{"id":3089,"date":"2020-03-10T11:50:16","date_gmt":"2020-03-10T11:50:16","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/assemblaggio\/?p=3089"},"modified":"2020-05-28T10:23:11","modified_gmt":"2020-05-28T10:23:11","slug":"quando-i-robot-industriali-sono-vestiti-da-cobot","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/assemblaggio\/quando-i-robot-industriali-sono-vestiti-da-cobot\/","title":{"rendered":"Quando i robot industriali sono vestiti da cobot"},"content":{"rendered":"\n

Il concetto di Safety \u00e8 uno dei pilastri dello smart manufacturing, soprattutto quando si parla di come far interagire uomo e macchina: quanto tempo devono lavorare insieme e come devono farlo mantenendo un livello produttivo ottimale sono sicuramente i due aspetti pi\u00f9 importanti. Oltre ai robot industriali e ai cobot, Mitsubishi Electric<\/strong> ha pensato a delle soluzioni intermedie: un robot industriale, ma in grado diventare collaborativo al bisogno, senza inficiare sul processo industriale n\u00e9 mettendo a rischio la sicurezza degli operatori. <\/p>\n\n\n\n

di Rossana Pasian<\/em><\/p>\n\n\n\n

Il Safety \u00e8, dei tre pilastri costituenti la filosofia della robotica di Mitsubishi Electric, forse quello pi\u00f9 in voga anche presso i competitor parlando della crescente necessit\u00e0 di dover (e voler) far interagire insieme uomo e macchina secondo i dettami dello smart manufacturing pi\u00f9 evoluto. L\u2019approccio di Mitsubishi Electric \u00e8 stato, per\u00f2, leggermente diverso da quello del mercato, avendo attuato una politica graduale e misurata alla reale necessit\u00e0 applicativa. Avendo ben chiaro l\u2019obiettivo di dover far collaborare e lavorare fianco a fianco uomo e robot, ci si \u00e8 interrogati sul come poter raggiungere tale obiettivo senza dover necessariamente coinvolgere un cobot, ma anche attraverso altri device e strumenti che rendano lo scenario produttivo collaborativo.
\n\u201cMentre tutti parlavano di robot collaborativi\u201d, racconta Marco Filippis, Product Manager Robot South EMEA di Mitsubishi Electric, \u201cMitsubishi Electric si \u00e8 fatta invece portavoce del concetto di applicazione collaborativa attuando un approccio tecnologico con soluzioni \u2018ibride\u2019, scalabili in base all\u2019applicazione reale, fino ad arrivare ai cobot veri e propri. In funzione di quello che \u00e8 il tempo di interazione tra la macchina e l\u2019uomo sono state infatti messe a punto differenti soluzioni\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Robot industriale contro robot collaborativo<\/strong>
Se si vuole un\u2019ampia produttivit\u00e0 a fine linea \u00e8 necessario l\u2019utilizzo di un robot industriale, cio\u00e8 quello \u201cclassico\u201d che ormai si vede da molti anni negli stabilimenti, che deve essere necessariamente chiuso all\u2019interno di una gabbia di protezione, andando infatti a velocit\u00e0 particolarmente elevate con il rischio di colpire l\u2019operatore. Dall\u2019altra parte ci sono i robot collaborativi puri, quindi in grado di coesistere con l\u2019uomo, senza nessun tipo di barriere; ma, per ragioni di sicurezza e di natura stessa del robot, non possono garantire uguali velocit\u00e0 e produttivit\u00e0. Tra queste due soluzioni, che si possono definire diametralmente opposte, ce ne sono diverse intermedie, che possono risolvere alcuni dei problemi degli utilizzatori.
\u201cIl problema di Industry 4.0\u201d, spiega Marco Filippis, \u201c\u00e8 stato quello di far percepire due aspetti che secondo me sono errati. Il primo \u00e8 che il robot collaborativo sarebbe stato il futuro dell\u2019industria in qualsiasi campo, ma ci\u00f2 non \u00e8 possibile: il cobot, infatti, ha una sua ben chiara natura e una sua ben definita collocazione nel mercato; se si utilizza un robot collaborativo per applicazioni industriali, a un certo punto ci saranno delle mancanze, riguardanti la velocit\u00e0 oppure la struttura meccanica, perch\u00e9 se lavorando oltre i limiti fisici c\u2019\u00e8 il rischio di rottura\u201d. \u201cIl secondo errore\u201d continua Marco Filippis \u201c\u00e8 che c\u2019\u00e8 stata una gestione binaria, se non addirittura conflittuale, tra il robot industriale e il robot collaborativo. Ma queste due soluzioni nascono per fare operazioni differenti, e una non pu\u00f2 sostituire l\u2019altra, almeno per come conosciamo l\u2019industria adesso\u201d. <\/p>\n\n\n\n

Applicazioni \u201ccooperative\u201d<\/strong>
Intanto, nel mezzo stanno nascendo applicazioni che possono essere considerate \u201ccooperative\u201d. Mitsubishi Electric ha sviluppato il modulo di sicurezza avanzata MELFA Safeplus, gi\u00e0 agli albori di Industry 4.0. Si tratta di una centralina, che viene connessa al controller del robot e nella quale si vanno a collegare degli elementi Safety, dalle barriere ai laser scanner fino a otto ingressi Safety. Grazie ai sensori esterni \u00e8 possibile creare intorno al robot delle aree collaborative, il che significa che possono essere a velocit\u00e0 differenti, bassa durante l\u2019approccio e zero quando l\u2019operatore \u00e8 in prossimit\u00e0 del robot. Il secondo step di MELFA Safeplus \u00e8 il MELFA Safe Skin, ovvero, oltre agli ingressi Safety che delimitano l\u2019area di warning, i robot industriali vengono coperti con una \u201cpelle\u201d multisensoriale, quindi dei sensori che al tocco fanno fermare il robot.
Il grande vantaggio di queste soluzioni ibride \u00e8 che non si \u00e8 costretti a inficiare sulla produttivit\u00e0 a fine linea, anche se l\u2019operatore \u00e8 distante, e allo stesso tempo non \u00e8 necessario restare lontano dal robot per paura che colpisca le persone.
\u00c8 stata sviluppata, di fatto, una soluzione industriale, ma che pu\u00f2 diventare collaborativa quando serve: \u201cVestiamo un robot industriale da cobot\u201d commenta Marco Filippis. Il vantaggio di questa soluzione \u00e8 che si hanno delle funzionalit\u00e0 certificate, ma soprattutto creando delle aeree collaborative non bisogna pi\u00f9 preoccuparsi se ci\u00f2 che sta intorno al robot \u00e8 collaborativo o meno: \u00e8 una macchina industriale che viene resa collaborativa nel raggio di un valore definito. <\/p>\n\n\n\n

La robotica collaborativa si avvicina a quella industriale<\/strong>
Mitsubishi Electric ha sviluppato anche il robot MELFA Assista. In uscita nel 2020, prevede un payload di 5 kg al polso e uno sbraccio di 932 mm, posizionandosi cos\u00ec in quello che per la robotica collaborativa \u00e8, appunto, un prodotto intermedio. Dopo la sua commercializzazione, partir\u00e0 un lavoro per la scalabilit\u00e0 del robot, per arrivare in futuro ai 10 kg di payload, per avere una gamma completa che risponda a un vasto range di applicazioni.
MELFA Assista \u00e8 un robot che ha caratteristiche abbastanza definite: non ha batterie per i motori (utilizza gli MRJ5 di Mitsubishi Electric), ma soprattutto vanta una ripetibilit\u00e0 molto elevata, di circa 0,2 mm in posizione, perch\u00e9, anche se la struttura interna \u00e8 collaborativa, si \u00e8 scelto di mantenere alcuni dettagli che sono caratteristici dell\u2019industriale. La struttura meccanica sugli ultimi due assi \u00e8 molto rigida, cosa che permette sia nel direct teaching, cio\u00e8 quando il robot viene trascinato per fargli acquisire delle posizioni, sia quando \u00e8 utilizzato tramite software di avere un livello di ripetibilit\u00e0 comparabile ai suoi \u201cfratelli\u201d industriali.
Il software del cobot \u00e8 easy-to-use, in funzione del fatto che molto spesso i robot collaborativi finiscono nelle mani degli end user, quindi a persone che non hanno un background robotico. MELFA Assista, come si \u00e8 accennato, pu\u00f2 essere programmato, oltre che con il direct teaching, con una tastiera di programmazione con due software alternativi, entrambi di Mitsubishi Electric, RT ToolBox3, che copre tutti i robot, oppure il software speciale RT VisualBox. Con il secondo, \u00e8 possibile creare tramite app un diagramma di flusso, questo permette all\u2019utilizzatore di gestire il modo in cui raccordare gli assi, il modo in cui gestire i branch condizionati (se \u00e8 un ramo solo, due o pi\u00f9 rami) per definire ci\u00f2 che deve fare il robot in quel momento, l\u2019apertura e la chiusura delle pinze e molto altro. Il vantaggio \u00e8 che \u00e8 tutto molto grafico, e di conseguenza diretto. Se \u00e8 necessario fare qualcosa di pi\u00f9 complesso si passa a RT ToolBox3, che d\u00e0 maggiore livello di flessibilit\u00e0. Nella simulazione 3D \u00e8 possibile importare i CAD e, con una buona approssimazione, definire il ciclo di lavoro del robot.<\/p>\n\n\n\n

Le applicazioni per cobot e per soluzioni intermedie<\/strong>
\u201cRitengo ci siano applicazioni nate per impiegare un cobot\u201d, commenta Marco Filippis. \u201cTali applicazioni prevedono un legame stretto tra uomo e robot come ad esempio operazioni coordinate in cui il cobot effettua operazioni che lo rendono un collega.\u201d. Ci sono delle attivit\u00e0 ripetitive, usuranti e che richiedono molta precisione, che non per forza devono essere compiute a velocit\u00e0 alte, perch\u00e9 magari bisogna dare modo all\u2019operatore di avere il tempo di fare la sua parte di assemblaggio o manipolazione: per questo tipo di applicazioni il cobot \u00e8 ideale. Nelle soluzioni ibride, invece, rientrano tutte quelle applicazioni in cui \u00e8 necessario avere una produttivit\u00e0 che si avvicini molto a quella industriale, ma allo stesso tempo l\u2019operatore pu\u00f2 intervenire occasionalmente nell\u2019area di lavoro. Di conseguenza, la scelta tra l\u2019utilizzo di un cobot puro o di una soluzione ibrida \u00e8 dettata dal tempo di interazione con l\u2019umano.
\u201cMagari in futuro ci saranno delle nuove applicazioni dedicate al cobot\u201d, afferma Marco Filippis, \u201cgi\u00e0 concepite a livello di progettazione per utilizzarlo. Mitsubishi Electric crede nella filosofia giapponese dei \u2018piccoli passi\u2019: quando esce un nostro prodotto sappiamo che \u00e8 testato e pu\u00f2 garantire una qualit\u00e0 eccellente e delle performance interessanti per il mercato. Mitsubishi Electric \u00e8 conosciuta per la qualit\u00e0: non possiamo permetterci che i clienti dicano che un nostro prodotto non risponde agli standard. Su questo basiamo le nostre strategie aziendali\u201d. Per MELFA Assista \u00e8 andata proprio cos\u00ec: \u00e8 stato sviluppato quando ancora non era conosciuta molto questa tipologia di applicazione ibrida, \u00e8 stata perfezionata e poi presentata al mercato. <\/p>\n\n\n\n

Safety e intelligenza artificiale<\/strong>
Anche l\u2019intelligenza artificiale gioca un ruolo chiave nella Safety e nella convivenza tra robot e umano, agevolando l\u2019operatore nel proprio lavoro e rendendo il robot intelligente. Infatti, il robot di per s\u00e9 nasce come un braccio di asservimento, se non viene integrato con della sensoristica esterna che gli dica quello che deve fare. Mitsubishi Electric, attraverso la AI, intende migliorare le performance del robot sotto l\u2019aspetto della movimentazione sia in rapporto con l\u2019uomo sia in applicazioni un po\u2019 particolari.
Con MELFA SmartPlus Mitsubishi Electric propone delle soluzioni, hardware pi\u00f9 software, in grado di migliorare delle funzioni che il robot gi\u00e0 possiede, come per esempio l\u2019utilizzo del sensore di forza. Questo serve in tutte quelle applicazioni in cui il robot si deve adattare a una non linearit\u00e0 del percorso da seguire oppure a un assemblaggio molto preciso. Mitsubishi Electric ha integrato al sensore di forza un algoritmo di intelligenza artificiale, che permette di andare a modificare il controllo della velocit\u00e0 del robot: in questo modo si va a fare del deep learning, perch\u00e9 tendenzialmente quello che si ha \u00e8 un\u2019identificazione e una modifica del controllo di velocit\u00e0 in modo da raggiungere un risultato che \u00e8 migliori la rapidit\u00e0 e l\u2019efficienza. Il robot quindi impara ad adattare la propria velocit\u00e0 e la propria forza in base alla situazione reale del momento.
Mitsubishi Electric, inoltre, ha investito nel progetto in collaborazione con Real Time Robotics per creare l\u2019applicazione Robot Motion Planning, che aiuta a evitare le possibili collisioni tra robot e uomo o tra robot e robot, e permette soprattutto di fermare i robot senza toccarli e al robot di capire se e quali variazioni dinamiche ci sono state intorno a lui, e quindi di correggere dinamicamente in tempo reale la traiettoria. Tutto questo \u00e8 possibile grazie a un sistema di telecamere e a un hardware dedicato, insieme all\u2019algoritmo di intelligenza artificiale, che consentono di lavorare in un sistema completamente destrutturato. \u201c\u00c8 il robot che si adatta alla presenza dell\u2019uomo e non il contrario\u201d ha concluso Marco Filippis.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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