com/husky-ugv-mobile-manipulation/
Manipulador móvil Fetch Manipulador móvil Fetch https://fetchrobotics.borealtech.com/robotics-platforms/fetch-mobile-manipulator/?lang=en
Robotnik Robotnik https://robotnik.eu/mobile-manipulators-combining-mobility-and-manipulation-for-diverse-environments/
Omron Omron https://automation.omron.com/en/us/industries/electric-vehicle-manufacturing/r/moma

Carretilla elevadora no tripulada

Productos representativos foto Enlace del producto
toyotaforklif toyotaforklif https://www.toyotaforklift.com/lifts/automated-guided-vehicles
Hyster Hyster https://www.hyster.com/en-us/north-america/technology/automation/hyster-automation/#220ae7b8-907a-45d3-9fd7-771640464661
Seegrid VGV Seegrid VGV https://seegrid.com/
lindeRobo Balyo lindeRobo Balyo https://www.balyo.com/

Robot comercial de limpieza de suelos

Productos representativos Fotografía Enlace del producto
Avidbots Neo Avidbots Neo https://avidbots.com/
T7AMR T7AMR https://www.tennantco.com/en_us/1/machines/scrubbers/robotic-scrubbers.html
Fybots Fybots https://www.fybots.com/
cleanfix cleanfix https://cleanfix-robotics.com/

Robot de servicio

Productos representativos Fotografía Enlace del producto
Robot de reparto para hoteles

relérobótico

Robot de reparto para hoteles relayrobotic https://relayrobotics.com/relay-delivery-robots-for-hotels/
Robot de reparto de última milla

nave estelar

Nave estelar robot de reparto de última milla https://www.starship.xyz/
 

robot restaurante

Robot Keenon T10

robot restaurante Keenon T10 Robot https://www.robotlab.com/delivery-robots?srsltid=AfmBOopbfShRobot Keenon T10kdqerpPTfbMX90r1ymuNAbigdTdvlBn7V_Mc4rehDss14
Robot de inspección

Robot Fdata

Robot de inspección Fdata Robot https://www.fdatabot.com/market-served/police-robots/
robot recolector

Robot Fdata

robot recolector de fruta https://www.fdatabot.com/fruit-picking-robots/
robot logístico de reparto Fdata Robot Robot logístico https://www.fdatabot.com/market-served/transportation-robots/logistics-robots/
Robots de entrega en puerto

Robot Fdata

Manipulación portuaria https://www.fdatabot.com/market-served/transportation-robots/dock-transportation-robot/
Robot de exploración de estanterías

Robot Fdata

Robot de inspección de estanterías https://www.fdatabot.com/scanning-robot/
Robot de reparto agrícola

Robot Fdata

plataforma robótica todoterreno https://www.fdatabot.com/market-served/transportation-robots/agricultural-transportation-robot/
Robot de manipulación logística para fábricas

Robot Fdata

https://www.fdatabot.com/market-served/transportation-robots/factory-material-transportation-robot/
Robot de transporte para la construcción Manipulación de materiales en obras https://www.fdatabot.com/market-served/transportation-robots/construction-transportation-robot/
Robot de carga de drones Robot de alimentación para dron https://www.fdatabot.com/unmanned-drones-robotic-complex/

Cómo elegir el robot móvil adecuado

Elegir el robot móvil (AGV/AMR) adecuado es crucial para el éxito de un proyecto. Por ello, hay que tener en cuenta múltiples factores. A continuación se indican varios factores a tener en cuenta a la hora de seleccionar un robot móvil.

Paso 1: Aclare los requisitos de su proyecto

Cuando se ponga en contacto con fabricantes de robots móviles, debe plantearse claramente las siguientes preguntas

1. ¿Qué tarea realizará el robot móvil?

-Transporte: ¿Qué se transporta? (Productos semiacabados, productos acabados, estanterías, palés, alimentos, fruta)

-Remolque: ¿Se tira de los materiales o se enganchan?

-Inspección: ¿Inspección en interiores o exteriores, o en lugares especiales como minas?

2. Carga de los robots móviles

- Dimensiones de la mercancía: Las dimensiones de la mercancía que se va a desplazar, incluidos la longitud, la anchura, la altura y el centro de gravedad, determinan el tamaño de la superficie de carga del robot.

3. Entorno operativo del robot móvil

- Interior o exterior: ¿El ambiente interior es un almacén, un taller u otro espacio? Considere si las zonas interiores requieren acceso por ascensor y si hay umbrales que deban cruzarse. Para las zonas exteriores, ten en cuenta la pendiente y las condiciones de la carretera.

- Condiciones del terreno: ¿La superficie es un suelo de cemento plano, suelo epoxi o planchas de acero irregulares con huecos? Esto afecta a los métodos de navegación y a la selección de las ruedas.

-Nivel de interacción hombre-máquina: ¿Se trata de una zona densamente poblada, una zona mixta peatones-vehículos o una zona completamente aislada y sin vigilancia? Esto está directamente relacionado con las normas de seguridad.

-Obstáculos dinámicos: ¿Hay un gran número de personas, carretillas elevadoras u otros vehículos en movimiento aleatorio en el entorno?

-Infraestructura: ¿Hay suficiente anchura, ascensores o puertas automáticas? ¿Es necesario modificar el entorno para el robot (por ejemplo, instalando códigos QR o paneles reflectantes)?

4. ¿Qué tipo de flujo de trabajo se necesita?

-Complejidad de la ruta: ¿Se trata de un simple transporte punto a punto, del punto A al punto B, o requiere pasar por varias estaciones y detenerse en varios puntos?

-Requisitos de interfaz: ¿Necesita interactuar automáticamente con ascensores, puertas automáticas, cintas transportadoras, vías de rodillos o ascensores?

-Método de carga: ¿Se trata de carga manual, carga de oportunidad (carga automática en una estación de carga durante los descansos de las tareas) o intercambio de baterías?

-Requisitos de programación: ¿Es necesario que varios robots trabajen coordinados? ¿Es necesaria la integración con su MES (sistema de ejecución de fabricación), WMS (sistema de gestión de almacenes) o ERP (sistema de planificación de recursos empresariales)?

5. 5. Indicadores de resultados

-Eficacia: ¿Cuántos desplazamientos deben realizarse por hora/día? Esto impone requisitos a la velocidad, la aceleración y el tiempo de cambio de tarea del robot.

- Fiabilidad: ¿Cuál es el tiempo de actividad previsto? (por ejemplo, >99,5%)

-Precisión: ¿Cuál es el requisito de precisión de repetibilidad para el punto de acoplamiento? (¿±10 mm, ±5 mm o ±1 mm?) Esto es fundamental para la carga y descarga.

Paso 2: Evaluar las principales opciones tecnológicas Método de navegación

Métodos de navegación Principio Ventajas Desventajas Escenarios aplicables
Cinta magnética Desplázate por bandas magnéticas o clavos magnéticos fijados al suelo. Bajo coste, recorrido fijo, tecnología madura, alta precisión Dificultades para cambiar la trayectoria (requiere volver a aplicarlo), sin interferencias metálicas en el suelo Manipulación sencilla con recorridos fijos, entornos estables y requisitos de alta precisión
Lidar SLAM Escanea el entorno circundante (paredes, pilares, etc.) con un radar láser para construir un mapa y determinar la ubicación. Gran flexibilidad (ruta establecida mediante software, fácil de cambiar), sin necesidad de modificar el entorno, adecuado para entornos dinámicos complejos. Coste elevado, puede ser inestable en entornos con características repetitivas o espacios abiertos (como grandes almacenes) Flujo mixto hombre-máquina, cambios frecuentes de trayectoria, la opción dominante para el almacenamiento moderno
SLAM visual Utiliza una cámara para identificar características del entorno o marcadores especiales para determinar la ubicación. Menor coste potencial, mayor información Sensible a los cambios de luz, alta complejidad computacional, estabilidad fácilmente afectada por el entorno Aplicaciones que requieren una iluminación estable y son sensibles a los costes, como los almacenes de comercio electrónico
Código QR Lee códigos QR en el suelo para determinar la ubicación. Gran precisión de posicionamiento, bajo coste Necesidad de etiquetado frecuente, mantenimiento elevado (los códigos se ensucian o estropean con facilidad), poca flexibilidad del recorrido Requisitos de acoplamiento de alta precisión para estaciones de picking "mercancía a persona
Navegación inercial (odometría) + Suele combinarse con otros métodos, como los codificadores de rueda y las IMU (unidades de medición inercial) para calcular la ubicación. Proporciona una estimación continua de la posición Existe un error acumulativo, por lo que se requiere una calibración periódica. Como herramienta auxiliar de navegación, puede utilizarse junto con códigos QR o pines magnéticos.

Conclusión: Actualmente, el SLAM láser es la tendencia dominante para aplicaciones flexibles e inteligentes. A menos que existan requisitos especiales de alta precisión o trayectorias fijas de bajo coste, debe considerarse prioritario.

Paso 3: Método de desplazamiento (tipo de chasis)

Diferencial de dos ruedas: El tipo más común, compuesto por dos ruedas motrices y varias ruedas pivotantes. Tiene una estructura sencilla, bajo coste y radio de giro cero. Es adecuado para la mayoría de los escenarios de transporte en interiores.

Ruedas McNaughton: Permiten el movimiento omnidireccional (hacia delante, hacia atrás, hacia la izquierda, hacia la derecha, en diagonal, lateralmente y en rotación). Muy flexible, adecuado para funcionar en espacios estrechos. Sin embargo, es caro, requiere una superficie de suelo lisa y tiene un alto consumo de energía. Se utiliza habitualmente en logística médica.

Volante: Similar al mecanismo de dirección de un automóvil. Gran capacidad de carga, funcionamiento suave, adecuado para aplicaciones de servicio pesado (clase tonelada y superior) y de alta velocidad en exteriores. Sin embargo, tiene un radio de giro grande. De uso común en agricultura y logística industrial.

Paso 4: Rendimiento de seguridad  

Protección de seguridad multinivel: Los sensores láser para evitar obstáculos, la visión y la fusión de varios sensores ultrasónicos permiten planificar la trayectoria, evitar colisiones y reducir el riesgo de colisión, así como un botón de parada de emergencia para situaciones inesperadas.

Certificación: cumplimiento de las normas internacionales de seguridad (como CE, UL, etc.).

Paso 5: Capacidad de integración de software y sistemas

Sistema de programación (sistema de gestión de flotas): El núcleo de la colaboración entre varios robots. Un buen sistema de programación puede optimizar la asignación de tareas, la planificación de rutas y la gestión del tráfico para evitar atascos y bloqueos.

Apertura de API: ¿Puede interactuar fácilmente con sus sistemas de nivel superior (WMS/MES/ERP) para lograr la distribución de tareas, la información de estado y la carga de datos?

Robot móvil Evaluación y selección de proveedores

1. Elaborar una lista de candidatos: Utilice búsquedas en Internet, ferias del sector y recomendaciones de colegas para elaborar una lista de 3-5 posibles proveedores.

2. Comunicar los requisitos: Facilite a cada proveedor los requisitos detallados identificados en el paso 1 y pídales que presenten propuestas y presupuestos preliminares.

3. Ver demostraciones in situ (¡fundamental!):

Es esencial observar demostraciones en el entorno de su empresa (prueba de concepto, PoC). Solicite a los proveedores que lleven el robot a sus instalaciones reales para probarlo y evaluar su maniobrabilidad, precisión, estabilidad e interacción hombre-máquina en escenarios reales.

Observa cómo reacciona el robot ante obstáculos dinámicos (por ejemplo, peatones que aparecen de repente).

Prueba su precisión de acoplamiento.

4. Evalúe la solidez integral del proveedor:

Equipo técnico: ¿Son profesionales y receptivos?

Casos de éxito: ¿Tienen casos de éxito similares a los de su sector? Puede visitar el sitio del cliente para investigar.

Servicio posventa: ¿Cuál es el tiempo de respuesta posventa? ¿Es suficiente el suministro de piezas de recambio? ¿Proporcionan asistencia a distancia?

5. Coste total de propiedad (TCO)

No se limite a comparar el precio unitario de los robots. Calcule el coste total de propiedad, incluyendo: precio de compra del hardware, tasas de licencia del software, tasas de despliegue e implantación, tasas de modificación del entorno, tasas de mantenimiento tras la instalación y tasas de formación.

Resumen: Lista de selección rápida para elegir el proveedor de chasis adecuado

El futuro de los robots móviles

Ante el continuo aumento de los costes laborales, los robots desempeñan un papel cada vez más importante en nuestras vidas. En la actualidad, problemas mundiales como el envejecimiento de la población y las dificultades de contratación son cada vez más graves. En el futuro, los robots móviles se utilizarán ampliamente en industrias manufactureras como la de semiconductores, nuevas energías, transporte y fabricación de productos electrónicos 3C, promoviendo mejoras de calidad y eficiencia y un desarrollo de alta calidad en diversas industrias.

Robot móvil Evaluación y selección de proveedores

1. Elaborar una lista de candidatos: Si desea encontrar un empresa de robots móvilesUtilice búsquedas en Internet, ferias del sector y recomendaciones de colegas para elaborar una lista de entre 3 y 5 posibles proveedores.

2. Comunicar los requisitos: Facilite a cada proveedor los requisitos detallados identificados en el paso 1 y pídales que presenten propuestas y presupuestos preliminares.

3. Ver demostraciones in situ (¡fundamental!):

Es esencial observar demostraciones en el entorno de su empresa (prueba de concepto, PoC). Solicite a los proveedores que lleven el robot a sus instalaciones reales para probarlo y evaluar su maniobrabilidad, precisión, estabilidad e interacción hombre-máquina en escenarios reales.

Observa cómo reacciona el robot ante obstáculos dinámicos (por ejemplo, peatones que aparecen de repente).

Prueba su precisión de acoplamiento.

4. Evalúe la solidez integral del proveedor:

Equipo técnico: ¿Son profesionales y receptivos?

Casos de éxito: ¿Tienen casos de éxito similares a los de su sector? Puede visitar el sitio del cliente para investigar.

Servicio posventa: ¿Cuál es el tiempo de respuesta posventa? ¿Es suficiente el suministro de piezas de recambio? ¿Proporcionan asistencia a distancia?

5. Coste total de propiedad (TCO)

No se limite a comparar el precio unitario de los robots. Calcule el coste total de propiedad, incluyendo: precio de compra del hardware, tasas de licencia del software, tasas de despliegue e implantación, tasas de modificación del entorno, tasas de mantenimiento tras la instalación y tasas de formación.

Resumen: Lista de selección rápida para elegir el proveedor de chasis adecuado

El futuro de los robots móviles

Ante el continuo aumento de los costes laborales, los robots desempeñan un papel cada vez más importante en nuestras vidas. En la actualidad, problemas mundiales como el envejecimiento de la población y las dificultades de contratación son cada vez más graves. En el futuro, los robots móviles se utilizarán ampliamente en industrias manufactureras como la de semiconductores, nuevas energías, transporte y fabricación de productos electrónicos 3C, promoviendo mejoras de calidad y eficiencia y un desarrollo de alta calidad en diversas industrias.

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