A medida que los robots se integran en espacios compartidos, los fallos de coordinación pueden convertirse rápidamente en riesgos de seguridad y cuellos de botella operativos. Para que estos sistemas funcionen de forma segura a gran escala, necesitan un método común para comunicar su ubicación, intención y comportamiento.
Para abordar esta necesidad, Andrew Singletary, CEO de 3Laws, lidera un grupo de trabajo del sector junto con Daniel Theobald, creador del Estándar de Interoperabilidad AMR de MassRobotics, para desarrollar un modelo de interoperabilidad para sistemas robóticos heterogéneos.
El objetivo es que la robótica pase de ser una tecnología experimental a una herramienta empresarial fiable y escalable que las organizaciones puedan implementar sin una integración compleja. La actualización de los estándares de interoperabilidad puede convertir máquinas desconectadas en una fuerza laboral robótica coordinada.
Singletary explicó que el estándar original se centraba principalmente en compartir información de estado entre robots móviles. Sin embargo, la integración de robots de diferentes fabricantes requiere un avance significativo, ya que estas máquinas deben trabajar juntas y ajustar dinámicamente su comportamiento en función de las tareas que realizan las demás.
“Uno de los principales objetivos del nuevo marco es incorporar la comunicación de intenciones. En lugar de simplemente transmitir el estado, queremos que los robots indiquen lo que intentan hacer”, declaró.
Situación actual de la robótica.
La industria avanza hacia un modelo en el que los gestores de instalaciones pueden implementar robots que se coordinan de inmediato, sin necesidad de integración personalizada.
A medida que más proveedores entran en el mercado, los ecosistemas cerrados se vuelven menos viables. Los grandes usuarios —desde almacenes hasta hospitales y ciudades inteligentes— necesitan diferentes tipos de robots para coordinar las intenciones y los protocolos de seguridad en tiempo real.
Los robots están evolucionando de sistemas independientes a infraestructuras autosuficientes. Ahora se integran con sistemas de edificios como ascensores, puertas y estaciones de carga para operar durante largos periodos sin intervención humana.
Los avances en IA permiten a los robots ir más allá de las reglas preprogramadas, gestionando entornos reales mediante comandos basados en lenguaje natural y visión artificial.
Evitar la congestión y los conflictos entre robots.
Singletary describió un escenario típico en el que los robots se coordinan sin conflictos. En una planta farmacéutica, un manipulador móvil opera en una celda de trabajo.
Cuando otro robot necesita pasar por la misma área, puede comunicar su trayectoria u objetivo. El primer robot puede responder indicando si despejará el espacio en breve o permanecerá en su lugar, lo que permite al otro robot cambiar de ruta en lugar de esperar o arriesgarse a una colisión.
«Esto permite que los robots se comuniquen de forma más similar a como lo hacen los humanos en entornos compartidos», afirmó.
El marco está diseñado para complementar los sistemas de gestión de flotas, las normas de seguridad y los requisitos reglamentarios existentes, no para reemplazarlos.
Del intercambio de datos a la coordinación.
En el mercado de los robots móviles autónomos (AMR), la colaboración entre Singletary y Theobald refleja un cambio del intercambio básico de datos a la coordinación crítica para la seguridad. Este cambio permite que los robots operen sin conflictos. En la práctica, esto se traduce en menos retrasos, menos colisiones y operaciones más predecibles en flotas mixtas.
El protocolo propuesto requiere que los robots compartan cinco puntos de datos clave: ubicación, velocidad, dirección, estado de salud y disponibilidad de tareas. El estándar se está formalizando como ISO 21423, con aplicaciones que van desde robots de almacén hasta implementaciones a escala urbana.
Su trabajo conjunto define tanto la capa de comunicación como los controles de seguridad necesarios para que los robots operen en entornos compartidos. Theobald desarrolló el estándar de comunicación, mientras que Singletary se centra en las medidas de seguridad que ayudan a prevenir colisiones, incluso cuando fallan los sistemas de IA.
Un desafío clave es lograr la interoperabilidad sin exponer tecnología propietaria.
«El marco está diseñado para comunicar información de intenciones de alto nivel sin requerir acceso a la lógica de control, algoritmos u otra propiedad intelectual propietaria. Se trataría de aspectos de alto nivel, como lo que el robot intenta hacer», explicó Singletary.
Los robots móviles autónomos (AMR) van más allá de los almacenes.
Los AMR ganaron popularidad inicialmente en almacenes. Ahora se están implementando en hospitales y en aceras públicas. El estándar debe evolucionar para tener en cuenta el comportamiento humano impredecible, no solo los sistemas programados.
“Históricamente, muchos estándares de robótica industrial asumían que los robots operarían en entornos estructurados junto a personal capacitado. Ahora, estamos entrando en este nuevo mundo de la robótica, donde los robots estarán cerca de personas sin capacitación que no necesariamente participan en la tarea que se intenta realizar”, dijo Singletary.
El marco de trabajo es especialmente importante en estos entornos, ya que ayuda a los robots a tener más en cuenta a las personas.
Individualmente, estos sistemas tienen capacidades de detección limitadas. Una persona en un lado de una instalación puede ser detectada solo por las máquinas cercanas, lo que deja esa percepción aislada sin comunicación compartida.
«Cuando los robots se comunican, se genera una comprensión compartida y más completa del entorno. Esa conciencia colectiva ayuda a que el sistema en su conjunto opere de manera más segura y eficaz», afirmó.
Los robots comunican la intención de la tarea.
Dar soporte a robots con ruedas, con patas y aéreos dentro de un único marco de trabajo resulta un desafío debido a sus distintas limitaciones de movimiento. El enfoque de Singletary no se centra en la mecánica de los robots, sino en la tarea en sí misma.
«El foco está puesto en lo que el robot intenta hacer. Hemos creado un grupo de trabajo para definir un vocabulario de tareas común y extensible que los robots puedan utilizar para describir su intención», señaló.
El desafío radica en encontrar el equilibrio adecuado. Un marco excesivamente amplio genera un vocabulario de tareas complejo y difícil de implementar, mientras que uno demasiado restringido no logra dar soporte a la diversidad de sistemas que se encuentran en uso.
Singletary indicó que este marco es de carácter voluntario —no normativo— y tiene como objetivo abarcar todo tipo de sistemas robóticos, desde los tradicionales robots móviles autónomos (AMR) hasta los humanoides. Asimismo, dará soporte a las formas híbridas, las cuales, según sus previsiones, ganarán mayor impulso en los próximos dos años.
A medida que se expandan los despliegues, lograr ese equilibrio determinará la rapidez con la que los robots podrán escalar más allá de los entornos controlados.
«Encontrar ese equilibrio constituye uno de los desafíos más difíciles de resolver», concluyó.
