AS1_2025

Automazione e Strumentazione Gennaio - Febbraio 2025 Approfondimenti 39 INDAGINE Il Rinascimento ha visto esempi estremamente raffinati di meccanica ‘classica’, con Leonardo da Vinci che progettò un cavaliere meccanico nel 1495, ideando quello che è considerato uno dei primi esempi di automa umanoide. Nell’evoluzione della robotica e della mecca- tronica, il primo sostanziale balzo tecnologico, che ha segnato un forte discontinuità e l’intro- duzione di tecnologie radicalmente nuove, è ascrivibile alla rivoluzione industriale del XVIII e XIX secolo, che segnò un punto di svolta radi- cale di queste discipline. Le macchine automa- tiche, come i telai Jacquard, furono tra le prime a integrare concetti di controllo e automazione. Questi dispositivi utilizzavano schede perforate, come memorie meccaniche, per programmare i movimenti delle macchine, gettando le basi per l’automazione moderna. Nascita della robotica moderna Dalla Metà del XX Secolo, con l’avvento dell’e- lettronica e dei computer, la robotica iniziò a svilupparsi come disciplina autonoma. Alcuni momenti chiave della robotica sono dovuti tanto alla narrativa quanto all’ingegneria vera e pro- pria: nel 1942, Isaac Asimov coniò il termine ‘robotica’ e formulò le sue famose ‘Tre Leggi della Robotica’; mentre, nel 1954, George Devol brevettò il primo robot industriale program- mabile, l’Unimate, che sarebbe stato introdotto negli impianti di produzione automobilistica negli anni 60. Meccatronica, scienza interdiscipli- nare La meccatronica nasce dall’integrazione di mec- canica, elettronica, informatica e controllo auto- matico. Il termine fu coniato negli anni 60 in Giappone per descrivere i sistemi meccanici che incorporavano componenti elettronici e compute- rizzati. Oggi, la meccatronica elettrica, idraulica e pneumatica è ampiamente utilizzata nelle appli- cazioni di robotica e negli impianti di produzione. Negli anni 70 e 80, la meccatronica ha avuto un momento di sviluppo sostanziale grazie all’evo- luzione dei microprocessori, che permisero il controllo preciso dei sistemi elettromeccanici. Le applicazioni iniziali sono state rivoluzionarie per tutto il settore industriale e hanno incluso le macchine utensili a controllo numerico (CNC), i sistemi di produzione flessibile (FMS) e i dispo- sitivi medici avanzati. La meccatronica ha avuto un ruolo cruciale nello sviluppo della robotica e ha permesso la creazione di robot con capacità avanzate, come la manipolazione precisa, il controllo del movi- mento e l’interazione con l’ambiente. Per esem- pio, la meccatronica pneumatica ha permesso di realizzare pinze per la presa robotica che riuni- scono caratteristiche essenziali, come velocità, semplicità ed efficienza. Evoluzione della robotica avanzata La robotica industriale è stata uno dei primi set- tori a beneficiare delle tecnologie più innovative dell’automazione avanzata. I robot industriali, come gli antropomorfi, noti anche come bracci robotici, sono stati progettati per eseguire com- piti ripetitivi con alta precisione e velocità. In termini di evoluzione della tecnologia, dei progressi significativi sono stati fatti già negli anni 70, con l’introduzione dei robot Scara (Selective Compliance Assembly Robot Arm), per applicazioni di assemblaggio, che hanno per- messo di automatizzare in modo esteso le linee di produzione di schede e sistemi elettronici. Nel periodo compreso tra gli anni 80 e 90 si è regi- strato un forte sviluppo dei robot a sei gradi di libertà , caratterizzati da una grande flessibilità. I robot di servizio sono una evoluzione molto recente. Negli ultimi decenni, questi tipi di robot hanno incominciato a diffondersi nel settore terziario e sono diventati una realtà in contesti come la sanità, la logistica e l’intrattenimento. Un esempio degno di nota è quello dei robot chirurgici che, nella maggior parte dei casi, sono costituiti da sistemi di precisione assistiti dall’automazione e tele-operati da un chirurgo, utilizzati per interventi minimamente invasivi. Mentre i robot per la logistica commerciale, nelle loro applicazioni più impegnative in ter- mini di prestazioni, come i sistemi di handling automatico utilizzati nei magazzini di Amazon, assomigliano molto a sistemi per la logistica industriale, progettati per ottimizzare la gestione degli stock. Robotica mobile e autonoma La robotica mobile ha fatto registrare un’evolu- zione notevole negli ultimi anni, grazie a tec- nologie come la visione artificiale e il machine learning. Le applicazioni includono i sistemi di trasporto automatico già ampiamente dif- fusi nell’industria, come gli AGV (Automated