EMB 92

EMBEDDED 92 • MAGGIO • 2024 25 (guida manuale) è nota anche come “apprendimento diretto”. In questa modalit collaborativa, l’operato- re può apprendere le posizioni del robot spostando il robot senza la necessit di un’intermediaria interfac- cia. Il peso del braccio del robot viene compensato per mantenere la sua posizione. L’operatore entra diretta- mente in contatto con la macchina attraverso un dispo- sitivo di guida che guida il movimento del robot. Que- sto uno scenario collaborativo avanzato che richiede robot dotati di funzionalit di arresto monitorato di sicurezza e velocit monitorata di sicurezza. Mentre il robot all’interno dell’area collaborativa, esegue il programma in modalit automatica; se l’operatore si avvicina a quest’area, il programma del robot e i mo- vimenti si interrompono. Quando l’operatore attiva il dispositivo di guida manuale, lo stato del robot passa alla funzionalit di velocit monitorata di sicurezza per consentire il movimento diretto del robot. Quan- do l’operatore rilascia il dispositivo di guida manuale, il robot ritorna in arresto monitorato di sicurezza e riprende il programma interrotto in precedenza non appena l’operatore lascia l’area collaborativa. La terza modalit è denominata “Speed and Separa- tion Monitoring” (monitoraggio della velocit e del- la separazione). Indicata anche come “Monitoraggio della velocit e della posizione”, consente la presenza umana all’interno dello spazio del robot mediante sen- sori di monitoraggio di sicurezza. Il robot opera a pie- na velocit quando l’uomo si trova nella zona sicura, a velocit ridotta nella zona intermedia di sicurezza, e si ferma quando l’uomo si sposta nella zona non si- cura. Queste aree vengono ispezionate con scanner o con un sistema di visione. Nelle zone dove l’operatore non entra in contatto con il robot ma può essere messo in pericolo dalla caduta di un oggetto manipolato, il robot viene rallentato a una velocit di sicurezza. Se l’area di lavoro del robot viene violata, il robot viene arrestato. Per quanto queste due aree siano libere, il robot può operare ai parametri massimi. La quarta modalit è denominata “Power and Force Limiting” (limitazione della potenza e della forza). Questo approccio collaborativo prescrive la limitazio- ne della potenza e della forza del motore del robot in modo che un lavoratore umano possa lavorare fianco a fianco con il robot. Questo livello richiede apparecchia- ture dedicate e modelli di controllo per gestire le colli- sioni tra il robot e l’uomo senza conseguenze dannose per quest’ultimo. Il controllo dell’interazione fisica uo- mo-robot prevede una classificazione dei tipi di contat- to e delle relative lesioni, nonché i metodi di gestione delle collisioni. Riguardo la gestione delle collisioni, la soluzione pi ovvia attivare i freni del robot dopo la collisione con arresto immediato. La modalit di controllo stata migliorata con strate- gie che si traducono in un comportamento pi sicuro come la diminuzione dell’energia d’urto attraverso un contro-movimento nella direzione opposta alla direzio- ne del contatto. Un metodo basato sull’esperienza sfrutta i modelli di rete neurale e i dati dei sensori ricettivi del robot per stimare le forze in gioco scambiate. Questo metodo prevede il controllo ibrido che gestisce il movimento relativo e le forze di contatto scambiate durante il contatto fisico tra l’uomo e il robot in attivit collabo- rative. Vengono utilizzati sensori esterni per la stima in linea della forza di contatto e la localizzazione del punto di contatto, e lo scenario operativo del potenzia- le contatto, variabile nel tempo, ottenuto analitica- mente proprio da questa stima. La figura 2 illustra un esempio di delimitazione di un’area operativa collaborativa di sicurezza uomo-ro- bot. Le future direzioni della ricerca dovrebbero spingere fortemente verso un’integrazione pervasiva delle so- luzioni collaborative uomo-robot nelle industrie. In termini generali, necessitano soluzioni robotiche col- laborative sicure e facili da usare che consentano re- almente ai robot di lavorare in sicurezza insieme agli operatori umani, come collaboratori, ciascuno inte- grando le competenze degli altri. Fig. 2 – Area operativa collaborativa uomo-robot (Fonte: SICK) COBOTS | IN TEMPO REALE