Nell’industria del futuro l’uomo e le macchine collaboreranno sempre di più fianco a fianco: i computer, i robot e gli altri strumenti tecnologici, come i sistemi di intelligenza artificiale o visione artificiale, non saranno più solo “attrezzi del mestiere”, ma collaboratori attivi nel processo di produzione. Questa rivoluzione industriale si sta facendo strada già nel nostro presente attraverso l’utilizzo sempre più capillare di robot, robot mobili autonomi e cobot, i robot collaborativi.
Sono notevoli i vantaggi di cui le aziende possono beneficiare grazie all’utilizzo della robotica: efficienza produttiva, automazione di processi, precisione nei movimenti, riduzione dei costi e ottimizzazione delle risorse. I robot e cobot di ultima generazione sono inoltre più semplici da programmare e sono integrabili con i preesistenti sistemi produttivi. I progressi della tecnologia, soprattutto nel campo dell’intelligenza artificiale e Machine Learning, permettono alla robotica di integrarsi attivamente nei processi di produzione dell’industria 4.0.
Cobot, robot collaborativi per l’industria 4.0
I robot collaborativi, conosciuti come cobot, sono strumenti versatili che svolgono un ruolo chiave nei processi di automazione industriale, anche in contesti di piccole dimensioni. Per ottenere la massima efficienza e la miglior qualità produttiva è necessario che i cobot siano integrati con altri elementi fondamentali, come i sistemi di visione artificiale. Un efficiente sistema di visione artificiale è cruciale per l’utilizzo di un cobot, sia per effettuare task operativi con precisione che per eseguire controlli qualità.
Perché un cobot si possa muovere in autonomia, il sistema integrato di visione artificiale riconosce un landmark, ovvero un punto di riferimento, che lo possa guidare nei movimenti. Il landmark permette al cobot di orientarsi e individuare altri punti base, come ad esempio la posizione di un articolo per eseguire un pick-and-place, individuare un codice a barre o evitare un ostacolo. Un robot collaborativo può essere impiegato efficacemente per operazioni di assemblaggio, imballaggio, stoccaggio e logistica.
Grazie all’utilizzo di videocamere ad alta risoluzione e sistemi di visione di intelligenza artificiale, il robot collaborativo è in grado di riconoscere pattern ed eseguire controlli qualità per identificare rapidamente eventuali difetti e intervenire di conseguenza sulla linea di produzione. L’evoluzione dei cobot porterà ad una vera collaborazione tra uomo e macchina: grazie all’analisi delle immagini acquisite, il robot capirà quali sono gli attrezzi necessari da passare all’operatore per una determinata operazione.
Tra gli utilizzi di un cobot, ci sono anche task operativi che possono essere potenzialmente pericolosi. Basti pensare ad un’azienda chimica dove per alcune operazioni esiste il concreto rischio di contaminazione o intossicazione. In tempi di pandemia, inoltre, un cobot può essere impiegato in operazioni di sanificazione di locali e strutture.
Con l’utilizzo del Machine Learning, il cobot svolge un reale ruolo collaborativo. Raccoglie insights e dati da analizzare costantemente per monitorare l’andamento delle macchine, svolgendo attività di manutenzione predittiva, prevenire errori e non da ultimo contribuire a prendere le decisioni migliori basate su rilevazioni oggettive e verificate.
Robot mobili, in movimento grazie alla visione artificiale
Grazie a sistemi integrati di visione artificiale e alle tecnologie di Machine Learning, i robot mobili autonomi, in inglese Agv (Automated Guided Vehicle), sono in grado di svolgere diverse operazioni, modificare la propria traiettoria se necessario ed evitare ostacoli. Aiutano l’operatore nel trasporto di carichi, evitandogli un task che non ha alcun valore aggiunto nel procedimento produttivo. Possono percorrere lunghe distanze, spostarsi incessantemente da un magazzino all’altro trasportando merce pesante senza subire l’affaticamento.
I robot mobili agv si muovono autonomamente grazie a linee guida o landmark che fungono da riferimento lungo il percorso. Il rischio, però, è che i marker si logorino e che quindi debbano essere periodicamente controllati e sostituiti.
Una generazione più all’avanguardia di robot mobili sono gli Lgv (Laser Guided Vehicle), che grazie a laser scanner mappano l’area e si muovono senza la necessità di landmark per orientarsi lungo il tragitto. Versatili e flessibili, gli lgv utilizzano i sensori e le telecamere per muoversi liberamente.
Le soluzioni di MAS Elettronica per la Visione Artificiale e la robotica
MAS Elettronica progetta e realizza soluzioni specifiche per l’intelligenza artificiale e la computer vision, elementi fondamentali della robotica mobile o collaborativa.
Tra le schede progettate da MAS Elettronica, vi segnaliamo:
- SBC NVIDIA Lightfront sviluppato per JCube Inc;
- SBC FRIDA IMX8M plus.