Robots que ven y aprenden del mundo que los rodea: esta startup ya lo consigue con éxito al unir IA y visión 3D

Los robots colaborativos constituyen un segmento de la robótica que irrumpió en el mercado en 2008 y cuya principal característica radica en su capacidad para compartir espacios de trabajo con los humanos.

Su potencialidad en diferentes sectores, sobre todo en la industria, para automatizar procesos y avanzar hacia la ansiada Industria 4.0 abría una nueva etapa de posibilidades aún por explorar, con Dinamarca como epicentro.

La startup CFZ Cobots, nacida en 2017 -división de su empresa matriz, que echó a andar en 1997 en el campo de la automatización de la industria- ha sabido imprimir un salto cualitativo a esta tecnología a la que, ya desde el minuto uno, detectó su principal punto flaco: el robot colaborativo carecía de la capacidad de 'ver'.

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Su primer software de cámara 2D destinado a producto permitió ir dando respuesta a esta necesidad de los robots colaborativos en la industria hasta que en 2020 vio la luz la primera versión del equipo de visión 3D para entornos restringidos.

"A partir de aquí la clave era atender la barrera de la segmentación, crucial para una mayor eficiencia de los robots colaborativos", afirma a D+I - EL ESPAÑOL, Borja Coronado, CEO de CFZ Cobots.

CFZ Cobots presentará como ejemplo de caso de uso, una aplicación de despaletizado de cajas aleatorias en términos de disposición y tamaño.

Y para lograrlo, la startup supo hacer de la necesidad virtud y aprovechar el lanzamiento hace ahora un año del modelo fundacional de inteligencia artificial de SAM (Segment Anything Model) de Meta, para llevarlo a su terreno y desarrollar una aplicación que permita alcanzar la segmentación de las imágenes este campo de la robótica.

Pero ¿cómo lo logra CFZ Cobots? Su propuesta tecnológica, desarrollada en un tiempo récord, se concentra en ARIES, un sistema innovador que permite que los robots manejen nuevas situaciones sin un aprendizaje previo. Esto es posible adaptando modelos ligeros derivados del modelo fundacional SAM.

"Que hayamos logrado desarrollar esta aplicación en sólo un año desde que META publicó su modelo fundacional es un logro para nuestra compañía y nos concede una importante ventaja competitiva frente a nuestros competidores", relata a D+I Coronado.

En concreto, la respuesta del sistema de CFZ Cobots se sitúa por debajo de un segundo, frente a los dos o tres segundos de la competencia y, según anuncia el CEO, "en dos o tres meses estaremos en disposición de reducir esa respuesta a 0,5 o 0,6 segundos".

Mayor precisión y flexibilidad

A nivel técnico, cabe destacar que ARIES fusiona un modelo IA de tratamiento de imágenes 2D con la nube de puntos procedente de una cámara 3D. Este enfoque Zero-Shot permite a los robots "ver" y "comprender el mundo que los rodea", incluso para tareas que no han encontrado antes, explican desde la compañía.

Los beneficios para la industria son claros: mayor precisión y flexibilidad en guiado robótico; capacidad de abordar proyectos completamente nuevos sin tener que reentrenar modelos IA, y límites expandidos de la automatización al permitir que los robots se adapten a situaciones imprevistas.

"Nuestro innovador sistema fusiona un modelo de IA de tratamiento de imágenes 2D con la nube de puntos procedente de una cámara 3D: con ello los robots 'ven' y 'comprenden' el mundo"

Borja Coronado, CEO de CFZ Cobots

De esta forma, CFZ Robots ha optado por utilizar la arquitectura ARM con NPU para tareas de IA en Edge. "Esta solución se adapta bien a este tipo de aplicaciones de IA por su escalabilidad y rendimiento. Se ha seleccionado el modelo Theia A1 de NxVi como el elemento de computación más adecuado para este desafío", indican las mismas fuentes.

En cuanto al tipo de cámara, el sistema es agnóstico y en lo que se refiere al robot utilizado, es compatible con cualquier modelo de la gama de Universal Robots, incorporando además una URCap que facilita su manejo.

Caso de uso en Advanced Factories

En la feria Advanced Factories 2024, que arranca mañana en Barcelona, CFZ Cobots demostrará el potencial de ARIES. La startup presentará como ejemplo de caso de uso, una aplicación de despaletizado de cajas aleatorias en términos de disposición y tamaño.

"Este sistema utiliza una cámara 3D embarcada en el robot para lograr tiempos de inferencia y computación impresionantes a la vez que una segmentación de objetos sin predecentes", precisan desde CFZ Cobots.

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Dotar a los robots de la capacidad para operar en entornos desestructurados sin una programación compleja es el gran objetivo de esta startup cuyos robots trabajan tanto para compañías como Ford, así como empresas Tier1 del sector del automóvil, pasando por la alimentación, el calzado o la industria del plástico.

Su propuesta innovadora va a facilitar a partir de ahora a las ingenierías centrarse en el desarrollo del resto de tareas que conlleva una aplicación industrial robotizada y potenciar aquello en lo que el humano puede imprimir valor y que justifica, al fin y al cabo, la existencia de la tecnología.

Este posicionamiento hubiera sido imposible de alcanzar sin el equipo humano de CFZ Cobots, el capital más valiso de la compañía, capitaneado por el CTO, Jorge Vergara. Su compromiso con el proyecto y el convencimiento de estar trabajando para marcar un hito en la robótica colaborativa ha sido crucial para llegar a este punto de su trayectoria empresarial.