Reportajes

Luis Felipe González, director del Departamento de Arquitectura de la Universidad Técnica Federico Santa María, lidera un proyecto que une creatividad de expertos y la aplicación de robots en diseño de viviendas.

Desarrollar una carpintería de armar robotizada donde la máquina actúa como un experto más, ejecutando tareas específicas que un carpintero o carpintera le instruye a través de marcas en la madera, es una de las directrices del proyecto “Carpintería de armar robotizada para la prefabricación en obra de soluciones habitacionales flexibles en madera en los procesos de reconstrucción del Serviu-Minvu”, liderado por un equipo del Departamento de Arquitectura de la Universidad Técnica Federico Santa María (USM).

Se trata de un enfoque vanguardista, bajo el que máquinas y humanos trabajan a la par, combina la resistencia, precisión y repetibilidad de los robots industriales, con el conocimiento y destreza de cada profesional. Mientras los robots se encargan del trabajo pesado —cortar, taladrar o escoplear la pieza de trabajo—, los carpinteros y carpinteras aportan su creatividad e intuición para improvisar y adaptarse a los cambios sobre la marcha.

Proyecto I+D

Luis Felipe González, director del Departamento de Arquitectura de la USM y líder del proyecto, comentó que la idea nace del conocimiento adquirido durante la ejecución de la iniciativa de I+D aplicada

“Reproducción robotizada de elementos estructurales y ornamentales de geometría compleja para la restauración y rehabilitación del patrimonio arquitectónico chileno en madera” (Fondef ID14I10378) entre 2015 y 2017. La misma tecnología es aplicable en la producción de vivienda industrializada en madera. Detalló que los robots industriales con los que hasta ahora han experimentado son adquiridos y se encuentran en dos de los laboratorios de la casa de estudios: Laboratorio de Robots en Arquitectura en Valparaíso y Laboratorio de Construcción y Manufactura Robotizada en Santiago.

“Nosotros hemos integrado tecnología y métodos con distinto nivel de madurez. Tenemos robots industriales y robots colaborativos o cobots. Los primeros son manipuladores de 6 y 7 ejes o grados de libertad para 6 y 210 kilogramos de carga, respectivamente. Los segundos son manipuladores de 6 ejes para 5 kg de carga y sensores de fuerza en sus uniones o articulaciones que les permiten percibir fuerza opuesta o también colisión y actuar en respuesta. Además, su estructura es más liviana y por tanto menos dañina en una potencial colisión”, detalló.

Sobre diseños, el académico indicó que experimentan con distintos métodos, que incluyen programación offline, una guiada por mano o por demostración y control por visión artificial y aprendizaje de máquinas. También han ensayado con realidad mixta para simular y previsualizar la cinemática del robot al resolver una tarea programada.

En cuanto a las viviendas, González señaló que de acuerdo con las necesidades y preferencias del usuario final pueden fabricar todo tipo de inmueble. “En el caso de la carpintería de armar robotizada se agrega, además, la capacidad de modificar el diseño en el tiempo, ya sea para ampliar o reducir los espacios ocupados o también para cambiar su uso, mediante ensambles que son desmontables y piezas que son intercambiables para ser reparadas o reemplazadas”, remarcó.

En el fondo, recalcó, hay una conjunción entre los profesionales y la máquina, pues la investigación que realiza el equipo de la USM se ha centrado en los últimos 2 años en la colaboración humano-robot. “Una en que los robots son ayudantes del humano y complementan su desempeño. Nuestra visión es aquella en que los robots se adaptan a los humanos y no al revés, donde los robots habilitan la inclusión de diversidad de género, edad y capacidades humanas en la industria productiva. Donde se complementen la creatividad e intuición de los humanos para improvisar y adaptarse a los cambios sobre la marcha, con la resistencia, precisión y repetibilidad de los robots”, hizo notar.

Eso sí, por ahora solo han aportado en la estructura de una vivienda, que es la Casa Fénix 2.0. En la Universidad el foco está en la investigación y desarrollo, y aunque apuntan a una potencial transferencia tecnológica al mercado, ésta depende principalmente de las empresas.

Una mejor productividad

Una cosa que aclaró es que en realidad no se trata de un robot en particular, porque los de tipo industrial son por definición manipuladores multipropósito que pueden servir a casi cualquier tarea dependiendo de la herramienta que utilicen y de su programación. La respuesta es que distintos robots pueden apoyar a mejorar la productividad y la seguridad en la industria forestal y cualquier otra, dependiendo de su configuración e integración específica. La robótica industrial es vieja, pero su aplicación se renueva continuamente.

Finalmente, Luis Felipe González afirmó que de acuerdo a su experiencia e investigación el desarrollo de la construcción en madera es la más viable de las 3 más convencionales: madera, cemento y acero. “La madera es el único de los tres materiales de construcción que es renovable”, cerró.