Umani e robot lavorano in sicurezza fianco a fianco
I robot hanno trasformato il modo in cui gli esseri umani interagiscono e traggono vantaggio dalla tecnologia, aiutando l’industria ad automatizzare i processi e ad aumentare la produttività. Tuttavia, la maggior parte dei robot sono limitati in termini di ciò che sono in grado di fare poiché ogni movimento è altamente ingegnerizzato e, di conseguenza, soggetto a errori con anche solo un piccolo cambiamento nell'ambiente. Inoltre, i loro rigidi meccanismi di programmazione li rendono inadatti a trattare oggetti morbidi e, infine, possono rivelarsi pericolosi essendo incentrati solo sull'efficienza e la velocità. Una maggiore sicurezza funzionale nella collaborazione uomo-robot porterà gli attuali sistemi di produzione a diventare più flessibili ed efficienti. Nel quadro del progetto finanziato dall'UE FourByThree, i ricercatori hanno sviluppato con successo una nuova generazione di soluzioni robotiche industriali modulari adatte a svolgere compiti in maniera sicura ed efficiente in collaborazione con l'uomo. Questi robot sono inoltre facili da usare e programmabili dagli operai della fabbrica. Un’interazione sicura tra umani e robot L'acronimo del progetto FourByThree ruota attorno a quattro caratteristiche principali del funzionamento collaborativo (modularità, sicurezza, usabilità ed efficienza) e ai tre soggetti principali (uomo, robot e ambiente) all’interno di vari scenari produttivi. «FourByThree risponde all’esigenza che i robot utilizzati nell'industria non solo offrano un alto grado di destrezza, accuratezza ed efficienza, ma siano anche in grado di garantire la sicurezza nella collaborazione tra operatore e robot, anche quando lo spazio di lavoro è condiviso», afferma il coordinatore del progetto, Iñaki Maurtua. Grazie allo sviluppo di hardware e software innovativi per robot collaborativi, le soluzioni proposte dal progetto sono modulari, sicure ed efficienti. Attuatori intelligenti per robot sicuri I partner del progetto sono riusciti a sviluppare attuatori che consentono un comportamento robotico sicuro nella collaborazione con gli esseri umani, quando integrati nei bracci robotici. Le unità sono basate su una progettazione innovativa a molla. Il suo uso aumenta la sicurezza intrinseca dell'attuatore nelle applicazioni uomo-robot assorbendo gli urti e riducendo le forze transienti di contatto. Le molle consentono anche un'ulteriore deflessione in caso di collisione. I partner hanno sviluppato quattro diverse dimensioni di attuatori, consentendo all'integratore di selezionare liberamente il numero e le dimensioni di ciascuna unità, a seconda delle esigenze del braccio del robot. Monitoraggio della postazione di lavoro basato su proiezioni I ricercatori hanno sviluppato un sistema di monitoraggio di prossimità basato su proiezioni e visioni, modulare, robusto e adatto all'uso industriale. Il nuovo sistema di monitoraggio dell'area di lavoro proietta aree di sicurezza intorno al robot in movimento, regolando dinamicamente dimensioni e forma in base al movimento del robot. «La sua funzione fondamentale è quella di sorvegliare i movimenti del robot e fermarlo qualora una persona o un oggetto entri all'interno delle aree di sicurezza definite», prosegue Maurtua. Questa tecnologia consente un'intuitiva collaborazione uomo-robot proiettando all'utente le informazioni rilevanti direttamente nell’area di lavoro e generando pulsanti virtuali che consentono il controllo intuitivo del robot da parte degli esseri umani. Le soluzioni hardware e software di FourByThree sono state testate in quattro scenari di prova, incentrati su processi industriali come la rivettatura di parti di aeromobili, la saldatura su lamiera, l’assemblaggio di stampi e la sbavatura di cera. Inoltre, la maggior parte dei componenti sviluppati può essere utilizzata con i bracci robotici comuni presenti sul mercato. Le soluzioni hardware e software robotiche di FourByThree potrebbero trovare ampia applicabilità in molti settori industriali, specialmente nelle aree in cui la riduzione dell'esposizione umana ai rischi professionali è un fattore chiave. Queste soluzioni sono ora disponibili tramite una piattaforma online. In questo negozio online, i visitatori possono trovare maggiori informazioni sulla maggior parte dei componenti sviluppati, alcuni dei quali sono software open source.
Parole chiave
FourByThree, robot, sicurezza, attuatori, collaborazione robot-uomo, bracci robotici, monitoraggio della postazione di lavoro