En el marco del proyecto europeo Free4Lib, el centro tecnológico Eurecat ha desarrollado el demostrador de una solución de robótica colaborativa para el desmantelamiento y reciclaje avanzado de baterías de vehículos eléctricos (VE), con el fin de mejorar la eficiencia y la seguridad de este proceso, reducir costes operativos, garantizar la extracción de los materiales valiosos y minimizar su impacto ambiental.
En el proyecto Free4Lib, Eurecat está desarrollando una solución independiente del tipo de batería, escalable y reutilizable en otros escenarios sin necesitar una información predefinida, utilizando programación en línea automática. La solución de robótica colaborativa implementada permitirá que el operario pueda realizar tareas de mayor valor añadido en el mismo espacio de trabajo que el robot, al que se le ha acoplado un destornillador industrial para utilizar las distintas herramientas que necesita en cada fase del desmontaje.
El robot puede identificar la posición de los tornillos usando una cámara de profundidad embarcada y los detecta mediante un entrenamiento realizado con el algoritmo ‘You Only Look Once’ (YOLO). Para la tarea de manipulación de objectos voluminosos, se ha fabricado una herramienta a medida con múltiples pinzas de espuma que permiten un agarre seguro al adaptarse a cualquier superficie. Por otra parte, el robot se ha montado sobre un eje lineal externo, que le permite moverse a lo largo de toda la batería para un desmantelamiento completo y eficiente.
Además, para planificar y ejecutar trayectorias, Eurecat ha implementado un manipulador conjunto del eje lineal y del robot. Finalmente, el desarrollo del comportamiento del robot se ha realizado mediante Behaviour Tree, una biblioteca diseñada para crear árboles de comportamiento para la planificación de tareas de los sistemas robóticos. Además, el centro tecnológico ha analizado las diferentes partes del proceso para seleccionar las tareas que presentaban un mayor riesgo para los operarios e implicaban tareas más repetitivas, para automatizarlas.
Proyecto Free4Lib
Cada batería de vehículo eléctrico es única, por lo que su desmontaje requiere una adaptación continua que implica ajustes específicos de parámetros y el uso de tecnologías avanzadas para garantizar un desmontaje preciso que permita la recuperación eficiente de los materiales que contienen.
En este contexto, Free4Lib busca desarrollar procesos eficientes y seguros para el desmantelamiento y la clasificación de las baterías de iones de litio fuera de uso, así como identificar oportunidades de mejora de la eficiencia y la seguridad en estos procesos con la colaboración humano-robot. En concreto, esta iniciativa tiene como objetivo desarrollar seis procesos sostenibles, innovadores y eficientes para el reciclaje de baterías al final de su vida útil, como son el desmantelamiento, el pretratamiento y cuatro procesos de recuperación de materiales.
El consorcio del proyecto Free4Lib ‘Recuperación factible de materias primas críticas mediante un nuevo ecosistema circular para una cadena de valor cruzada de baterías de iones de litio en Europa’, coordinado por el centro tecnológico CARTIF, cuenta con financiación del programa europeo Horizon 2020. El proyecto comenzó en septiembre de 2022 y tiene prevista su finalización en agosto de 2026.