Software en robótica móvil: Avances y aplicaciones
Los avances en el software de robótica móvil están transformando la industria, impulsando innovaciones en materia de automatización y eficiencia. En el centro de estos avances se encuentra el Sistema Operativo para Robots (ROS, por sus siglas en inglés), un framework de código abierto que se ha convertido en el estándar para el desarrollo de la robótica móvil.
En este artículo, Román Navarro, jefe del Departamento de Software de Robotnik desde hace 16 años, profundiza en el papel fundamental del software ROS para robots móviles y explora las tendencias futuras en este campo en constante evolución.
Visión general del software en robótica móvil
La robótica móvil engloba aquellos robots que tienen la capacidad de moverse en su entorno. El software en robótica móvil es fundamental para la navegación, la toma de decisiones y la interacción real con el entorno.
Dentro del ámbito de software de programación de robots, se detecta también un gran avance tecnológico en tecnologías adyacentes como la inteligencia artificial o la visión artificial.
Esta evolución permite que los robots móviles sean la base de la automatización en cada vez más aplicaciones: manipulación móvil, transporte de cargas, la inspección, limpieza, vigilancia y tareas agrícolas que requieren movilidad.
Otro ejemplo de la importancia del desarrollo software en robótica es la creciente demanda de un gestor de flotas que coordine y unifique el control de la flota de robots.
Para un proceso real de automatización en las industrias nombradas anteriormente, a veces, es necesaria la intervención de más de un robot. En estos casos, un software de gestión de flotas simplifica y optimiza el manejo de los distintos dispositivos.
Robotnik, además de ser fabricante de hardware, es una ingeniería de robótica que desarrolla software de código abierto para robótica móvil de interior y exterior, basado en ROS. El desarrollo propio de software de robótica móvil, permite facilitar la integración de todos los robots en cualquier sector industrial y para multitud de aplicaciones.
ROS: the robot operating system
El Sistema Operativo para Robots (ROS) es el software de código abierto para robots por excelencia y uno de los frameworks más utilizados en el desarrollo de software para robótica móvil. ROS proporciona una colección de herramientas, bibliotecas y convenciones para simplificar la creación de complejos comportamientos de los robots.
Características clave de ROS:
- Modularidad: ROS permite a los desarrolladores crear software de robótica móvil de manera modular, facilitando la integración y el mantenimiento.
- Comunicaciones: ROS utiliza un sistema de mensajes para permitir la comunicación entre diferentes partes del robot, como sensores y actuadores.
- Simulación: Herramientas como Gazebo permiten la simulación de robots en entornos virtuales, lo que es crucial para el desarrollo y pruebas.
Román Navarro, Director del departamento de Software en Robotnik cuenta en esta entrevista más sobre ROS, además de las claves de la evolución, presente y futuro del software enfocado a la robótica móvil.
1. ¿Cuáles son las funciones principales de un departamento de software de una empresa de robótica móvil?
El departamento de Software de Robotnik está involucrado en muchos procesos del desarrollo y fabricación de nuestros productos. Destaco algunas de las tareas de nuestro equipo:
- Desarrollo de nuevas funcionalidades para nuestros equipos. Cuando se detectan fallos o se identifican mejoras, nos ponemos a trabajar en ellas para incorporar los cambios lo antes posible.
- Integración de nuevos componentes hardware y software. Colaboramos con muchos otros proveedores de hardware y software que requieren una integración software con nuestros sistemas.
- Actualización de paquetes. Nuestros sistemas requieren de actualización periódica de librerías de aplicación, así como del sistema operativo. Algunas de estas actualizaciones están relacionadas con nuevas funcionalidades y otras con ciberseguridad.
- Participación en los proyectos internos de desarrollo. La mayoría de nuestros proyectos de desarrollo interno requieren de un gran trabajo por parte de nuestros desarrolladores.
- Puesta en marcha de proyectos. Algunos de nuestros proyectos requieren de una puesta en marcha y formación de la que también nos encargamos.
- Testeo de equipos / Control de calidad. Participación en las tareas de testeo y control de calidad de nuestros sistemas.
- Tareas de soporte. Participamos activamente en la resolución de cualquier problema relacionado con nuestros equipos.
- Apoyo técnico para labores comerciales. Solucionamos cualquier tipo de duda relacionada con la funcionalidad de nuestros robots.
2. Principales hitos y avances en el desarrollo de la robótica
Durante estos 16 años, hemos sido testigos de una evolución sorprendente tanto en el campo de la robótica móvil como en las tecnologías adyacentes: Inteligencia Artificial, visión artificial, realidad virtual, machine learning, etc.
En mi opinión, el mayor avance que ha habido en la robótica durante estos años ha sido la creación e implantación de ROS como el framework de referencia en la robótica de servicio e investigación, y cada vez con más presencia en la robótica industrial. ROS ha permitido que la mayor parte de desarrollos y aplicaciones en robótica compartan una forma común de trabajo y permite la reutilización de gran parte del código generado por la comunidad. Anteriormente a ROS, cada grupo / empresa desarrollaba su propio software partiendo desde cero.
Desde 2002, nuestro hardware y software han evolucionado de forma notable, adaptándonos a todos los retos que hemos ido encontrando por el camino. Hemos visto cómo la robótica móvil autónoma ha avanzado muchísimo en este sentido llegando a un punto de interacción real y segura con los humanos.
De manera que ahora tenemos robots móviles desempeñando roles muy diversos en una amplia gama de industrias, desde la tradicional logística hasta la agricultura, la manipulación móvil o la vigilancia. Nuestros robots ahora trabajan en espacios compartidos con personas sin necesidad de perímetros de seguridad gracias a la innovación en navegación, localización, detección de obstáculos y demás sensorización avanzada.
La tecnología ha avanzado enormemente, permitiendo una mayor autonomía, capacidad de percepción del entorno y colaboración con humanos.
3. Cada vez son más las empresas fabricantes de robots móviles. ¿Qué marca la diferencia entre un producto y otro, desde el punto de vista de software?
La diferenciación entre productos a nivel de software radica en varios aspectos clave. En primer lugar, la capacidad de adaptación y personalización del software para satisfacer las necesidades específicas del cliente y del entorno en el que operará el robot es fundamental. Las tareas o aplicaciones de cada cliente, tienen unas características concretas y particulares. No hay dos tareas ni dos entornos que sean exactamente iguales. En Robotnik fabricamos con una cierta modularidad, de manera que el robot se adecúe el máximo posible, a las necesidades de cada empresa.
La robustez y fiabilidad del software también son aspectos críticos, especialmente en aplicaciones donde la seguridad y la precisión son prioritarias. La capacidad de integración con otros sistemas y la facilidad de programación y operación son igualmente importantes para garantizar una implementación fluida. Además, la capacidad de actualizar y mejorar el software con el tiempo para mantenerse al día con las demandas cambiantes del mercado y las nuevas tecnologías es esencial para garantizar la longevidad y el valor continuo del producto.
Otro punto diferenciador es el framework y la arquitectura empleada en el robot. El usar sistemas basados en ROS permite que muchos integradores y desarrolladores entiendan mejor el funcionamiento de nuestras aplicaciones y que incluso puedan desarrollar sus propias soluciones basadas en las nuestras.
4. ¿Cuál crees que va a ser la aplicación más importante para los próximos 20 años?
La robótica móvil está al servicio de las personas. Por lo tanto, debemos pensar que las principales aplicaciones en robótica, responderán a las principales necesidades de las personas.
Pienso que en los próximos años veremos grandes avances en las aplicaciones de manipulación móvil, ya sea con humanoides o con AMR + manipulador. La implantación y desarrollo de la IA generativa y el abaratamiento del hardware harán posible que veamos muchas aplicaciones en este área, tanto en la industria como en aplicaciones de servicio.
