Le varie tipologie di robot collaborativi

Ogni anno in occasione delle fiere dedicate alla robotica, vengono presentate nuove tipologie di cobot con caratteristiche sempre diverse che arricchiscono ulteriormente il pacchetto tecnologico a disposizione delle aziende interessate alla loro funzionalità.

Cosa sono e a che servono i cobot?

Se siete soliti leggere informazioni sui robot, probabilmente siete a conoscenza dell’esistenza di quelli definiti in gergo collaborativi e identificati con l’acronimo di cobot. ma sicuramente vi sarete chiesti cosa siano, a che servano e soprattutto se siano sicuri o se si tratia soltanto di uno stratagemma di marketing. Per questo motivo vale la pena approfondire l’argomento e scoprire nel dettaglio caratteristiche e funzionalità dei cobot.

La prima cosa che bisogna sapere è che esistono quattro tipologie di robot collaborativi definiti dallo standard ISO / TS 15066. Tuttavia, quella che veramente interessa è la cosiddetta Power and Force Limiting relativa solo a una su quattro.
Mettiamo dunque da parte gli altri tre tipi, ossia il controllo di sicurezza, la guida manuale e il monitoraggio della velocità e della separazione, per analizzare a fondo la principale differenza tra essi e la tipologia Power e Force Limiting.

La categoria in oggetto tradotta letteralmente significa “Limitazione di potenza e forza” che in questi tipi di robot collaborativi è in grado di percepire le forze e fermarsi per evitare lesioni agli operatori che gli stanno accanto sia come assistenti del servizio da svolgere che come manutentori. La funzionalità avviene grazie a svariati tipi di sensori incorporati in essi. Tuttavia va sottolineato che la stessa categoria di cobot con limitazione di potenza e forza, si suddivide in tante altre branche tra cui quattro categorie principali che agiscono in base al rilevamento congiunto, alla sensibilità della forza esercitata, al rilevamento sensoriale della pelle e secondo dei parametri di sicurezza in gergo definiti intrinsecamente sicuri.

Il rilevamento congiunto

Il tipo più comune di robot a forza limitata è noto come Joint Sensing, che include vari modelli della Universal Robots (UR3, UR5 e UR10). Questo tipo di cobot usa le sue articolazioni per monitorare le forze applicate al suo corpo.
Alcuni brand invece realizzano questo modello di cobot sfruttando la corrente del loro motore, mentre altri ancora usano sensori di coppia di forza incorporati nelle loro articolazioni. Questo tipo di rilevamento è facile da usare per l’utente finale poiché deve solo impostare alcuni parametri nel controller e poi far eseguire il lavoro.

La sensibilità della forza esercitata

Il robot a forza limitata ha un modo diverso di sentire le forze applicate al suo corpo; infatti, viene dotato dal brand costruttore, di un grande sensore, specifico per monitorare le diverse forze. Facciamo un esempio: se il robot è programmato per andare in una determinata direzione ma poi incontra un ostacolo sul suo percorso, il sensore di forza percepirà un vettore di forza anormale e si fermerà. Questi robot in genere possono gestire carichi utili fino a 35 kg e reagiscono comunque alla perfezione anche in caso di piccolissimi impatti, ovviamente impostando i parametri al massimo della sensibilità, in modo che il robot possa calcolare se la forza applicata al sensore di forza è superiore al peso impostato che deve gestire.

Il rilevamento sensoriale della pelle

I modelli di robot a forza limitata non sono diffusi nel settore, ma ciononostante vengono definiti tra i più sicuri che ci sono in circolazione. Infatti, alcuni prodotti da altri brand concorrenti della Universal Robots utilizzano il rilevamento tattile (di tutti i tipi) per rilevare l’impatto. Il sensore monitora la conduttività del corpo del robot e ordina al coboy di fermarsi quando raggiunge una certa soglia. Questo tipo di robot è tra l’altro sensibile al massimo e talvolta può persino fermarsi prima che colpisca qualcosa, il che è piuttosto impressionante, ed è il motivo principale per cui abbiamo deciso di citarlo.

I parametri di sicurezza

I robot intrinsecamente sicuri possono utilizzare qualsiasi (o tutti) tipi di sensori. Ciò che li distingue è che non possono ferire in alcun modo l’operatore umano (o collaboratore) che gli sta accanto. Del resto, tali cobot sono troppo deboli per fare un reale danno; infatti, basti pensare che alcuni modelli hanno un carico utile di 0,5 kg, un peso che praticamente è impossibile possa fare del male in caso di impatto accidentale. A margine va sottolineato che indipendentemente dal peso supportato dai robot – sia esso 0.5 kg o 35 kg – l’approvazione da parte di enti internazionali preposti alla certificazione di sicurezza è un obbligo per tute le aziende che intendono introdurre sul mercato un nuovo modello di robot collaborativo.