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NOVEMBRE-DICEMBRE 2019 AUTOMAZIONE OGGI 418 134 AO TUTORIAL Sergio Galeani egli anni 50 del ven- tesimo secolo la Bar- rett Electronics of Northbrook, Illinois (USA), introdusse i primi AGV (Automated Guided Vehi- cles - Veicoli a Guida Automatica), come versione commerciale del pro- totipo costruito da A.M. Barret Jr. nel 1953, denominato ‘Guide-O-Matic’. Il prototipo era sostanzialmente un carrello elevatore modificato in modo da seguire il campo magnetico generato da una linea elettrica appositamente disposta sul soffitto o sul pavimento. Trasportava, alla mirabolante velocità di 4,5 km/h, ben cinque carrelli, fermandosi in undici stazioni predisposte lungo il percorso in un magazzino di ge- neri alimentari, muovendosi all’interno di uno spazio accuratamente delimitato per evitare ogni pericolo connesso al possibile passaggio di operatori umani. L’idea piacque tanto che molte realtà produttive inizia- rono ad adottare gli AGV, fino alla definitiva consacra- zione nel 1973, quando Volvo realizzò presso l’impianto di Kalmar la prima linea di assemblaggio completa- mente asincrona, sostituendo ai classici nastri trasporta- tori una flotta di 186 AGV. Il risultato fu un impianto in cui gli operatori godevano di migliori condizioni di lavoro in termini di ergonomia, va- rietà di compiti da svolgere e sicurezza. Tanto fu il successo di questa scelta da essere presto esportata in altri impianti Volvo e da indurre la società a commercializzare una propria linea di AGV. A distanza di più di mezzo secolo da queste vicende che cosa è cam- biato? Quali sono le prospettive? L’evoluzione intelligente dei veicoli a guida autonoma I moderni AMR (Autonomous Mobile Robot - Robot Mobili Auto- nomi) sono essenzialmente la versione ‘smart’ degli originali AGV, un po’ come i moderni smartphone sono i nipoti ‘intelligenti’ dei primi telefoni cellulari. La differenza sostanziale è nel grado di autonomia, che porta con sé differenze fondamentali in termini di flessibilità di impiego e valore aggiunto. Seguendo il modello dell’originale Guide-O-Matic, gli AGV sono legati a forme di guida esterna, che si re- alizzano in termini di percorsi piani- ficati a priori dall’operatore umano e codificati all’interno dell’impianto di produzione mediante la predi- sposizione, per esempio, di apposite guide a filoobandemagnetichepo- sizionate sul pavimento, il cui campomagnetico indottodal passaggio di corrente è letto da solenoidi a bordo dell’AGV, oppure da bande colorate rilevatemediante sensori ottici. Neimodelli più avanzati viene caricata sull’AGV la mappa dell’impianto, poi si usa la triangolazione, collocando inposizioni note nell’impianto dei catarifrangenti in grado di riflettere la luce lungo la stessa direzione da cui arriva, e montando sull’AGV una testa rotante con sensori/emettitori laser mediante la quale l’AGV scandisce lo spazio che lo circonda. Queste tre misure si- multanee consentono all’AGV di stabilire esattamente qual è la sua posizione sullamappa. In tutti i casi, il percorso e le fermate effettuate dall’AGV sono predeterminate dalle guide magnetiche/ottiche, o dal percorso sulla mappa scelto dall’operatore, e ogni cambiamento di percorso richiede un lavoro non banale in termini di tempo e opera- zioni da svolgere. Le uniche variazioni sul percorso assegnatopossono essere motivate dal rilevamento di un ostacolo: in tal caso si attiva un meccanismo di sicurezza e l’AGV si blocca fintantoché l’ostacolo non viene rimosso. Al contrario, il punto di forza degli AMR consiste nell’utilizzare una forma di guida interna che li rende più facilmente adattabili ad am- bienti dinamici e a un utilizzo flessibile. Il primo strumento adottato per ottenere tali caratteristiche è l’uso di algoritmi intelligenti di ela- borazione del percorso (path-planning), simili a quelli utilizzati nei navigatori satellitari delle automobili. Se nel caso degli AGV, dunque, l’operatore deve specificare l’intero percorso fisicamente sull’im- pianto, oppure sulla mappa caricata in memoria, nel caso dell’AMR basta indicare i punti che dovranno essere fisicamente visitati con una fermata dall’AMR. Sarà poi l’AMR stesso a pianificare il proprio percorso in maniera ottimale sulla base della mappa memorizzata, N Dagli anni ‘50 in cui vennero inventati i primi AGV (Automated Guided Vehicles) tratti dal primo ‘Guide-O-Matic’ di A.M. Barret Jr., agli attuali AMR (Robot Mobili Autonomi): un’evoluzione intelligente che prosegue fino ai giorni nostri Dagli AGV agli AMR THIS WAY Gli AGV sono legati a forme di guida esterna, che si realizzano in termini di percorsi pianificati a priori dall’operatore umano e codificati all’interno dell’impianto di produzione Foto tratta da www.freerangestock.com