AES_7 2022

FOCUS Approfondimenti 43 INDAGINE Automazione e Strumentazione n Ottobre 2022 cobot ed esoscheletri sono tecnologie affascinanti ed human friendly che possono dare una mano importantis- sima alle persone e alle aziende. Robot umanoidi per i servizi A lungo sognati e rappresentati dalla fantascienza, stanno iniziando a diventare commercialmente praticabili in un’ampia gamma di applicazioni. I robot umanoidi sono robot di servizio professionali costruiti per imitare il movimento e l’interazione umana. Come tutti i robot di servizio, forniscono un valore aggiunto automatizzando le attività in modo da ridurre i costi e la produttività. I robot umanoidi sono sistemi robotici complessi con caratteristiche morfologiche e capacità motorie analoghe a quelle dell’essere umano, in grado di operare all’interno di tali infrastrutture. Questo tipo di piattaforme avanzate è caratterizzato da un’elevata complessità in termini pro- gettuali e di controllo. In esse coesistono ridondanza cine- matica e sistemi di sotto-attuazione della base mobile. I robot umanoidi sono inoltre dotati di numerosi sensori di visione, di forza e inerziali. Ne consegue che il con- trollo dei robot umanoidi richiede l’impiego combinato di molte metodologie di controllo del moto, risoluzione della ridondanza, manipolazione prensile e localizza- zione. In quanto robot mobili altamente articolati, i robot uma- noidi sono costituiti da più corpi rigidi, connessi tra di loro mediante giunti prismatici o più spesso rotazionali . Alcuni di questi corpi costituiscono degli arti la cui estre- mità entra periodicamente in contatto con il suolo per per- metterne una locomozione efficiente da un punto di vista energetico. Va anche notato che l’uso principale delle piattaforme robotiche umanoidi, nel senso stretto della parola, è pre- valentemente confinato alla robotica di servizio, al settore militare, alla ricerca e sviluppo, a progetti pilota o a feno- meni di costume che hanno destato molto scalpore per la somiglianza umana come Sofia, Asimo, Pepper, Reem C e molti altri. Decisamente interessante in ambito industriale è l’evolu- zione di RoBee presentato all’ultima SPS Italia . RoBee, 2 anni, quarta iterazione di sviluppo della piattaforma robotica Oversonic , è un robot umanoide a guida auto- noma alimentato da un set di batterie di nuovissima gene- razione. È alto 1,75m, con un peso di circa 70 Kg. Replica operativamente la struttura meccanica del corpo umano, con 36 giunti mobili e un set completo di sensori che gli consentono di vedere e navigare lo spazio circostante. L’interazione è gestita tramite interfaccia vocale, in grado di sostenere una normale conversazione. Il sistema di navigazione è affidato ad un complesso algoritmo basato su depth cameras che tramite computer vision consentono di muoversi agevolmente e in sicurezza in spazi condi- visi con il pubblico. Tutto ciò si traduce sia in azioni di picking con l’utilizzo di end effectors custom sia, attra- verso un voicebot proprietario, in attività relazionali con gli operatori (social robotics). Gli antropomorfi in fabbrica D’altra parte la struttura e il campo di impiego dei robot umanoidi è assai prossimo a quello dei robot antropo- morfi che in campo industriale da tempo si sono affermati come sistemi articolati con spiccate doti di flessibilità meccanica e compattezza. I numerosi bracci e i relativi giunti garantiscono la copertura di aree di lavoro irrag- giungibili con altre tipologie di macchine. In sostanza, i robot antropomorfi sono in grado di raggiungere uno stesso punto con differenti configurazioni degli assi e di mantenere elevati livelli di precisione e ripetibilità anche a fronte di alte velocità di spostamento. Altro punto di forza dei robot antropomorfi è la possibilità di eseguire lavorazioni in ambienti ostili, sostituendo gli operatori nell’esecuzione di incarichi pericolosi e gravosi. La movi- mentazione si basa su complessi algoritmi di cinematica e viene supervisionata da un controllo elettronico centrale. Grazie alla varietà dei modelli, alle prestazioni crescenti e ai livelli ridotti di manutenzione, i robot antropomorfi vengono utilizzati nelle più disparate applicazioni: dalle lavorazioni meccaniche, alla manipolazione, fino alle operazioni di montaggio e assemblaggio di componenti complessi. I settori di impiego spaziano dall’automobili- stico all’aeronautico, dal food & beverage alla plastica, dal metalmeccanico all’industria elettromeccanica ed elettronica. Il robot antropomorfo industriale è dunque una macchina in grado di imitare alcune abilità dell’uomo come, ad esempio, la capacità del movimento o la perce- zione degli spazi. In un certo senso nel suo ambito rientra anche la robotica umanoide dove sono protagonisti robot UR20, il nuovo cobot con payload da 20 kg di Universal Robots