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Tutorial GENNAIO-FEBBRAIO 2025 AUTOMAZIONE OGGI 459 | 89 bracci robotici. Ciò permette loro di navigare in ambienti complessi e di manipolare oggetti, caratteristica fondamentale per le applicazioni nel settore manifatturiero; inoltre, la presenza di sensori intelligenti e telecamere integrate per- mette a questi sistemi di eseguire compiti evo- luti di ispezione dei prodotti e manutenzione dei macchinari, condividendo lo spazio di lavoro in tutta sicurezza con gli operatori. Quello dei robot manipolatori mobili è uno dei mercati con mag- giori prospettive di crescita. Valutato 120 milioni di USD nel 2024, si prevede che raggiungerà i 3 miliardi di dollari entro il 2032, con un eccezio- nale tasso di crescita annuo del 48,9% (dati Rese- arch Business Insights 2024). A dare la spinta alla diffusione di questa tecnologia sarà soprattutto la sempre più crescente adozione in ambito logi- stico e di gestionemagazzino, dove si incontrano già da tempo i robot mobili, ma anche in altri set- tori che siamomeno abituati a immaginare come robotizzati, come il medicale e l’agricoltura. Hardware sì, ma anche tanto software I robot manipolatori mobili sono una categoria avanzata di sistemi robotici che combinano la capacità di manipolazione di un braccio robotico con la mobilità autonoma di una piattaforma mobile. Questa integrazione permette loro di operare con un’elevata versatilità, spostandosi autonomamente e interagendo con l’ambiente per completare una vasta gamma di operazioni complesse. La loro progettazione rappresenta un passo significativo nell’automazione industriale, grazie alla possibilità di unire precisione e flessibi- lità operativa in un unico dispositivo. Dal punto di vista strutturale, questi robot sono progettati per combinare hardware sofisticato e software avan- zato, e si basano su tre componenti principali: il robot, gli utensili e la piattaforma mobile. Il brac- cio robotico, caratterizzato da un alto numero di gradi di libertà, è in grado di eseguire movimenti precisi e complessi. Il braccio robotico può essere equipaggiato con strumenti personalizzabili, come pinze o ventose, per adattarsi alle specifi- che esigenze delle applicazioni: manipolazione, picking, sorting, ma anche compiti più complessi che richiedono end effector specifici. La piatta- forma mobile, invece, dotata di sensori avanzati, come LiDAR, telecamere stereoscopiche e unità di misurazione inerziale (IMU), che alimentano al- goritmi di Slam (Simultaneous Localization and Mapping). Questo consente al robot di mappare l’ambiente circostante, individuare ostacoli e pia- nificare percorsi ottimali in tempo reale. Per quanto riguarda il braccio robotico, la mag- gior parte delle recenti applicazioni prevede l’installazione di un robot collaborativo. I cobot sono infatti intrinsecamente sicuri, possono fermarsi o modificare il loro comportamento in caso di potenziali collisioni, assicurando un’in- terazione sicura anche in contesti dinamici. Questo li rende particolarmente adatti a essere impiegati in lavori ripetitivi o pesanti, liberando gli operatori da attività faticose e migliorando la sicurezza e il comfort lavorativo. In termini di vantaggi, i cobot migliorano la produttività e la flessibilità operativa. La loro capacità di es- sere rapidamente riprogrammati permette di adattarli a nuove esigenze, rendendoli ideali in settori caratterizzati da cicli produttivi varia- bili. Inoltre, l’eliminazione delle barriere fisiche, come le recinzioni di sicurezza, non solo otti- mizza lo spazio disponibile ma riduce anche i costi di implementazione. La collaborazione di- retta con l’operatore umano crea un ambiente di lavoro in cui le macchine amplificano le ca- pacità delle persone, favorendo un maggiore livello di efficienza. Tuttavia, l’impiego di cobot non è privo di sfide tecnologiche: una delle principali riguarda la complessità dei sistemi di percezione e navigazione, che devono garan- tire un funzionamento sicuro anche in ambienti non strutturati. Inoltre, la programmazione in- tuitiva, pur essendo un vantaggio, deve essere combinata con un’accurata calibrazione dei sensori per evitare falsi positivi o ritardi nelle reazioni. Infine, il bilanciamento tra autonomia e controllo umano richiede sistemi avanzati di gestione e monitoraggio per garantire che il cobot operi sempre in armonia con il contesto umano e produttivo. Le attrezzature e gli end effector del robot (pinze, ventose, saldatori, avvitatori o mani di presa robotiche avanzate) aggiungono un li- vello di sofisticazione, e quindi di complessità progettuale, ai manipolatori mobili. Grazie alla possibilità di sostituire gli utensili in base al compito da svolgere, un singolo robot può essere impiegato in applicazioni diverse, dal prelievo di oggetti alla lavorazione di preci- sione. Questo aumenta la flessibilità operativa e riduce i costi, poiché non è necessario ac- quistare macchinari dedicati per ogni compito specifico. Inoltre, gli Eoat moderni sono spesso dotati di sensori che migliorano la precisione e il controllo, garantendo una manipolazione sicura e accurata anche con oggetti fragili o di forme irregolari. Per la programmazione, i robot utilizzano framework come ROS (Robot Operating System), che fornisce una piatta- forma modulare per integrare sensori, attuatori e logiche di controllo. Gli sviluppatori possono creare routine personalizzate per attività spe- cifiche, sfruttando librerie predefinite per la manipolazione o la navigazione. Inoltre, l’ap- prendimento automatico sta diventando una componente cruciale: i robot possono essere addestrati a riconoscere oggetti o prevedere comportamenti attraverso algoritmi di intelli- genza artificiale, migliorando le loro prestazioni nel tempo. Queste tecnologie, combinate con simulazioni virtuali che permettono di testare scenari prima dell’implementazione reale, ga- rantiscono efficienza e sicurezza nell’utilizzo dei robot mobili manipolatori. Quali vantaggi? L’adozione di questi robot comporta numerosi vantaggi. La capacità di spostarsi e operare in diverse aree di lavoro senza la necessità di mo- difiche infrastrutturali li rende particolarmente adattabili. Inoltre, migliorano l’efficienza delle operazioni automatizzando compiti ripetitivi e riducendo i tempi improduttivi. La loro capacità di lavorare in collaborazione con gli operatori umani li rende inoltre sicuri e facilmente inte- grabili in ambienti condivisi. Nonostante i numerosi punti di forza, i robot manipolatori mobili presentano alcune sfide tecniche. Operare in ambienti non strutturati, caratterizzati da ostacoli dinamici o variazioni I robot mobili manipolatori stanno rivoluzionando il settore della logistica e la gestione dei magazzini grazie alla loro capacità di combinare mobilità e manipolazione precisa Fonte: foto Shutterstock