Lavorare con i robot - Valutazione attenta - Robot intelligenti - Guardare al futuro - Evitare ostacoli

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Lavorare con i robot
I robot sono sempre più presenti nei luoghi di lavoro in quanto apportano numerosi benefici, dalle operazioni di sollevamento di carichi pesanti fino all'esecuzione di attività ripetitive. Tuttavia, la maggior parte dei robot è ancora statica e generalmente viene mantenuta separata dal personale umano che lavora sul posto. Per un'integrazione completa dei robot, e in particolar modo dei robot mobili, in un ambiente collaborativo, è necessario superare molte sfide.

Valutazione attenta
La realizzazione di una linea di produzione richiede un'analisi e una valutazione attente dei diversi passi per ottenere un processo efficiente. L'aggiunta di robot nell'equazione rende il processo molto più complesso. Il sistema deve garantire che il personale possa interagire in tutta sicurezza con i robot, preferibilmente senza compromettere l'efficienza della linea di produzione. Inoltre, in presenza di robot mobili, è necessario effettuare una pianificazione attenta in modo che possano spostarsi in sicurezza attorno all'impianto, evitando il personale, altri robot, macchinari e qualsiasi altro ostacolo. Una volta completata l'analisi, è possibile definire e implementare un'architettura per l'intero sistema con regole e percorsi predefiniti programmati nei robot per consentirne lo spostamento attorno all'impianto.

Robot intelligenti
Che siano statici o mobili, i robot devono essere "intelligenti". Per essere in grado di prendere decisioni intelligenti, un robot deve prima di tutto conoscere l'ambiente circostante. Ciò significa che ha bisogno di alcuni sensori tra cui telecamere, laser, radar, ecc. per rilevare oggetti durante il loro percorso, molti robot utilizzano un sensore LIDAR a ricerca frontale. Questo sensore esegue una scansione orizzontale da sinistra a destra. Tale operazione è importante per rilevare oggetti sul pavimento, ma non per oggetti sporgenti al di sopra del livello del pavimento, come un pallet che non è correttamente impilato o un oggetto che sporge da uno scaffale. Per garantire che il robot rilevi anche questi oggetti, è stato necessario aggiungere un secondo sensore LIDAR che esegue la scansione degli ostacoli anche in verticale. In questo modo aumenta anche la complessità della rete dei sensori e delle regole necessarie per lo spostamento del robot attorno gli oggetti, il che richiede un robot molto più intelligente.
Ciò che rende un robot "intelligente" è la programmazione avanzata necessaria per consentire al robot di prendere decisioni. Si tratta di algoritmi molto complessi che permettono al robot di identificare cosa sta "vedendo" e di sapere cosa fare in ogni possibile scenario.

Guardare al futuro
Oltre a offrire ai singoli robot la capacità di prendere decisioni proprie, in ambienti di produzione, i sistemi di gestione avanzati della flotta possono gestire tutti i robot in maniera più efficace. Questi sistemi sono in grado di assegnare compiti in base a una pianificazione ottimale che preveda, ad esempio, che alcuni robot siano in carica mentre altri lavorano e che ci sia sempre un robot completamente carico a disposizione. Tali sistemi avanzati possono pianificare molte attività successive. Quindi, è possibile assegnare dei compiti che potrebbero non sembrare logici a un operatore. Ad esempio, il sistema potrebbe non incaricare il robot più vicino di eseguire un'attività perché quel robot è già assegnato a un'altra attività o forse perché il robot assegnato deve ricaricarsi dopo aver consegnato il carico in una postazione vicina a una stazione di carica. I sistemi inoltre sono in grado di acquisire informazioni dai singoli robot. Se un robot rileva un percorso bloccato, può intraprendere un nuovo percorso e segnalare al sistema la presenza di un'ostruzione. Così, il sistema di gestione della flotta informa i restanti robot dell'ostruzione, in modo che possano evitarla e cambiare percorso.

Evitare ostacoli
Come il sistema GPS nelle nostre auto, i robot industriali utilizzano mappe per trovare il percorso. Se un robot rileva un ostacolo, può utilizzare la mappa e i sensori per eseguire una manovra in sicurezza intorno all'ostacolo. Ad esempio, esaminiamo una fabbrica che dispone di robot mobili e di carrelli elevatori a forca. Quando il robot rileva che un carrello elevatore a forca blocca il suo percorso, prima di tutto deve rilevare se è fermo o in movimento. Se è in movimento, deve capire quale strada stia percorrendo. Ciò consente di programmare un percorso che ad esempio prevede di seguire il carrello elevatore piuttosto che superarlo. Tutto ciò può sembrare ovvio per una persona ma il robot ha bisogno di più sensori per rilevare il movimento e di algoritmi più complessi che definiscano tutte le regole come limiti di velocità, priorità e sistemi unidirezionali.

Milano, 27/06/2018

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