Westwood Robotics desarrolla sistemas humanoides fiables con mayor rapidez

El ámbito de la robótica está saliendo de los entornos controlados para prestar servicio en aspectos de la vida cotidiana, como las redes de reparto, las plantas de fabricación y los hogares. A medida que se acelera esta transición, las expectativas cambian. Los sistemas no solo deben funcionar, sino hacerlo de forma fiable, precisa y con un coste que haga viable su implementación en el mundo real.

Los robots humanoides, que son uno de los productos más complejos que se desarrollan actualmente, se encuentran en el centro de esta transformación. Estos robots requieren una coordinación estrecha entre el diseño mecánico, la electrónica, el software y la inteligencia artificial (IA). Más allá de construir una máquina, el reto consiste en crear una que pueda mantener el equilibrio, interpretar su entorno mediante sensores avanzados y funcionar de manera constante en entornos impredecibles. En otras palabras, los sistemas mecánicos, los sensores, el control y la IA deben converger en una única plataforma físicamente viable.

Este reto de diseño es fundamental para la misión de Westwood Robotics, fundada en 2018 por antiguos miembros clave del Robotics & Mechanisms Laboratory (RoMeLa) de la UCLA.

Como desarrollador de robots humanoides y actuadores propioceptivos —sensores que miden de forma continua la posición, la velocidad y la fuerza, y utilizan esos datos para ajustar su movimiento al instante—, Westwood Robotics ha desarrollado plataformas emblemáticas como THEMIS, un humanoide de tamaño completo y uso general, y BRUCE, un humanoide de tamaño infantil y plataforma abierta para la educación STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería, artes y matemáticas) y la investigación académica.

El desarrollo de robots humanoides lleva al límite la viabilidad del diseño. Algunos de los conceptos que resultan elegantes en la teoría suelen fallar ante las restricciones del mundo real, como la viabilidad de fabricación, el coste y la integridad estructural. Xiaoguang Zhang, fundador y CEO de Westwood Robotics, explica la realidad a la que se enfrentan los ingenieros: "Siempre tenemos mecanismos o diseños en mente que son casi imposibles de fabricar, o bien son demasiado caros. Es importante trabajar en diseños que no solo se puedan fabricar, sino que además resulten rentables".

E incluso cuando los diseños pueden construirse, la validación puede convertirse en un cuello de botella.

"Se puede tener un diseño atractivo. E incluso grandes ideas. Pero muchas son prácticamente imposibles de diseñar con la resistencia suficiente", explica Zhang. "Hay que hacer cambios. A veces, uno se encuentra en un callejón sin salida". Este ciclo iterativo, diseñar, probar, fallar y perfeccionar, se intensifica en la robótica humanoide, donde el equilibrio, la locomoción y la interacción con el entorno deben funcionar de forma simultánea. 

Westwood Robotics recurrió al programa SOLIDWORKS for Startups para salvar la distancia entre el diseño conceptual y una realidad de ingeniería validada, ya que la simulación forma parte del proceso de trabajo estándar de la empresa. "Con SOLIDWORKS, ante todo, se puede materializar cualquier diseño. Simulamos [nuestros diseños] primero antes de pasar a cualquier otra cosa. Porque, sin esa validación, no tenemos la confianza suficiente para fabricarlos".

Esta estrecha integración entre diseño y simulación refleja una transición más amplia en la robótica hacia sistemas integrales que unifican planificación, control y viabilidad física. SOLIDWORKS Design permite aplicar una filosofía similar en el desarrollo de productos: un ciclo continuo entre la intención de diseño y el rendimiento validado.

Westwood Robotics valora la fluidez de la conexión entre el diseño y la simulación en SOLIDWORKS Design: "La capacidad de diseño es siempre lo que le permite hacer realidad todo lo que tiene en mente", afirma Zhang con entusiasmo. 

Con SOLIDWORKS Design, Westwood Robotics ha desarrollado plataformas humanoides avanzadas como THEMIS y BRUCE, diseñadas para interactuar con el mundo real y realizar movimientos dinámicos. El humanoide THEMIS de Westwood Robotics se diseñó para interactuar de forma segura con el entorno y ejecutar movimientos dinámicos como caminar, correr y realizar otras maniobras.

Las tecnologías de apoyo, como los sensores inerciales de alta frecuencia, proporcionan la información en tiempo real necesaria para mantener la estabilidad y el control del robot. El resultado no son solo prototipos funcionales, sino plataformas escalables para la investigación y el uso industrial. Los robots de Westwood Robotics demuestran capacidades avanzadas de locomoción, manipulación y adaptación, requisitos clave para implementar robots humanoides más allá de los entornos controlados.

Para Westwood Robotics, SOLIDWORKS Design va más allá del diseño: es una pieza esencial para hacer realidad sus innovaciones. Zhang concluye: "Lo que pienso de SOLIDWORKS es que es una de las herramientas más importantes para crear nuestro robot. Entraría en pánico si me despertara y me diera cuenta de que ya no tengo [SOLIDWORKS]".

Al integrar estrechamente diseño y simulación, Westwood Robotics reduce los ciclos de iteración, descarta antes los conceptos sin salida y refuerza la confianza en cada decisión de diseño. En un ámbito en el que la viabilidad física y el rendimiento en tiempo real son inseparables, esa integración marca la diferencia entre las ideas y los sistemas humanoides funcionales.