Sin sensores, los robots industriales son solo chatarra

“Si le quitas sus sensores, se vuelve completamente inútil.”

Esta frase parece sacada de una película de hackers, pero señala con precisión la vulnerabilidad más crítica de los robots industriales: por muy costosa que sea la estructura mecánica, por muy precisos que sean los reductores, y por muy sofisticados que sean los motores y algoritmos de control, sin sensores —el “sistema de percepción”— el robot se convierte instantáneamente en un costoso montón de chatarra.

En la era de la Industria 4.0, los robots ya no son simples “cargadores”. Desde soldadura automotriz, ensamblaje de electrónica de precisión 3C, manipulación de obleas de semiconductores, ensamblaje de dispositivos médicos, hasta clasificación flexible de alimentos, los robots ejecutan tareas inalcanzables para los humanos con precisión submilimétrica, control de fuerza de milinewton·metro y respuesta en milisegundos. La base de todo esto son los sensores que les proporcionan los “sentidos”: ver, tocar, medir, escuchar y sentir.

A continuación, analizamos los sensores más indispensables de un robot industrial moderno y cómo convierten un “brazo mecánico” en un “compañero inteligente”.

Sensor de visión: los “ojos” y el “cerebro” del robot

El sistema de visión es estándar en la mayoría de los robots industriales avanzados. Su función va mucho más allá de “tomar fotos”:

• Reconocer tipos de objetos y defectos

• Calcular en tiempo real la posición y orientación en 6 grados de libertad

• Guiar seguimiento dinámico y evitar obstáculos

• Inspección óptica automática (AOI)

Configuración típica: cámara industrial de alta velocidad + cámara de profundidad 3D/ToF + algoritmos de visión con aprendizaje profundo.

En ensamblaje de cubiertas de teléfonos, puntos de soldadura de carrocerías, inspección de PCB, sin visión, el robot no sabe qué agarrar, dónde está ni si está correcto.

Sensor de par: dotando al robot de “tacto” y “fuerza”

El sensor de par es clave para la inteligencia flexible.

Se instala en cada articulación (especialmente en las últimas) y mide en tiempo real la diferencia entre el par del motor y la carga externa, permitiendo al robot percibir:

• Cuánta fuerza está aplicando

• Si encuentra resistencia

• Si necesita ajustar su postura

Aplicaciones clave:

• Lijado/pulido con fuerza constante

• Ensamblaje flexible evitando aplastar o rayar piezas delicadas

• Enseñanza manual (registrar trayectoria arrastrando el robot)

• Detección de colisiones y parada de emergencia

Los robots avanzados de seis ejes pueden tener sensores de par de alta precisión en cada eje, con resolución menor al 0,1 % FS.

Sin retroalimentación de par, el robot solo puede moverse “a la fuerza”: romper piezas o no atreverse a aplicar fuerza.

Sensores de distancia y presión: la “última milla” del agarre de precisión

Cuando la visión está bloqueada (como en agarres profundos), la luz es compleja o se necesita mayor precisión, los sensores de distancia son críticos.

Tipos comunes:

• Láser: alta precisión, largo alcance

• Ultrasonido: resistente a luz y polvo

• Infrarrojo: compacto y de respuesta rápida

Se utilizan para medir profundidad de tolvas, alturas de apilamiento y guiar agarres en cavidades profundas.

Los sensores de presión se colocan en el efector final (pinzas, ventosas, dedos blandos) y monitorean la fuerza de agarre en tiempo real, permitiendo:

• Agarre adaptable a objetos blandos y duros

• Manipulación suave de frágiles como vidrio, huevos o chips

• Control de fuerza dinámico en bucle cerrado

Sensor de proximidad: el “sexto sentido” para la seguridad humano-robot

En la era de los robots colaborativos (Cobot), la seguridad es una línea roja.

Los sensores de proximidad (ultrasonido + infrarrojo) se colocan en el brazo, la base y el efector final, midiendo la distancia a objetos cercanos. Al ingresar a una zona de protección, el robot reduce velocidad, se detiene o retrocede.

• Ultrasonido: gran rango de medición, resistente a interferencias, ideal para robots grandes

• Infrarrojo: pequeño, rápido, común en extremos de pinza

La foto de un Cobot muestra cómo múltiples sensores de proximidad crean zonas de seguridad.

Otros sensores especializados y diferencias sectoriales

Industrias específicas añaden sensores como:

• Temperatura: fundición, soldadura, tratamiento térmico

• Vibración/sonido: monitoreo de salud de equipos, diagnóstico de fallas

• Acelerómetro: control de trayectoria de movimiento rápido y anti-vibración

• Gas/humedad: salas limpias, alimentos, farmacéutica

• Campo magnético/Hall: detección de posición sin contacto

La combinación orgánica de estos sensores forma la red neuronal de percepción completa del robot.

Mercado emergente: los sensores, el mayor viento a favor de la era robótica

El volumen de robots industriales crece rápidamente, China lidera el mercado global desde hace más de una década. Cada nuevo robot de seis ejes requiere de 15 a 40 sensores clave; los robots colaborativos y móviles requieren aún más. Sumando actualizaciones y aplicaciones emergentes (robots humanoides, AMR logísticos, robots de servicio), el mercado de sensores se expande exponencialmente.

Además, la evolución hacia robots “precisos, flexibles e inteligentes” exige sensores de mayor precisión, menor latencia, tamaño reducido, adaptabilidad ambiental y capacidades inteligentes en el borde, abriendo una ventana de oportunidad dorada para fabricantes de sensores de alta gama.

Nexisense, marca nacional especializada en percepción industrial, ofrece sensores de par, presión, distancia, vibración y temperatura, aplicables en robots de seis ejes, colaborativos, AGV/AMR, con alta confiabilidad, capacidades de computación en el borde y compatibilidad con protocolos industriales (Modbus, EtherCAT, OPC UA).

Conclusión

“Sin sensores, los robots industriales son solo chatarra”: no es exageración, es una regla de hierro.

Los sensores no son secundarios, son el alma que dota al robot de percepción, juicio y capacidad de decisión. Cada soldadura precisa, ensamblaje delicado y colaboración segura tiene como héroes invisibles a estos pequeños, precisos y confiables sensores.

En la próxima década, la densidad de robots seguirá aumentando y los sistemas de percepción se volverán más complejos e inteligentes. Para toda la cadena industrial y empresas de sensores de alta gama, se trata de una oportunidad histórica. Nexisense desea colaborar con más socios para impulsar la transición de los robots de “trabajadores” a “pensadores”, de “herramientas” a “compañeros” mediante tecnología de percepción más confiable e inteligente.