Automazione Oggi 454

Panorama AUTOMAZIONE OGGI 30 | MAGGIO 2024 AUTOMAZIONE OGGI 454 tire ai robot di uscire dalle celle di lavoro delle fabbriche ed entrare a far parte della nostra vita quotidiana. Possono assisterci nelle nostre case, aiutarci sul lavoro e svolgere una varietà di compiti in modo sicuro, efficiente e collabo- rativo. Quali sono le applicazioni più promettenti e a quali ambiti si riferiscono? Pustina : La soft robotics ha il potenziale di mi- gliorare diversi aspetti della nostra vita, dalla salute alla sicurezza sul lavoro. In ambito bio- medico, i soft robot aprono la strada a protesi e ortesi più leggere, confortevoli e funzionali, migliorando la qualità della vita di persone con disabilità. Grazie alla flessibilità e adattabilità, la riabilitazione fisica può beneficiare di tera- pie assistite più sicure e personalizzate. Inoltre, in chirurgia mini-invasiva e nella somministra- zione localizzata di farmaci, la morbidezza e l’e- levata biocompatibilità di questi robot aprono la strada a interventi meno invasivi e quindi più sicuri. In ambito industriale, i soft robot potrebbero ispezionare e riparare macchinari e ambienti difficili da raggiungere per gli esseri umani o per i robot tradizionali, come motori aeronautici, centrali nucleari, piattaforme of- fshore ed edifici crollati. Infatti, la loro capacità di adattarsi a spazi ristretti e di resistere a con- dizioni ambientali avverse li rende ideali per questo tipo di compiti. Le applicazioni della soft robotics non si esauriscono qui: questa tecnologia ha il potenziale per rivoluzionare molti altri settori, come l’agricoltura, l’edilizia e l’esplorazione spaziale. Quali materiali innovativi sono comunemente utilizzati nella costruzione di robot morbidi? Pustina : La soft robotics è caratterizzata dall’u- tilizzo di numerosi materiali, che sono scelti a seconda del tipo di applicazione. Gli elasto- meri, come silicone, lattice e poliuretano, sono comunemente impiegati per la loro flessibilità e resistenza. La necessità di avere attuatori leg- geri e integrabili direttamente nel corpo del robot spesso motiva l’impiego dei materiali a memoria di forma. Questi sono utilizzati per creare robot in grado di deformarsi in modo continuo in risposta a stimoli esterni come va- riazioni di temperatura o potenziale elettrico. Inoltre, sono disponibili materiali biocompati- bili, come gli idrogeli e il collagene, particolar- mente adatti per applicazioni biomediche. Vale la pena menzionare anche i magneti morbidi, utilizzati per realizzare robot la cui forma può essere modellata di volta in volta. Quali sono le principali sfide tecniche nella proget- tazione e nella fabbricazione di questi dispositivi? Pustina : Attualmente non esistono approcci universali per la progettazione dei soft robot. Spesso vengono impiegati software CAD, seb- bene questi siano limitati nella modellazione di corpi deformabili. Prendendo ispirazione dalla natura, alcuni ricercatori utilizzando ap- procci automatici basati su algoritmi evolutivi. La fabbricazione di un soft robot può essere complessa e costosa, specialmente nell’ot- tica di una produzione su larga scala. Garan- tire un elevato standard qualitativo su tutti i pezzi prodotti risulta ad oggi particolarmente difficile. Esistono diverse tecniche di fabbrica- zione, tra cui la stampa 3D, che è ampiamente utilizzata per creare calchi o direttamente robot con materiali flessibili, oltre a SDM e alla litografia morbida (soft litography). Spesso, queste tecniche vengono combinate per otte- nere processi produttivi più sofisticati. A quali soluzioni state pensando? Pustina : Le sfide della soft robotics non ri- guardano solo i materiali, ma anche i sensori e il controllo. La mia ricerca si concentra su quest’ultimo aspetto e più in particolare sullo sviluppo di nuovi modelli e algoritmi per il controllo. In questo ambito, la soft robotics ha rivoluzionato il paradigma della robotica tradi- zionale dalla ‘progettazione per performance, controllo per sicurezza’ alla ‘progettazione per sicurezza, controllo per performance’. Infatti, deformabilità e morbidezza rendono que- sti robot intrinsecamente più sicuri ma, allo stesso tempo, significativamente più difficili da controllare. Per renderli veramente opera- tivi nel mondo reale, è indispensabile dotarli di un’intelligenza capace di sfruttare al meglio le loro caratteristiche fisiche. Attualmente, il mio lavoro si concentra sul problema del controllo della forma, ovvero su come far assumere a questi robot forme desiderate. È un compito che i soft robot ancora non riescono a svolgere con affidabilità, ma rappresenta un tassello fondamentale per eseguire movimenti più complessi e versatili. Rispetto ai robot tradizionali rigidi, i soft robot offrono diversi vantaggi che aprono la strada a nuove possibilità di collaborazione uomo-macchina Dimensioni del mercato della soft robotics Fonte Mordor Intelligence https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/soft-robotics-market Fonte: foto realizzata con ShutterstockAI