CIENCIA Y TECNOLOGÍA
Integración de gemelos digitales para el aprendizaje activo en control de robots
Investigadores del INAUT (CONICET – UNSJ), junto a universidades de Ecuador, desarrollaron una plataforma basada en gemelos digitales que optimiza la enseñanza y validación de estrategias de control en manipuladores robóticos
El trabajo, titulado “Digital Twin Integration for Active Learning in Robotic Manipulator Control Within Engineering 4.0”, propone una plataforma que utiliza la tecnología de gemelos digitales (Digital Twins) para facilitar el aprendizaje activo y la validación experimental de algoritmos de control en robots manipuladores. Como caso de estudio se empleó el robot UFACTORY 850, un sistema de seis grados de libertad utilizado en tareas de precisión y automatización.
El desarrollo busca superar limitaciones comunes en la investigación y la enseñanza en robótica, como el acceso restringido a robots físicos por costos o disponibilidad, la falta de entornos de simulación con fidelidad dinámica y cinemática, y la necesidad de transferir algoritmos desde entornos virtuales al físico con mínima recalibración. La propuesta integra modelos cinemáticos y dinámicos del manipulador con una simulación interactiva implementada en Unity, MATLAB y ROS. Se desarrollaron tres escenarios virtuales representativos —laboratorio, entorno de servicio y línea de producción— que permiten evaluar estrategias de control robustas basadas en modo deslizante y seguimiento por modelo inverso.
La validación del sistema se realizó mediante pruebas comparativas entre simulaciones y el robot físico. Los resultados demostraron errores RMS de posición entre 1,4 y 1,8 milímetros, errores de orientación menores a 1 grado y correspondencia casi total entre trayectorias simuladas y reales (p > 0,05). Además, se verificó una alta robustez frente a perturbaciones externas, lo que confirma la fiabilidad del enfoque propuesto. La integración del gemelo digital como herramienta de aprendizaje activo y validación experimental constituye un aporte significativo para la formación y la investigación en control de robots. Esta metodología fortalece las capacidades docentes y científicas del Instituto de Automática en el marco de la Ingeniería 4.0, promoviendo entornos más seguros, accesibles y precisos.
Referencia:
Digital Twin Integration for Active Learning in Robotic Manipulator Control Within Engineering 4.0. Disponible en: https://doi.org/10.3390/sym17101638
Área Comunicación INAUT, CONICET UNSJ – Daniela Quiroga.