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Ese fue el punto de partida de un que tiene como objetivo mejorar la seguridad de los trabajadores humanos a medida que los robots y co-bots se vuelven m谩s comunes en los sitios de trabajo de construcci贸n para todo tipo de tareas, incluida la alba帽iler铆a, la pavimentaci贸n de carreteras, la instalaci贸n de paneles de yeso y la demolici贸n.

El estudio estadounidense fue realizado por investigadores de la Divisi贸n de Investigaci贸n de Seguridad del Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH), Departamento de Ingenier铆a Civil, Universidad Stony Brook, EE.UU., y PILZ Automation Safety.

Modelo mec谩nico del impacto lateral entre el trabajador est谩tico y el robot en movimiento. (Fuente: Operaciones seguras de robots de construcci贸n en sitios de construcci贸n colaborativos entre humanos y robots)

Advirti贸 que los robots y co-bots tienen el potencial de lesionar a los trabajadores por contacto inesperado y que, por lo tanto, deben operarse bajo procedimientos de seguridad espec铆ficos para evitar da帽os.

Los investigadores se帽alaron que los robots modernos tienen herramientas que pueden ayudarlos a detectar a sus contrapartes humanas, incluidos dispositivos de visi贸n por computadora que pueden detectar el movimiento de los trabajadores a su alrededor y permitirles determinar c贸mo evitarlos.

Pero agregaron que las tecnolog铆as actualmente no est谩n bien adaptadas a las actividades de construcci贸n, donde los entornos est谩n menos estructurados y las tareas de manipulaci贸n son complejas.

鈥淯n lugar de trabajo abierto, como una obra en construcci贸n, a menudo no es un entorno ideal para que los robots tengan todos los sensores necesarios para detectar los movimientos de los trabajadores y los cambios ambientales鈥�, dijeron.

鈥淟as perturbaciones ambientales, los ruidos y una cantidad insuficiente de sensores pueden afectar en gran medida la capacidad del robot para detectar peligros circundantes y movimientos de objetos existentes en el espacio de construcci贸n鈥�.

Las obras de construcci贸n dificultan el seguimiento continuo de los trabajadores

Esto significa que, si bien los robots pueden detectar la presencia de los trabajadores, es posible que no puedan monitorearlos de manera continua desde todas las direcciones en un sitio de trabajo abierto. Y si no pueden reconocer los movimientos del trabajador, eso significa que es menos probable que el robot pueda realizar todas las operaciones de seguridad requeridas en funci贸n de la postura corporal del trabajador.

Por lo tanto, si no se puede confiar en que los robots eviten a los trabajadores en un entorno de construcci贸n, se necesita un enfoque diferente. Los investigadores dijeron que esto implica "regular la transferencia de energ铆a entre el trabajador humano y el robot, o el material de construcci贸n que transporta el robot", es decir, determinar con qu茅 fuerza pueden chocar los robots con los humanos sin causarles lesiones.

Modelo mec谩nico del impacto posterior entre el trabajador est谩tico y el robot en movimiento. (Fuente: Operaciones seguras de robots de construcci贸n en sitios de construcci贸n colaborativos entre humanos y robots)

El estudio consider贸 dos casos de robots que transportaban bloques de mamposter铆a y que causaron un impacto inesperado contra los trabajadores: el primero, en el que el trabajador fue golpeado y empujado con fuerza lejos de su posici贸n original ('golpeado y empujado'); y el segundo, en el que el robot contacta al trabajador por detr谩s y la parte superior de su cuerpo se dobla hacia adelante alrededor de la cintura mientras que la parte inferior del cuerpo permanece inm贸vil ('golpeado y doblado').

Los investigadores desarrollaron un conjunto de ecuaciones matem谩ticas complicadas para modelar los impactos entre el trabajo de construcci贸n realizado por un ser humano y los dispositivos rob贸ticos en un sitio de construcci贸n seco en cada escenario.

Los resultados simulados mostraron que la carga 煤til del robot tendr铆a que moverse a velocidades m谩s lentas en el escenario de "golpe y doblado" para evitar una mayor fuerza de contacto que en el caso de "golpe y empujado".

El estudio encontr贸 que la velocidad m谩xima de un robot de alba帽iler铆a debe ser inferior a 700 mil铆metros por segundo si el robot transporta un bloque de 17 kilogramos, y 570 mil铆metros por segundo si transporta un bloque de 25 kilogramos.

Si viaja a esa velocidad, entonces el riesgo de lesiones puede 鈥減revenirse adecuadamente鈥�, concluy贸.

Se necesitan pautas de seguridad

Concluye: 鈥淓ste enfoque puede proporcionar valores de referencia para operar robots de forma segura en sitios de construcci贸n. En el futuro, se podr铆an desarrollar modelos din谩micos para diferentes escenarios y entornos operativos, como clima lluvioso y suelo fangoso鈥�.

Esos valores de referencia podr铆an utilizarse para fundamentar futuras normas de seguridad. En la actualidad, si bien se han elaborado normas de seguridad para robots colaborativos y m贸viles en la industria manufacturera, todav铆a no se han desarrollado normas de ese tipo en la construcci贸n.

鈥淪i las normas de seguridad no dictan claramente una operaci贸n espec铆fica, las piezas transportadas por los robots existentes podr铆an golpear a los trabajadores humanos mientras operan en un entorno abierto鈥�, se帽ala el estudio.

鈥淟a industria de la construcci贸n necesita urgentemente directrices de seguridad para el uso de equipos rob贸ticos en obras abiertas鈥�.

El documento de NIOSH se present贸 en el 41.潞 Simposio Internacional sobre Automatizaci贸n y 搁辞产贸迟颈肠补 en la 颁辞苍蝉迟谤耻肠肠颈贸苍 (ISARC) en Lille, Francia, a principios de este a帽o.