Antes de trabajar con un robot industrial real hace falta formación, supervisión y un entorno preparado para evitar riesgos. Pero ¿y si una persona pudiera entrar en una fábrica, aprender a manejar un robot colaborativo y practicar una tarea industrial sin estar físicamente allí?
Esa es la idea detrás de X-HRC, una nueva plataforma de realidad virtual desarrollada por investigadores de la Universidad de Málaga (UMA) que permite entrenar la colaboración entre personas y robots antes de dar el salto al mundo real.
La herramienta reproduce una célula industrial virtual en la que un usuario puede aprender cómo funciona un entorno robotizado, identificar zonas de seguridad y practicar la interacción con un cobot —un robot colaborativo diseñado para trabajar junto a personas— sin necesidad de conocimientos previos de programación.
El desarrollo forma parte del proyecto europeo MASTER-XR y se integra en VIROO, un ecosistema de realidad virtual colaborativa utilizado en entornos educativos y de entrenamiento.
Una fábrica virtual para aprender a trabajar con robots
La propuesta parte de una idea sencilla: la mejor forma de entender cómo funciona una tecnología compleja es poder experimentarla.
En lugar de empezar con una célula robotizada real, con sus costes, limitaciones y medidas de seguridad, X-HRC permite al usuario acceder a una versión virtual donde puede familiarizarse con todos los elementos del entorno industrial.
“Se trata de un entorno inmersivo que reproduce una célula colaborativa y permite experimentar sus tareas básicas sin riesgo y sin conocimientos previos de robótica o programación”, explica Antonio Jesús Reina Terol, investigador del Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la UMA y uno de los desarrolladores del proyecto.
El objetivo no es formar programadores expertos, sino acercar la robótica colaborativa a estudiantes y personas sin experiencia técnica, mostrando de una manera práctica cómo humanos y máquinas pueden trabajar juntos.
Tres niveles para aprender paso a paso
La experiencia virtual recrea una célula de montaje industrial en la que una persona y un cobot colaboran para fabricar una pieza.
El escenario incluye elementos habituales de una fábrica inteligente: robots industriales, cintas transportadoras, sensores de presencia, una mesa de montaje compartida, un pulsador de emergencia y un sistema de alimentación de bandejas. La formación está diseñada para avanzar progresivamente.
Primero, el usuario aprende a manejar las gafas y los mandos de realidad virtual y descubre cómo funcionan las zonas de seguridad. Después, guía el robot mediante movimientos con las manos y construye la secuencia de trabajo utilizando bloques visuales, sin necesidad de escribir código. Finalmente, pasa a ejecutar la tarea como si fuera un operario dentro de la fábrica.
“La plataforma incorpora ayudas visuales, narración y tres niveles de dificultad. En los niveles iniciales, la experiencia ofrece más instrucciones y automatiza parte del proceso. En el nivel avanzado, el usuario gestiona la tarea de forma más autónoma”, señala Reina Terol.
Además, el sistema registra datos sobre el uso, errores y evolución de cada participante, lo que permite analizar cómo aprende cada persona y mejorar la experiencia.
De un gemelo digital a una experiencia educativa
El desarrollo de X-HRC se realizó en dos etapas. Primero, los investigadores crearon un gemelo digital de la célula industrial utilizando Visual Components para comprobar que el funcionamiento del sistema era correcto.
Después, ese modelo se trasladó a VIROO, donde se convirtió en una experiencia inmersiva diseñada específicamente para usuarios sin conocimientos técnicos.
La combinación de simulación industrial y realidad virtual permitió transformar una instalación compleja en una herramienta de aprendizaje accesible.
La primera prueba fue con estudiantes de secundaria
Para comprobar si la plataforma era realmente intuitiva, el equipo realizó una prueba piloto con 24 alumnas de entre 12 y 14 años sin experiencia previa en robótica ni realidad virtual.
La evaluación se realizó con la colaboración de la Fundación ASTI dentro de su programa STEMTALENTGIRL, orientado a fomentar las vocaciones científicas y tecnológicas entre jóvenes.
Los resultados fueron positivos: la experiencia obtuvo una valoración media de 8,46 sobre 10 en recomendación general, mientras que aspectos como el procedimiento, la facilidad de uso y el lenguaje recibieron puntuaciones superiores a 4 sobre 5.
Las participantes destacaron especialmente la sensación de inmersión, el realismo del escenario, el uso de las gafas de realidad virtual y la posibilidad de manipular objetos y programar un robot sin necesidad de conocimientos previos.
Entre los aspectos a mejorar aparecen algunos retos habituales de esta tecnología, como reducir el mareo en determinados usuarios o mejorar la experiencia sonora.
La realidad virtual como puerta de entrada a la industria 4.0
Los investigadores consideran que X-HRC demuestra el potencial de la realidad virtual como herramienta para enseñar conceptos relacionados con la industria 4.0, la automatización y la colaboración humano-robot.
Una de sus principales ventajas es que permite repetir una tarea tantas veces como sea necesario, modificar la dificultad y experimentar situaciones sin riesgos.
Esto abre nuevas posibilidades para universidades, centros educativos y programas de formación profesional que quieran acercar la robótica a nuevos perfiles.
“Prevemos ampliar la validación con muestras más diversas, avanzar hacia un despliegue autónomo en actividades de exposición y analizar cómo los aprendizajes obtenidos en realidad virtual se trasladan después a tareas con cobots reales”, concluye Reina Terol.
La fábrica del futuro quizá no empiece con un robot real. Quizá empiece con unas gafas de realidad virtual.
