Un futuro en el que humanos y robots trabajen juntos está cerca de hacerse realidad. El robot humanoide multifuncional Zero Jinki, capaz de realizar trabajos peligrosos a gran altura, ha dado sus primeros pasos hacia un uso práctico. Su aplicación está a cargo de la Compañía de Ferrocarriles del Oeste de Japón (JR West), JR West Electric System, Nippon Signal y Jinki-Itai, una empresa de robótica vinculada a la Universidad de Ritsumeikan, Japón.
Zero Jinki tiene el potencial de liberar a los humanos de trabajos de alto riesgo. Mide 2 metros de altura y puede operar a 12 metros del suelo cuando su torso está conectado a la pluma de un vehículo de trabajo elevado. Además, puede emplearse en tareas diversas como pintar, talar árboles o apretar tornillos. En la parte superior del fuselaje cuenta con un cabezal equipado con una cámara binocular; el piloto controla a Zero Jinki observando las imágenes transmitidas en tiempo real a una pantalla montada en el mismo.
Precisión y potencia
Los potentes brazos gemelos del robot pueden levantar objetos de hasta 40 kg y transportar con facilidad grandes piezas de acero que normalmente requerirían el esfuerzo conjunto de cuatro trabajadores humanos. Zero Jinki no solo es fuerte, sino que también puede ajustar su fuerza con delicadeza. En una demostración durante la Japan Robot Week 2024, se probó su seguridad al chocar los cinco con un humano.
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Estos movimientos son posibles gracias a una tecnología de control desarrollada por Jinki-Ippiki, que permite manipular la fuerza con precisión. En general, tanto la maquinaria pesada como los robots industriales se mueven con gran fuerza, incluso cuando sus movimientos son lentos, lo que impide que las personas se acerquen mientras están operativos. En cambio, Zero Jinki puede incluso «entregar» objetos pesados directamente a un ser humano. Ver a un robot gigante trabajando a poca distancia de una persona, o saludándola de cerca, parece una escena sacada de la ciencia ficción.
Las aeronaves desarrolladas sobre la base de Zero Jinki 2.0 están en operación desde julio de 2024, encargándose del mantenimiento del equipo ferroviario de JR West. Estas realizan tareas en altura como talar árboles que invaden las vías o pintar vigas que sostienen cables aéreos.
«Zero Jinki es preciso y potente, pero también puede ser controlado por una persona como si fuera una extensión de su propio cuerpo. Una de nuestras misiones es liberar a la humanidad de las penurias físicas», declara el Dr. Kanaoka, fundador de Jinki-Itai y desarrollador de los máquinas humanoides tipo Zero.
Dos tecnologías de control únicas
Por lo general, los actuadores, dispositivos que utilizan energía para generar movimiento, en maquinaria pesada como las palas mecánicas, son hidráulicos. Sin embargo, los brazos del Zero Jinki utilizan actuadores eléctricos que combinan motores y engranajes. Aunque los actuadores hidráulicos ofrecen mayor potencia, resulta difícil lograr movimientos precisos con ellos. Por ello, Zero Jinki fue diseñado con actuadores eléctricos para permitir un control fino de la fuerza y un alto nivel de precisión.
No obstante, aumentar la potencia del actuador también incrementa su peso y tamaño, lo que plantea problemas de capacidad de carga en plataformas aéreas y limita el espacio para maniobras sobre las vías férreas. Por esta razón, el modelo 1.0 anterior de Zero Jinki 2.0 podía soportar hasta 100 kg entre ambos brazos, pero con una potencia ajustada a las tareas necesarias, se logró reducir y aligerar el actuador.
Además, Zero Jinki incorpora una capacidad llamada «retroconducción», que le permite controlar fuerzas elevadas y, al mismo tiempo, responder a estímulos externos en sus articulaciones, tal como lo haría un ser humano. En otras palabras, si es empujado desde el exterior, puede moverse naturalmente. Esto no solo mejora la seguridad ante contactos accidentales, sino que también facilita la colaboración hombre-máquina, al reducir los daños en caso de colisión con objetos duros.
Sin embargo, a mayor potencia del actuador, suele reducirse la capacidad de retroconducción, ya que es necesario girar varios engranajes para generar fuerza, y aún más para invertirla.
La exclusiva tecnología de control «Proxy-based Admittance Control» (control de admisión basado en proxy), patentada por Jinki-Ippiki, permite combinar alta potencia con retroconducción efectiva. Esta tecnología fue desarrollada originalmente para controlar con precisión tanto fuerzas grandes como pequeñas. Hasta ahora, se consideraba que los actuadores eléctricos de alta potencia eran difíciles de controlar con precisión a baja potencia.
Gracias a los sensores integrados en los brazos del robot, que miden la fuerza aplicada a las articulaciones y controlan su movimiento, este sistema permite un control preciso desde salidas de alta hasta baja intensidad. Así, el robot puede ser lo suficientemente fuerte como para cargar materiales pesados, y lo bastante suave como para interactuar con personas.
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Nuevos avances en robótica gracias a la IA generativa
El desarrollo acelerado de la inteligencia artificial también está impulsando avances significativos en robótica. «Hasta ahora, programar a un robot para realizar una tarea requería mucho esfuerzo. Incluso algo aparentemente simple, como pelar una manzana, implicaba enseñarle a reconocer el objeto», explica Uchida. Agrega que, al actuar como puente entre la IA y los robots, pronto será posible pedirle a un robot que «pele una manzana» y que este lo haga sin programación específica.
El Dr. Kanaoka también tiene grandes esperanzas en la IA aplicada a robots, un área todavía poco explorada: «Creo que, al combinar robots con inteligencia artificial, más personas podrán realizar tareas avanzadas». Por ejemplo, antes se necesitaban años de experiencia para detectar el deterioro de un equipo mediante la observación de señales sutiles. En el futuro, la IA podrá asistir a los pilotos del Zero Jinki en estas evaluaciones, con mayor precisión y menor riesgo. «Crear nuevo valor mediante la colaboración entre humanos y robots es justo el sentido de la unidad entre el hombre y la máquina», concluye Kanaoka.
Artículo originalmente publicado en WIRED Japón. Adaptado por Alondra Flores.
Fuente: https://es.wired.com/articulos/el-es-zero-jinki-el-robot-que-sustituira-a-los-humanos-en-los-trabajos-peligrosos-a-gran-altura
