Informes de aplicación

Al servicio de la seguridad

Las cámaras industriales de IDS son los "ojos del robot" en entornos con peligro de explosión.

Inspection robots – with USB uEye LE

Cuando las condiciones no son especialmente agradables para los humanos, en lugares inhóspitos y extremos, con demasiado calor o demasiado frío, o con riesgo de incendio o explosión, se encomiendan las tareas de control de seguridad de rutina y ad hoc a los robots. La empresa ExRobotics B.V., con sede en la localidad neerlandesa de Halsteren, es experta en este ámbito. Sus productos son los ojos, los oídos, la nariz, la boca y las manos de sus usuarios. Y lo son gracias a su apuesta por el procesamiento de imágenes con las cámaras industriales de IDS Imaging Development Systems GmbH.

En ciertos ámbitos industriales es inevitable trabajar bajo condiciones extremas. El uso de robots permite minimizar el riesgo para los empleados en estas situaciones. Fruto de la experiencia recabada en una larga colaboración con una multinacional del petróleo y del gas, ExRobotics desarrolló una serie de robots destinados específicamente a la inspección y al control de instalaciones con peligro de explosión.

Aplicación

Inspection robots – with USB uEye LE
La empresa ExRobotics desarrolla robots que pueden realizar
controles de seguridad en zonas con peligro de explosión.

Su target principal son instalaciones de petróleo y gas sin presencia humana en zonas con climatología extrema o con un potencial de riesgo especialmente alto, pero también las industrias atómica, minera, energética y química.

La empresa valora especialmente que todos los componentes de los robots cuenten con las certificaciones IECEX zona 1 y ATEX y de ese modo sean conformes con las directivas europeas sobre protección contra explosiones. Esto permite a Exrobotics fabricar sus productos de forma modular y más ágil sin necesidad de tener que emitir un nuevo certificado para cada configuración posible.

La idea de base es tan sencilla como genial: Los equipos se comunican por medio de una red inalámbrica con el operador, que se encuentra en una zona de control segura. De ese modo los operadores de las máquinas no tienen que entrar en la zona peligrosa y se evita invertir tiempo y dinero en desplazamientos. Porque este método permite controlar simultáneamente varios robots ubicados en distintos lugares, ya sea en tierra o sobre el mar y a una distancia de varios cientos o incluso miles de kilómetros.

"Hemos demostrado que podemos manejar los robots a una distancia que supera los 9500 km", afirma Samir El Awadi, director comercial de ExRobotics, haciendo alusión a una prueba realizada recientemente. En ella un robot ubicado en ExRobotics, en los Países Bajos, fue controlado desde la otra parte del mundo: Río de Janeiro. Se trata de un factor crucial, porque poder ofrecer un amplio alcance es una condición indispensable para los principales operadores de la industria del petróleo y del gas de Oriente Medio, Norteamérica y el Lejano Oriente.

Inspection robots – with USB uEye LE
La cámara USB 3.0 UI-3591LE-C-HQ se utiliza para la
inspección propiamente dicha, y las cámaras
USB 2.0 UI-1461LE-C-HQ se utilizan para la navegación.

Los robots de la primera generación – ExR-1 – trabajan solo de forma teledirigida. Esto significa que siempre necesitan un operador que los controle y dirija. "Nuestros productos de primera generación dependen del ojo humano para interpretar las imágenes que ven. Sin embargo, estamos trabajando de forma intensiva en la implementación de soluciones de procesamiento de imágenes para que el operador tenga que hacer menos esfuerzo. En particular estamos trabajando en el reconocimiento de nubes de gas y de vibraciones.", explica El Awadi. El ExR-1.1, el "hermano mayor" y más avanzado, ha sido concebido para ejecutar de forma autónoma controles de seguridad de rutina. El usuario puede elegir entre manejar el robot remotamente a través de la red pública 4G o dejarle trabajar de forma autónoma. En este caso el operador solo reacciona a avisos de alarma y en caso necesario puede comprobar más tarde los datos sobre el control. Además, ExR-1.1 está diseñado para realizar de forma autónoma las operaciones de conexión y carga, con un máximo de 2 intervalos de mantenimiento al año.

Los sensores del robot hacen las veces de ojos y de oídos del operador, y un micrófono permite controlar los sonidos. Dispone de tres cámaras uEye. Una USB 3.0 UI-3591LE-C-HQ con sensor de 18 MP para la visión frontal con opciones de zoom e inspección y dos cámaras USB 2.0 UI-1461LE-C-HQ de 3,1 MP para la navegación. Así, el robot se desplaza automáticamente por los lugares de inspección y se pone en contacto con el operador cuando se encuentra listo para inspeccionar el lugar. Para poder orientarse utiliza líneas blancas y otras señales, como balizas.

Inspection robots – with USB uEye LE
Los ojos del ExR-1:3 cámaras industriales USB de IDS.

En la elección de las cámaras se dio una importancia especial a los criterios de robustez y fiabilidad bajo temperaturas extremas. Además, las cámaras IDS son compatibles con las interfaces Standard Vision. Como es natural, también desempeñaron un papel muy importante los sensores implementados y la velocidad de los modelos.

El modelo USB 3.0 UI-3591LE-C-HQ ofrece una alta resolución gracias a su sensor de color CMOS de 18 MP de ON Semiconductor. Esta cámara de una sola placa sumamente sensible a la luz registra los detalles más pequeños y es idónea para situaciones en las que varían las distancias de los objetos y las condiciones lumínicas. La cámara de proyecto, además de ser asequible y versátil, tiene unas dimensiones compactas que permiten integrarla en el mínimo espacio. También la USB 2.0 UI-1461LE-C-HQ está a la altura de las circunstancias gracias a su sensor CMOS de alta sensibilidad de ON Semiconductor, cuyo gran formato de ½“ ofrece una resolución de 2048x1536 píxeles, una alta fidelidad cromática y un bajo nivel de ruido. Esta cámara Board Level económica y compacta está disponible además con 2 GPIO, disparador y estroboscopio así como con un bus I2C para el control de dispositivos externos.

Para integrar las cámaras en su sistema ExRobotics apostó por la uEye API, que forma parte del amplio kit de desarrollo de software de IDS (SDK). Tanto el SDK como la IDS Software Suite para Windows y Linux (32 y 64 bits) se incluyen en la entrega y son idénticos para todos los modelos, ya sea con conexión USB 3.1 Gen 1, USB 3.0, USB 2.0 o GigE. Además, ExRobotics ha desarrollado un software propio específico que ayuda a procesar las imágenes del robot. Entre otras incluye funciones de zoom y snap muy intuitivas, algo importante y necesario para el control y para realizar capturas detalladas durante la inspección.

Perspectivas

Inspection robots – with USB uEye LE
El uso de robots de inspección en zonas con peligro
de explosión como plataformas petrolíferas o de gas
tiene un gran potencial en todo el mundo.

"Los robots en las instalaciones de petróleo y gas son algo relativamente nuevo, pero están ganando importancia rápidamente. Estamos recibiendo peticiones de oferta de todo el mundo. Los primeros diez ExR-1 se integrarán en la red de NAM, una joint venture neerlandesa entre Shell y ExonMobil, en septiembre de 2018. Será una novedad mundial", comenta satisfecho El Awadi. Estos robots pueden trabajar en un rango de temperaturas de -20 a +50 grados centígrados. Con unas pequeñas modificaciones se puede alcanzar un margen de -40ºC a +60ºC.

En el ámbito de la funcionalidad, la atención se va a centrar en lograr una mayor autonomía, en sistemas de almacenamiento basados en la nube y en el uso más intensivo del procesamiento de imágenes unido a la inteligencia artificial. Por consiguiente los robots de la serie ExR son mucho más que meras herramientas, se convertirán en ayudantes autónomos al servicio de la seguridad.

USB 3 uEye LE: la cámara de proyecto que ahorra costes y espacio

IDS industrial camera USB 3 uEye LE
Interfaz: USB 3.0
Modelo: UI-3591LE
Tipo de sensor: CMOS
Fabricante: ON Semiconductor
Frecuencia de imagen: 12.2 fps
Resolución: 4912 x 3684
Shutter: Rolling Shutter
Clase óptica: 1/2.3“
Dimensiones: 36,0 x 36,0 x  20,2 mm
Peso: 12 g
Conexión: USB 3.0 Micro-B
Aplicaciones: Microscopía, Ingeniería médica, Lectura de códigos de barras, Visualización y análisis

USB 2 uEye LE: Compacta, versátil y económica, es la cámara de proyecto ideal

IDS industrial camera USB 2 uEye LE
Interfaz: USB 2.0
Modelo: UI-1461LE
Tipo de sensor: CMOS
Fabricante: ON Semiconductor
Frecuencia de imagen: 11.2 fps
Resolución: 2048 x 1536
Shutter: Rolling Shutter
Clase óptica: 1/2“
Dimensiones: 36,0 x 36,0 x  20,2 mm
Peso: 16 g
Conexión: USB 2.0 Mini-B
Aplicaciones: Pequeños aparatos, Microscopia, Aseguramiento de la calidad, Tecnología láser, Aplicaciones con escáner, Videoconferencias

Client

ExRobotics B.V., Halsteren, The Netherlands

ExRobotics B.V. es una empresa líder mundial especializada en robots para zonas con peligro de explosión. Con ayuda de los robots con certificación EX (ATEX e IECEx zona 1) se pueden realizar controles de seguridad potencialmente peligrosos de forma remota.

https://exrobotics.global/