AO_437
SPECIALE APRILE 2022 AUTOMAZIONE OGGI 437 | 55 pato, in collaborazione con il Fraunhofer, tutte le applicazioni per gestire il robot dalla moda- lità virtuale, ROS, al realtime su base Ethercat, semplificandone la gestione complessiva. Au- tomationware ha inoltre sviluppato una serie di device, per la gestione della sicurezza in ri- ferimento alle normative in vigore in ottica di robotica collaborativa. La sicurezza del cobot risiede fondamentalmente nei giunti robotici che dispongono di elettronica e sensori intrin- secamente connessi alla meccanica di funziona- mento del giunto. Ci sono quattro categorie di controllo disponibili: verifica della corrente del motore basato su campionamento ad elevata risoluzione; verifica della coppia attraverso la misura dell’impedenza del sistema di riduzione; verifica di eventuali contatti in realtime, attra- verso la tecnologia AwareVu; verifica di even- tuali atmosfere o gas dannose per la salute. La diagnostica elencata è disponibile in ogni giunto, ne deriva una collezione di dati parame- trici e in tempo reale consistente gestita dal PLC di controllo in base a criteri di priorità e verifica per determinare le ridondanze in caso di guasti o blackout. Ovviamente solo un bus di campo realtime e a elevata capacità trasmissiva poteva sostenere una mole di dati così elevata. Auto- mationware ha scelto un bus di campo Ethercat. Le tecnologie adottate ROS, Robot Operating System, è un framework open source che mette a disposizione tool e li- brerie per aiutare i progettisti nello sviluppo di software robotico. Per gestire la comunicazione tra ROS e il cobot reale viene implementato il modulo software Hardware Interface che per- mette di interfacciare il livello applicativo con il livello fisico. ROSmette a disposizione strumenti e librerie per aiutare gli sviluppatori software nello sviluppo di applicazioni robotiche, sfrut- tando la sua architettura distribuita che gestisce un insieme di moduli realizzati con linguaggio di programmazione C++ o Python. Il tool Mo- veIt! di ROS, a partire dal modello meccanico descritto nel file Urdf pianifica i movimenti del cobot nell’ambiente virtuale, dalla cinematica alla definizione delle traiettorie tenendo in con- siderazione eventuali ostacoli. Viene fornito un ulteriore tool che consente di gestire la comu- nicazione tra MoveIt! e il mondo esterno, inteso sia come la sua virtualizzazione nell’ambiente di simulazione Gazebo sia come il cobot reale. Per gestire la comunicazione tra ROS e cobot reale viene implementato il modulo software definito Hardware Interface che sfruttando libre- rie ROS e Soem (Simple Open EtherCat Master Library) permette di interfacciare il livello appli- cativo con il livello fisico. Si parte da una proget- tazione dei moduli e dei giunti di collegamento. Il vantaggio di utilizzare un CAD 3D avanzato è quello di ottenere un’accurata visualizzazione del prodotto in tutti i suoi dettagli, consentendo verifiche preliminari su quanto progettato al fine di accelerare la prototipazione, evitando scarti di produzione con conseguente risparmio in termini di tempo e denaro. Nel CAD 3D, inoltre, è possibile realizzare l’assieme del sistema robo- tico utilizzando i singoli elementi come i giunti delle diverse taglie, i componenti di raccordo e le differenti misure di link, ottenendo un’ampia varietà di configurazioni possibili per soddisfare le richieste del cliente. ROS con le sue librerie si adatta inmodo flessibile alle varie configurazioni robotiche a partire dal file Urdf, consentendo di gestire in modo veloce ed efficace eventuali variazioni ed evoluzioni del prodotto. La sua natura open source permette al progettista di personalizzare le funzionalità of- ferte adattandole in modo ottimale al progetto. Si passa quindi dalla realizzazione di un file Urdf per importare le coordinate giunto all’interno dei virtualizzatori cinematici come Gazebo o Rviz che consentono una sostanziale analisi del comportamento del robot su base virtuale, studiano anche le evoluzioni cinematiche pro- iettate sul foglio di lavoro. L’AW-Combo a differenza degli attuali cobot è un sistema aperto, programmabile direttamente da ROS. Il cliente potrà configurare il suo cobot, costruirne la cinematica e gestirlo inmodo facile e intuitivo in un ambiente open source (ROS) nel rispetto delle norme in materia di sicurezza col- laborativa (interazione uomo/robot): ISO12100, ISO10218-2, TR14121, TS15066, 13849-1. L’uso di ROS definisce una progettualità estesa, modulare e semplificata, aggiungendo conte- nuti come ad esempio applicazioni di machine learning direttamente sulla piattaforma. I cobot che sono in grado di auto-apprendere adattano il loro comportamento e lo modificano per esi- genze applicative in autonomia, senza effettuare programmazioni complesse ma con la massima attenzione alla presenza di persone o cose. Grazie all’Hardware Interface i dati applicativi verranno trasmessi direttamente ai giunti del cobot senza passare da un PC esterno, sempli- ficandone di molto la gestione con risparmio di tempo e denaro. Risparmio garantito anche dall’uso del CAD 3D per la progettazione del cobot che grazie alla possibilità di verifiche preliminari, consente di accelerare la prototi- pazione evitando scarti di produzione. Automationware - www.automationware.it L’AW-Combo a differenza degli attuali cobot è un sistema aperto, programmabile direttamente da ROS Parte fondamentale del progetto è la progettazione di giunti robotici, premessa essenziale per la realizzazione del robot finale
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