Los objetos construidos por robots son omnipresentes. Si usted ha utilizado un coche, electrodomésticos o el teléfono inteligente hoy, usted ha utilizado un objeto construido al menos en parte por robots. Cuanto más productos que los fabricantes quieren producir (y los consumidores quieren consumir) a menor costo, más robots industriales serán necesarios.
Hay más de 4 millones robots industriales en uso mundial, según el International Federation of RoboticsY Los investigadores predicen ese número crecerá a más de 16 millones para 2030, a medida que la fabricación aumenta rápidamente. ¿Pero qué pasará cuando empiecen a desmoronarse? Un nuevo sistema, diseñado por investigadores en el Karlsruhe Institute of Technology (KIT) en Karlsruhe, Alemania, puede predecir el defecto en un robot roto y desmontarlo, al tiempo que protege partes valiosas del daño. Continuar el desarrollo robótico sostenible, la industria debe prepararse para el desmantelamiento, reciclaje, y la reconstrucción de nuestros sistemas robóticos.
El sistema consiste en un algoritmo predictivo que adivina cómo se rompe un robot, junto con manipuladores robóticos que de hecho desmontan al robot roto. En cada etapa del proceso, el sistema verifica si los resultados se alinean con sus predicciones y actualiza sus métodos si es necesario. Por ejemplo, en el video que aparece a continuación, el sistema comienza deshacer un componente roto. Para simular un tornillo atorado, el investigador reemplaza el tornillo. Cuando el sistema observa el tornillo todavía en su lugar, cambia a fresar el material para quitar la parte.
Construir un robot con piezas nuevas es fácil, dice Jan Baumgärtner, uno de los diseñadores del sistema. Cada paso está claramente delineado, y no hay desviaciones esperadas. Pero separar algo que está roto es impredecible. “Podemos imaginar 100 maneras de que algo salga mal.” Y si empiezas a tomar algo aparte sin saber cómo se rompió, podrías tener que deshacer parte de tu trabajo cuando encuentres el problema. Por ejemplo, si usted tiene que deshacer 100 tornillos que sostienen dos partes juntas, pero el último tornillo está atascado, usted habrá perdido tiempo destornillar todos esos tornillos cuando usted debe haber utilizado un método diferente para eliminar la parte en el primer lugar.
Cómo quitar un robot
El sistema de desmontaje robótico de KIT se basa en un modelo CAD del robot roto y de cada parte, por lo que puede ver que las partes deben comportarse y comprender si algo está fuera de lo común. También utiliza un modelo matemático para predecir el daño hecho a una parte rota.
Cuando le das al sistema un dispositivo roto y un modelo CAD, primero adivina cómo cada parte del dispositivo roto debe moverse. Los ejes que cada parte puede moverse se denominan grados de libertad (por ejemplo, un tornillo debe girar, pero no moverse de lado a lado). El desmontador hace que cada parte vea si se mueve como se esperaba. Basado en cómo la parte realmente se mueve, entonces utiliza el modelo matemático para predecir lo que salió mal con la parte: una parte corroída podría moverse menos de lo que usted piensa que debe, un tornillo suelto puede moverse más, y una parte deformada podría tener diferentes grados de libertad de lo esperado.
Al comienzo del desmontaje, el sistema formula un plan. Supone lo que podría estar mal con el dispositivo que está desmontando, y luego puede cambiar su conjetura sobre la base de observar cada pieza que se separa. Por ejemplo, si había un tornillo suelto en la parte, eso podría ser difícil de adivinar de una fotografía inicial de la parte rota. Pero cuando el sistema mueve el tornillo, notará que puede moverse de más maneras que un tornillo debería mover, y tomar ese tornillo suelto en cuenta al deconstruir el dispositivo. También puede decir el sistema de desmontaje que partes son más importantes para salvar intactos de un dispositivo roto, y puede ajustar su estrategia para preservar esas partes específicas.
La economía circular automatizada
La motivación de Baumgärtner detrás del diseño del desmontador robótico es ayudar a crear una economía circular, donde los viejos dispositivos se reutilizan para hacer nuevos, reduciendo los residuos. “El gran futuro es salvar nuestro planeta”, dice.
Baumgärtner imagina ampliar este sistema, compuesto por unos pocos brazos robóticos, para tener muchos brazos desmontadores robóticos, cada uno con diferentes herramientas. Estos brazos se especializarán en una parte diferente del proceso de desmontaje, para que toda una fábrica pueda utilizar diferentes extremidades robóticas para desmontar una amplia gama de productos. Piensa en un fábrica de robot industrial que crea coches, pero en su lugar es especializado para separarlos. O, como lo pone, “como un robot gigante con 100 brazos”.
En última instancia, si este sistema funciona según lo previsto, sería una forma totalmente automatizada de extraer una parte rota de un sistema, reemplazarla y reconstruir el dispositivo. Entonces la economía circular brillaría realmente, ya que la gente reemplazó partes rotas en viejos dispositivos en lugar de comprar nuevas todo el tiempo. Por eso tenemos que pensar en escalar esto, dice. “Porque significa que es tan barato que es más barato reparar este [dispositivo electrónico] que producirlo. Ese es el objetivo”.
Esta investigación fue presentado en la Conferencia Internacional de IEEE sobre Robótica y Automatización (ICRA) 2026 en Viena.
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