Robòtica social i humanoides

Boston Dynamics Spot

Spot és un robot quadrúpede (quatre potes) capaç de navegar per terrenys difícils, pujar escales, obrir portes i dur a terme inspeccions autònomes. A diferència de la robòtica industrial clàssica, Spot opera en entorns no estructurats.

Aplicacions reals: - Inspeccions industrials (refineries, plantes nuclears, mines): recull dades de sensors en llocs perillosos per a humans - Seguretat i vigilància: patrulles autònomes de perímetres - Construcció: mapeig 3D de progressos d'obra

IA integrada: Spot usa visió artificial per a navegació, detecció d'obstacles i reconeixement de persones. L'SDK permet programar missions autònomes en Python.

Tesla Optimus

Tesla va presentar Optimus Gen 2 el novembre 2023 i el desplegà parcialment a les seves fàbriques el 2024. Capacitats actuals: - Caminar i manipular objectes amb les mans - Ordenar peces de bateria a la fàbrica (tasca real demostrada) - Auto-calibrat: aprèn la seva postura de forma autònoma

Arquitectura d'IA: la mateixa IA de conducció autònoma (visió artificial pura, sense LiDAR) s'adapta per al robot.

Reptes oberts en humanoides

Els robots humanoides el 2025 encara lluiten amb: - Manipulació fina: moure objectes petits, frables o deformables (una fulla de paper, un cable, un ou) - Generalització: aprendre de pocs exemples a fer tasques noves en entorns nous - Cost: Optimus Tesla s'espera que costi menys de $20.000 en producció en massa, però ara és molt més car - Fiabilitat: el MTBF (temps mig entre fallades) d'un humanoide en tasques reals és molt inferior al d'un robot industrial

Exercici pràctic del tema

AC5071/04/02 — Disseny de sistema robòtic per a un cas d'ús real

Elabora un document tècnic (mínim 600 paraules + diagrames) que dissenyi un sistema robòtic per a un dels següents escenaris:

Opció A: Sistema de picking autònom per a un magatzem de peces electròniques de petita mida. Les peces arriben en caixes barrejades i han d'ordenar-se en cubetes individualitzades.

Opció B: Robot mòbil per a la inspecció autònoma de la instal·lació fotovoltaica del sostre de l'escola. Ha de detectar panells amb rendiment degradat i reportar-ho.

Opció C: Sistema cobòtic per a l'assemblea de kits de robòtica educativa. Un cobot treballa al costat d'un humà empaquetant components.

Per a l'escenari triat, documenta:

Tipus de robot recomanat i justificació de l'elecció
Sensors necessaris (tipus, especificacions mínimes)
Càmeres i sistema de visió artificial: quin model YOLO o similar usaries i per a quina tasca
Anàlisi PEAS complet del sistema robòtic
Riscos de seguretat i mesures per mitigar-los (normes ISO 10218, ISO/TS 15066 per a cobots)
Estimació de cost aproximada (hardware + software + integració)
Diagrama Mermaid de l'arquitectura del sistema

Recursos per al disseny

Catàleg UR cobots: universal-robots.com
Preus referència sensors LiDAR: SICK, Hokuyo, Velodyne
Especificacions càmeres industrials: Basler, FLIR, Intel RealSense