LA ROBOTICA NELL'INDUSTRIA 4.0

Nell’Industria 4.0, i robot che collaborano con operatori umani per l’esecuzione dei processi produttivi già possono essere e saranno una risorsa fondamentale delle fabbriche. Le tecnologie di cooperazione uomo-robot offriranno agli operatori modalità di fruizione naturali (usabilità) e un elevato livello di fiducia nelle funzionalità delle macchine (affidabilità, manutenibilità, disponibilità e sicurezza). L’agente robotico (spesso indicato come “co-worker”), immerso in un contesto di fabbrica 4.0, pur rimanendo una macchina automatica si caratterizzerà per capacità di interazione quasi-umane: nelle interazioni da contatto l’esperienza sensoriale e percettiva sarà molto simile a quella naturale, così come i movimenti e i comportamenti dei robot seguiranno pattern “cognitivamente accettabili” (basse velocità, traiettorie morbide, forme non ostili, operazioni prevedibili, contatti con cedevolezza).

Oltre all’interazione fisica, che per definizione annulla le distanze e le separazioni tra operatori e robot, le tecnologie per la condivisione dello spazio di lavoro saranno rivolte a trasformare la fabbrica tradizionale in un ambiente più fluido e dinamico, aperto e interattivo (misura e monitoraggio dell’ambiente e degli operatori, allocazione dinamica dei programmi, navigazione piattaforme mobili, spazi virtuali sicuri, tecnologie multirobot). Alla base delle tecnologie di interazione si collocano tutte le tecnologie e gli aspetti relativi alla sicurezza (safety) dell’interazione fisica e della condivisione degli spazi. Nello specifico, la cooperazione si caratterizza diversamente (o può essere definita) a vari livelli come:

Fisica (physical Human-Robot Interaction, pHRI): laddove avviene scambio diretto di energia tra operatori umani e agenti robotici, ad esempio nella manipolazione congiunta e nel contatto (intenzionale o accidentale).
Funzionale: laddove l’organizzazione dello spazio produttivo prevede una concorrenza di attività tra operatore umano e robotico. La collaborazione può assumere modalità seriali (passi di workflow produttivo alternati tra robot/operatore) o parallele (operazioni indipendenti congiunte a determinati passi).
Cognitiva: complementare alle precedenti, laddove l’organizzazione dei processi condivisi prevede un certo grado di interpretazione del contesto (context awareness). La trasparenza di interazione tra uomo e robot è tanto maggiore quanto più è estesa l’entità del trasferimento di attività, comandi, informazioni espliciti dall’operatore al robot.

I vari livelli di cooperazione concorreranno a costruire un sistema di capacità sensoriali, motorie e congnitivo-funzionali tali da creare, nel contesto della Fabbrica 4.0, una collettività di agenti misti (umani e robotici) la cui flessibilità di allocazione di attività, comportamenti e compiti sarà molto elevata. Artedas, con la vendita di programmi per il disegno CAD come SolidWorks e OrCAD, spinge verso una robotizzazione molto avanzata dei processi produttivi, con la creazione di progetti 2D e 3D estremamente dettagliati da parte dei tecnici umani, in modo che i robot possano creare in modo automatico il progetto.