Durante el año pasado escribí algunos blogs que hablaban sobre robots y ahora compré uno. Probablemente tampoco sea el tipo de robot en el que está pensando.
Después de diez años, mi tractor cortador de césped de 450 kg y 24 hp lo reemplacé por una cortadora de césped automática Husqvarna, igual de costosa, pero de 10 kg. Supuestamente funciona con 35 euros de electricidad al año frente a 300 euros de gasolina. Otro tipo de ahorro es el tiempo y el impacto medioambiental de producir 10 kg de lo que parece ser mayormente plástico (en realidad, probablemente una batería de iones de litio) frente a 450 kg principalmente de metal.
La cortadora de césped automática cumple con una de las 3D que determinan qué trabajos asumirán los robots. Las 3D son Aburrido, Peligroso y Sucio. A comienzos de año disfruto un poco cortar el césped, pero aquí en Irlanda durante el verano, necesita que lo cortes cada 5 días, esto se vuelve aburrido.
Figura 1: Mi cortadora de césped automática.
Instalar el robot llevó casi un día porque lo hice yo mismo. Debe pasar un cable perimetral alrededor del límite del césped y fijarlo con pequeñas estacas. El cortacésped gira cuando detecta una señal de ese cable delimitador. Puede agregar pequeños círculos para rodear los macizos de flores y los objetos grandes que podrían dañarse con el robot. Los cables rectos que van alrededor de los círculos deben ir juntos, supongo que cancela el campo eléctrico del cable perimetral. Un ejemplo de este tipo de círculo se muestra en la siguiente imagen.
Figura 2: Forma de evitar objetos como árboles al utilizar un círculo de cable perimetral alrededor de ellos.
También puede tender cables guía para ayudar al cortacésped a entrar en zonas de difícil acceso como en la “A“ de la figura anterior. Instalé tres de estos cables guía. Al salir de su estación de carga, el robot recorre una distancia aleatoria por un cable guía y deja el cable en una dirección al azar. El cable guía también ayuda al robot a encontrar la estación de carga cuando la batería se agota. Podría seguir el cable perimetral, pero es más rápido seguir uno de los cables guía cuando se encuentra con uno.
Figura 3: Captura de pantalla de la aplicación para el teléfono que muestra la ruta aleatoria del robot alrededor de un jardín.
Al cortar el césped, el robot recorre el jardín en un patrón seudoaleatorio. En las versiones con un sensor GPS, el cortacésped lo utiliza para saber cuándo no ha estado en cierta parte del jardín durante mucho tiempo. También hay una aplicación que permite ver dónde está el robot en ese momento, recibir una alerta si se detiene o deja un área de seguridad definida, cuando se ajusta la altura de corte y también para decirle al robot que se estacione.
Figura 4: Yo viendo al robot haciendo todo el trabajo.
Un problema con la cortadora de césped automática es que pensé que podría utilizar el ajuste de sobrecorte para mantenerla alejada de mis narcisos. El sobrecorte es cuánto puede pasar por el cable delimitador antes de girar. Sin embargo, resulta que el ajuste es unipolar y, por lo tanto, solo se puede aumentar el sobrecorte y no reducirlo. Por eso, tendré que usar mi tractor cortacésped hasta mayo.
Figura 5: Los narcisos retrasan el funcionamiento de la cortadora de césped automática.
Otro problema es encontrar cortes de línea en el cable perimetral. En enero encendí la estación base y el robot para asegurarme de que el cable guía seguía intacto, y así fue. El fin de semana pasado también lo encendí y se activó una luz azul intermitente que indicaba un corte en el cable guía perimetral. Puede localizar la falla en uno de los tres segmentos con los cables guía colocados para permitir que el cortacésped acceda a lugares complicados del jardín. Si utiliza los cables guía como parte de la eliminación de fallos, eventualmente se queda con un segmento de 100 metros donde puede encontrar el corte con una radio portátil. A medida que mueve la radio por la parte conectada del cable, pasa de un ruido suave a quedar en silencio y después a un aumento en el ruido. Arrástrese sobre manos y rodillas agitando su radio hasta que encuentre una parte en silencio del cable. Me llevó una hora encontrar el corte y resulta que lo había roto al enterrar una pala en el suelo mientras tomaba un descanso cuando plantaba papas. Un cortacésped totalmente autónomo no necesitaría el cable guía y supongo que el problema es algo análogo al de un vehículo guiado de forma automatizada (AGV) en una configuración de fábrica que también necesita un cable guía.
Figura 10: Radio portátil sintonizada a 272 kHz que se utiliza para encontrar un corte de cable perimetral.
Este es un blog de seguridad funcional y a las personas relacionadas con este tema les encantan las normas, así que me pregunto: qué normas podrían aplicarse en este caso. La cortadora de césped automática se puede clasificar como un robot autónomo, ya que responde a las indicaciones de los sensores (cable perimetral y colisión ultrasónica), determina qué hacer y no requiere una supervisión constante.
La cortadora de césped automática no cumple con la definición de robot industrial de la norma ISO 10218-1 (no es programable en tres o más ejes y no se puede utilizar en aplicaciones de automatización industrial). Sin embargo, parece cumplir con la definición de robot de servicio, de la norma ISO 13482.
Figura 6: Definición de robot de servicio de la norma ISO 13482.
La mayoría de las normas mobot (robot móvil) como ISO 3691-4, R15.08, B56.5 tratan de robots industriales, así que a fin de cuentas creo que la ISO 13842 es la más aplicable.
La ISO 13848 utiliza los niveles de rendimiento de la norma ISO 13849 como medida de la seguridad alcanzada y los robots que recorren hasta 20 km/h están en el ámbito de aplicación.
La norma ISO 5395-1 se aplica a los cortacéspedes de jardín con motor de combustión, por lo que no es pertinente para los cortacéspedes eléctricos a batería.
El IEC 60730-1 sobre sistemas de control para electrodomésticos también parecería relevante.
Al mirar el manual de usuario para ver qué normas podrían aplicarse, encuentro que se menciona la 2006/42/EC (la directiva de maquinaria).
EN 50636-2-107:2015: Seguridad de los aparatos domésticos y similares; Parte 2-107: Requisitos particulares para los cortacéspedes eléctricos de potencia robótica.
El manual de usuario enumera varias normas relacionadas con el ruido y la EMC.
Dado que la cortadora de césped automática es una máquina, la evaluación de riesgos debería basarse en la ISO 12100 e ISO 12100, y las normas asociadas insisten en la siguiente jerarquía de medidas de reducción de discos. En primer lugar, tratar de eliminar el riesgo, si no es posible diseñar una solución (por ejemplo, una función de seguridad o protección) y, por último, advertir e informar. Creo que la eliminación de riesgos ha acompañado a los que utilizan las cortadoras de césped automáticas, haciendo que las normas de seguridad funcional no sean aplicables. Un ejemplo de la eliminación del riesgo en las cortadoras de césped automáticas, son las cuchillas.
Figura 7: Cuchillas de cortadoras de césped automáticas.
Las cuchillas de la cortadora de césped automática son muy pequeñas comparadas con las de una cortadora de césped tradicional. También se repliegan si chocan con un obstáculo y vuelven a salir debido a la fuerza centrífuga una vez que la base comienza nuevamente a girar con libertad (creo que esto es para que las cuchillas no se dañen, más que para prevenir un accidente). Puedo verlas cortando, pero no amputando un miembro. Si busca en Google accidentes de cortacéspedes y niños verá muchas referencias, incluida la que dice que los EE. UU. tiene más de 86 000 accidentes relacionados con cortacéspedes por año, más en tractores cortadores que en cortacéspedes manuales. Las cuchillas pequeñas definitivamente deberían ayudar. Los robots también tienen una masa baja y lados redondeados, por lo que el peligro de colisiones debe ser bajo. Sin embargo, podrían representar un peligro de tropiezos. Hay un sensor que detecta si el cortacésped se volteó, si es así, se detienen las cuchillas.
Estoy seguro de que hay otras normas pertinentes, como las relacionadas con los sistemas de carga de baterías de iones de litio, pero ese es un tema para otro día.
En general, estoy muy contento con mi cortadora de césped automática, y me pregunto... qué viene más adelante. Hasta ahora, el mercado de los robots caseros se combinó con bastantes empresas que gastan dinero, pero no tienen mucho éxito. Particularmente, me gusta el lindo Mayfield Kuri como se ve en este video. Desafortunadamente, creo que esta iniciativa apoyada por Bosch terminó; revise aquí para más información. Tal vez la necesidad va más allá que tener mascotas inteligentes. No es solo el Kuri, creo que ahora también retiraron el Honda Asimo.
Figura 8: Mayfield Kuri.
Otras áreas de crecimiento masivo de los robots son aquellos destinados al cuidado personal, que se centran en la asistencia a los ancianos, en lugar de ahorrar tiempo en casa; tal vez haga un blog sobre ellos en el futuro.