{"id":4051,"date":"2020-09-25T07:45:15","date_gmt":"2020-09-25T07:45:15","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/assemblaggio\/?p=4051"},"modified":"2020-11-16T09:10:56","modified_gmt":"2020-11-16T09:10:56","slug":"robotica-collaborativa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/assemblaggio\/robotica-collaborativa\/","title":{"rendered":"La robotica collaborativa \u00e8 gi\u00e0 5.0"},"content":{"rendered":"\n

La robotica collaborativa \u00e8 un trend in crescita da dieci anni, e AutomationWare<\/a> non \u00e8 rimasta indietro: infatti, dopo la sua serie di giunti robotici J-Actuators, l\u2019azienda sta lanciando il cobot AW-Tube. Per la sua realizzazione \u00e8 stato utilizzato il sistema operativo robotico ROS, che permetter\u00e0 di offrire una soluzione modulare customizzabile in termini di spazio di lavoro e di payload.<\/h2>\n\n\n\n

A partire dal 2010, la richiesta di robot industriali ha avuto una consistente accelerazione, che \u00e8 andata sempre pi\u00f9 crescendo negli anni, e molte PMI contribuiscono a questa escalation con un aumento consistente di installazioni robotiche. AutomationWare non \u00e8 rimasta a guardare e ha accettato la sfida realizzando il robot collaborativo AW-Tube, che sar\u00e0 presente sul mercato per fine 2020. L\u2019AW-Tube consentir\u00e0 di unire le capacit\u00e0 dell\u2019uomo e del robot, assistendo e agevolando l\u2019operatore nelle mansioni all\u2019interno dello stesso spazio di lavoro. Il risultato della collaborazione \u00e8 un aumento della qualit\u00e0, della produttivit\u00e0 e della flessibilit\u00e0 del processo; conseguentemente rendendo pi\u00f9 remunerativo per l\u2019azienda.
I robot collaborativi sono considerati uno degli elementi fondamentali dell\u2019Industria 4.0 e della futura 5.0, insieme all\u2019intelligenza artificiale e ai sistemi Cloud. I cobot per poter lavorare fianco a fianco con le persone devono soddisfare elevati requisiti di sicurezza, essere in grado di percepire delle forze esterne e di fermarsi tempestivamente nel caso di urto o contatto. Un requisito fondamentale per le applicazioni collaborative \u00e8 infatti quello di non generare lesioni alle persone nello spazio di lavoro collaborativo in caso di urto accidentale.<\/p>\n\n\n\n

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Un vantaggio di ROS \u00e8 l\u2019indipendenza \ntra lo specifico modello di robot e l\u2019utilizzo degli strumenti e algoritmi a disposizione.\n<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Giunti robotici per una robotica customizzabile<\/h3>\n\n\n\n

Negli ultimi anni Automationware, sfruttando le competenze meccatroniche acquisite, \u00e8 entrata nel mercato della robotica industriale con manipolatori SCARA per attivit\u00e0 di Pick & Place. Per espandere l\u2019offerta robotica, attualmente il reparto R&D \u00e8 focalizzato sulla progettazione e realizzazione del robot collaborativo AW-Tube, da lanciare sul mercato verso la fine del 2020. Il cuore del progetto sono i J-Actuators, giunti robotici controllabili via ROS, caratterizzati da una struttura leggera con rivestimento esterno in materiali appositi come alluminio e plastica, forme arrotondate per diffondere su una superficie maggiore la forza di contatto e ridurre cos\u00ec la pressione applicata. I giunti sono dotati di una complessa interconnessione fra elettronica, software e sensori per la gestione della sicurezza. I J-Actuators rappresentano un punto di partenza per la costruzione di nuove soluzioni di robotica collaborativa altamente customizzabili in termini di carichi e area di lavoro. ROS-Tube sar\u00e0 costituito da sei giunti J-Actuators, interamente progettati e realizzati da AutomationWare, utilizzando anche della componentistica commerciale. Nell\u2019ottica di una famiglia di cobot modulari, sono disponibili in cinque diverse taglie (14-17-20-25-32) che si differenziano tra loro per le prestazioni offerte e quindi anche per peso e ingombri e sono utilizzabili in una grande variet\u00e0 di applicazioni, in particolare su sistemi o macchine rotative, laddove vengono richieste prestazioni di coppia su spazi molto contenuti e\/o controllo diagnostico estremamente sofisticato.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019ultimo nato, il J-32, \u00e8 un giunto molto performante: basato su un motore torque a elevate prestazioni, sviluppa una coppia massima di 353 Nm e nominale di 220 Nm grazie a un riduttore HD ad alte prestazioni. J-14, uno dei giunti pi\u00f9 piccoli al mondo, consente la rotazione ad alta velocit\u00e0 pur mantenendo la coppia massima di 28 Nm. Nelle applicazioni di robotica collaborativa, uno degli aspetti prioritari \u00e8 rappresentato dai valori di coppia ottenibili in uscita dal giunto per poter movimentare elevati carichi. Le richieste di elevata coppia e di velocit\u00e0 estremamente ridotta in uscita dal giunto rendono ideale l\u2019uso di riduttori armonici. I J-Acturator integrano al loro interno un motore sincrono a magneti permanenti ad albero cavo, un harmonic drive, un encoder assoluto multigiro di tipo magnetico montato sull\u2019albero veloce del sistema e un freno di stazionamento come richiesto dalle normative di sicurezza per le fasi di \u201cemergency stop\u201d e di \u201cprotective stop\u201d. Nel giunto \u00e8 presente, inoltre, un\u2019elettronica di controllo raffinata in grado di comunicare attraverso il bus EtherCAT con il motion controller del robot basato sul sistema operativo robotico ROS; integra sensori e accelerometri per la gestione della sicurezza delle operazioni collaborative del manipolatore. Sui giunti sono stati fatti test vibrazionali, test di reperibilit\u00e0 di movimenti e test di carico. Per i test vibrazionali \u00e8 stato utilizzato il sistema di diagnostica AwareVu brevettato da AutomationWare per offrire il controllo in tempo reale del giunto. Utilizzando un algoritmo di FFT (Fast Fourier Transform), il dispositivo, che di fatto \u00e8 un accelerometro, analizza le vibrazioni in tre assi ortogonali e ne riporta i risultati nel software proprietario \u201cAwareVu App\u201d: vengono visualizzati sia l\u2019acquisizione nel dominio del tempo sia la corrispondente FFT.<\/p>\n\n\n\n

  • \"I
    I J-Actuators sono giunti robotici controllabili via ROS, caratterizzati da \nuna struttura leggera.\n<\/figcaption><\/figure><\/li>
  • \"Nel
    Nel giunto \u00e8 presente un\u2019elettronica \ndi controllo raffinata in grado di comunicare attraverso \nil bus EtherCAT.\n<\/figcaption><\/figure><\/li><\/ul><\/figure>\n\n\n\n

    I vantaggi del sistema operativo ROS<\/h3>\n\n\n\n

    Per la realizzazione del cobot, in particolare l\u2019implementazione del progetto meccanico al suo interno, gli aspetti di cinematica e di pianificazione del moto del robot, \u00e8 stato utilizzato il sistema operativo robotico ROS. Il Robot Operating System \u00e8 un framework open-source molto flessibile, fornisce librerie e tool per creare software per applicazioni robotiche ROS, con linguaggi di programmazione supportati C++, Phyton e Java. I pregi di questo sistema operativo robotico sono principalmente due: l\u2019architettura del software e la generalit\u00e0 nei confronti dello specifico modello del robot.
    Altro grande vantaggio di ROS per lo sviluppatore \u00e8 dato dall\u2019indipendenza tra lo specifico modello di robot e l\u2019utilizzo degli strumenti e algoritmi a sua disposizione. Il modello del robot viene descritto in formato URDF (Unified Robot Description Format) contenente sia le specifiche in termini geometrici e grafici sia cinematici e dinamici e viene utilizzato all\u2019interno del framework per lo studio della cinematica diretta e inversa, per la visualizzazione, la simulazione e la gestione del robot fisico. Un altro elemento molto importante \u00e8 dato dalle librerie ROS-Control che permettono di interfacciare la parte software con l\u2019hardware fisico del robot. Implementano il Real-Time e permettono il pieno controllo del robot sfruttando interamente le potenzialit\u00e0 offerte da tutto il framework di ROS. La piattaforma MoveIt incorpora algoritmi di motion planning, cinematica, controllo, rilevamento 3D e manipolazione e permette di costruire il framework necessario alla realizzazione e gestione dei movimenti del robot. ROS-Tube di AutomationWare sar\u00e0 in grado di offrire ai propri clienti un cobot modulare customizzabile in termini di spazio di lavoro e di payload, con conseguente ottimizzazione energetica e relativo risparmio economico. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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