Dispositiu d’assistència automatitzada per a operacions de reposició i manipulació de productes

Abstract

La creixent automatització dels entorns logístics ha impulsat l’ús de Robots Mòbils Autònoms (AMR) com a suport en tasques de transport i preparació de comandes. Tanmateix, moltes de les solucions actuals prioritzen l’eficiència del desplaçament per sobre de l’ergonomia i la interacció humà-màquina, fet que manté elevats els nivells d’esforç físic i de risc postural dels operaris durant les operacions de picking.

Aquest treball presenta el disseny i el desenvolupament d’un dispositiu d’assistència automatitzada, concebut com una part superior modular adaptable a AMR existents, orientat a millorar les operacions de reposició i manipulació de productes. El sistema es basa en criteris d’ergonomia, modularitat i comunicació efectiva amb l’usuari, integrant regulació en alçada, compatibilitat amb contenidors normalitzats i sistemes de guiatge visual i sonor.

La metodologia emprada combina enfocaments de disseny In-Out i Out-In, anàlisi de l’estat de l’art, benchmarking de solucions comercials, estudi antropomètric i avaluació normativa. Com a resultat, es proposa una solució tècnica viable que millora la interacció operari-robot, redueix l’esforç físic i minimitza l’error humà en entorns industrials de picking.

La creciente automatización de los entornos logísticos ha impulsado el uso de Robots Móviles Autónomos (AMR) como apoyo en tareas de transporte y preparación de pedidos. Sin embargo, muchas de las soluciones actuales priorizan la eficiencia del desplazamiento frente a la ergonomía y la interacción humano-máquina, lo que mantiene elevados niveles de esfuerzo físico y riesgo postural en los operarios durante las operaciones de picking.

Este trabajo presenta el diseño y desarrollo de un dispositivo de asistencia automatizada, concebido como una parte superior modular adaptable a AMR existentes, orientado a mejorar las operaciones de reposición y manipulación de productos. El sistema se basa en criterios de ergonomía, modularidad y comunicación efectiva con el usuario, integrando regulación en altura, compatibilidad con contenedores normalizados y sistemas de guiado visual y sonoro.

La metodología empleada combina enfoques de diseño In-Out y Out-In, análisis del estado del arte, benchmarking de soluciones comerciales, estudio antropométrico y evaluación normativa. Como resultado, se propone una solución técnica viable que mejora la interacción operario-robot, reduce el esfuerzo físico y minimiza el error humano en entornos industriales de picking.

The increasing automation of logistics environments has driven the adoption of Autonomous Mobile Robots (AMRs) as support systems for transport and order-picking tasks. However, many current solutions prioritize mobility efficiency over ergonomics and human–machine interaction, resulting in high levels of physical effort and postural risk for operators during picking operations.

This work presents the design and development of an automated assistance device, conceived as a modular upper unit adaptable to existing AMRs, aimed at improving replenishment and product handling operations. The system is based on principles of ergonomics, modularity, and effective user communication, integrating height adjustability, compatibility with standardized containers, and visual and acoustic guidance systems.

The methodology combines In–Out and Out–In design approaches, state-of-the-art analysis, benchmarking of commercial solutions, anthropometric studies, and regulatory assessment. As a result, a technically viable solution is proposed that enhances human–robot interaction, reduces physical effort, and minimizes human error in industrial picking environments.