Falsos positivos y negativos en la prevención de colisiones humano-robot: evaluación en realidad virtual - Piamba, Juan J; Rengifo , Carlos F; Guzmán , Diego E (Ingeniería y Competitividad, 2025)
Introducción: en la colaboración humano-robot (HRC), detectar con precisión la proximidad del operador es esencial para garantizar la seguridad sin comprometer la productividad. Sin embargo, los sensores de distancia convencionales enfrentan una disyuntiva entre falsos positivos (FP), que pueden provocar paradas innecesarias del robot, y falsos negativos (FN), que pueden derivar en colisiones peligrosas. Objetivos: este estudio tiene como objetivo analizar el equilibrio entre FP y FN en la detección de proximidad en entornos HRC, utilizando un entorno de realidad virtual (VR). Se busca identificar configuraciones óptimas de sensores que minimicen los FN sin incrementar excesivamente los FP. Materiales y Métodos: se diseñó un entorno de simulación en VR en el que se evaluaron distintos parámetros: distancia de detección, ángulo de apertura del haz del sensor y disposición espacial de los sensores en el robot. Se aplicó un modelo ANOVA y pruebas post-hoc para determinar el impacto estadístico de cada variable. Adicionalmente, se realizó una segunda prueba con la participación de un usuario humano, a fin de observar el comportamiento de los sensores en presencia realista de intervención humana. Resultados: los análisis identificaron configuraciones de sensores que reducen significativamente los FN sin aumentar de forma considerable los FP. La disposición angular y la cobertura espacial de los sensores resultaron ser factores determinantes. Las pruebas con intervención humana revelaron desafíos adicionales relacionados con la variabilidad del movimiento humano y la necesidad de ajustar la sensibilidad del sistema. Conclusiones: los resultados ofrecen criterios técnicos clave para la selección y configuración de sensores en aplicaciones colaborativas. Se proponen estrategias para mitigar FP, incluyendo la integración de tecnologías como visión artificial y sensores de radar de onda milimétrica. Este trabajo contribuye al diseño de sistemas más seguros y eficientes en la interacción humano-robot en entornos industriales.