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Ottobre 2016 Automazione e Strumentazione
ROBOTICA
applicazioni 70
L’automazione open source sta ancora
muovendo i primi passi nel mondo
industriale. Esistono tuttavia importanti
esempi di prodotti open source che
vanno ben oltre il semplice impiego di
una logica programmabile tipo Arduino, garan-
tendo il rispetto degli standard industriali.
È il caso dei PLC della serie M-Duino prodotti
da Industrial Shields, che forniscono tutta la
facilità e la flessibilità di programmazione della
piattaforma Arduino con la garanzia della compa-
tibilità con gli standard industriali.
Questo è il motivo per cui è stato scelto il PLC
M-Duino 21 per sviluppare un sistema di motion
control per la robotica industriale. Non si voleva
soltanto un’applicazione da laboratorio ma un
vero e proprio sistema di controllo che potesse
essere usato in ambiente industriale.
Il progetto, articolato in due diverse fasi, è stato
sviluppato in collaborazione con The FabLab
Milano con il supporto di RS Components Ita-
lia che ha fornito il materiale per la realizzazione.
La prima fase del progetto
La prima fase del progetto si è sviluppata nei labo-
ratori di The FabLab con lo studio di un sistema di
motion control che fosse compatibile con un’ap-
plicazione in campo robotico. La decisione
finale ha visto prevalere la scelta di un braccio
robotico da banco, perché offriva maggiore flessi-
bilità nella progettazione e una più ampia gamma
di possibili applicazioni grazie alla personalizza-
zione della mano di presa del braccio robotico.
Applicando un po’ di reverse engineering alla
struttura di un braccio robotico standard, i com-
ponenti fondamentali per il movimento sono i
motori passo passo. Questo particolare tipo di
motori garantiscono un’altissima precisione e
ripetibilità di posizionamento grazie al design
brushless, ma richiedono specifici driver per
poter funzionare efficacemente.
Il sistema di motion control sviluppato nella
prima fase del progetto prevedeva un braccio
robotico a tre assi, quindi per ognuno degli assi
è stata necessaria una coppia motore passo passo
e driver, per un totale di tre motori e tre driver.
L’ultimo elemento per completare il sistema
di motion control è stata la fonte di alimen-
tazione necessaria per garantire sufficiente
potenza al sistema e quindi un corretto movi-
mento delle parti.
La struttura del braccio robotico è stata realiz-
zata con un macchina a taglio laser, e assemblata
direttamente nei laboratori di The FabLab.
Una volta terminato l’assemblaggio si è passati
alla fase di programmazione e, sfruttando la sem-
plicità della piattaforma open source del PLC
M-Duino 21, grazie a poche righe di comando
ed una semplice interfaccia USB è stato possi-
bile azionare il nostro braccio robotico e iniziare i
movimenti base.
La prima fase del progetto si è conclusa con un
test sul campo fatto presso il magazzino di RS
Components Italia con un’applicazione di tipo
pick&place nell’area evasione ordini, che ha
dimostrato l’affidabilità del sistema e la ripetibi-
lità dei movimenti.
L’automazione open source
muove la robotica industriale
Gianluca Fanchini
Utilizzando delle risorse open source rispettose
degli standard industriali, The FabLab Milano e RS
Components Italia hanno realizzato un sistema di
motion control completamente open source applicato
a un robot industriale.
UN SISTEMA MOTION CONTROL COMPLETAMENTE OPEN SOURCE
A FIL DI RETE
L’AUTORE
G. Fanchini, RS Components Italia
Utilizzando risorse open source è possibile realizzare dei sistemi
di motion control pienamente rispondenti agli standard industriali