Pelle sintetica che rende sensibili i robot ai colleghi umani
Una vasta gamma di aziende sta cercando di accorciare i cicli di produzione, tra cui quelle del settore automobilistico, manifatturiero, chimico, farmaceutico e alimentare. L’obiettivo comune è fornire efficienze in termini di costi e commercializzare i prodotti più velocemente, garantendo al contempo che ciò avvenga nel rispetto dei diritti e delle esigenze dei lavoratori, così come indicato nel quadro dell’Industria 5.0. I robot collaborativi abilitati all’IA rappresentano un modo per raggiungere questo obiettivo. «I robot in grado di lavorare in collaborazione con gli esseri umani dispongono di un potenziale persino maggiore in termini di aumento dell’efficienza produttiva» osserva Zoe Doulgeri, professoressa presso il Laboratorio di automazione e robotica dell’Università Aristotele di Salonicco, in Grecia, e coordinatrice del progetto CoLLaboratE (Co-production CeLL performing Human-Robot Collaborative AssEmbly). Doulgeri aggiunge: «Pensiamo a una situazione in cui un operatore umano può dimostrare a un robot come assemblare nuove parti in pochi minuti. Il robot è in grado di apprendere dalla dimostrazione e adattarsi ai cambiamenti del contesto in modo da poter realmente assistere i lavoratori nei loro incarichi quotidiani. La nostra visione è un futuro in cui gli esseri umani e le macchine possano collaborare in modo efficace e flessibile in un ambiente di lavoro condiviso.»
Spazi di lavoro per esseri umani e robot
L’obiettivo principale del progetto CoLLaboratE, finanziato dall’UE, era quello di sviluppare robot industriali che siano in grado non solo di apprendere dagli esseri umani, ma anche di lavorare insieme a loro in sicurezza. «Volevamo essere sicuri che anche lavoratori non esperti potessero insegnare ai robot le operazioni di assemblaggio», spiega Doulgeri. «Per raggiungere questo obiettivo, abbiamo sviluppato varie modalità di insegnamento: il video dimostrativo, che permette di osservare un lavoratore mentre svolge un assemblaggio, l’orientamento in presenza, ovvero l’operatore prende il robot per mano e lo guida nell’operazione, e la realtà aumentata, mediante un’applicazione mobile.» In termini di sicurezza umana, il team del progetto ha sviluppato un software in grado di garantire che le macchine basate sull’IA siano pienamente consapevoli della presenza dei colleghi in carne e ossa nella linea di produzione, potendo così evitare collisioni pur rimanendo conformi, adattivi e accurati. «Ad esempio, abbiamo sviluppato una nuova pelle robotica in grado non solo di rilevare il contatto con gli oggetti, ma anche di distinguere il tipo di contatto», spiega Doulgeri. «Grazie all’apprendimento profondo, il robot riesce a percepire il contatto volontario degli esseri umani, rispetto a quello involontario, e può quindi reagire in modo appropriato e sicuro.» Con il robot già formato sull’esecuzione dell’incarico attraverso la dimostrazione, il team del progetto ha poi creato metodi per far entrare in gioco l’IA e il controllo adattativo, in modo che il robot possa migliorarsi autonomamente e adattarsi ai diversi scenari. Ad esempio, il robot può condividere il carico di lavoro con il collega umano durante la gestione collaborativa di diversi oggetti. I robot sono in grado di riconoscere i gesti degli operatori e tradurli in azioni. Il progetto, oltre a questi sviluppi tecnici, ha prestato attenzione anche agli aspetti sociali legati alla presenza di robot dotati di IA nella linea di produzione. «L’accettazione dei robot da parte dei lavoratori è di primaria importanza», afferma Doulgeri. «Perciò abbiamo lavorato per garantire una buona comunicazione tra esseri umani e robot, al fine di creare fiducia.»
Ampio potenziale a livello industriale
Doulgeri ritiene che i progressi ottenuti nel corso del progetto CoLLaboratE porteranno infine a una maggiore adozione dei robot collaborativi in ambito industriale ed evidenzia, oltre ai vantaggi diretti rappresentati dall’aumento di produttività, il possibile miglioramento delle condizioni di lavoro dei dipendenti: i compiti ripetitivi e più impegnativi a livello fisico potranno essere delegati ai colleghi robotici nel prefigurato spazio di lavoro in condivisione tra esseri umani e robot. Tra i potenziali utenti finali della tecnologia di CoLLaboratE ci sono i produttori di automobili, velivoli ed elettrodomestici. Molte aziende hanno già individuato il potenziale dei robot collaborativi e si stanno muovendo per integrare i risultati del progetto CoLLaboratE nelle proprie catene di montaggio. «Puntiamo non solo a entrare in contatto con le grandi aziende, ma anche a fornire assistenza alle PMI che gestiscono produzioni di piccoli lotti», aggiunge Doulgeri, «anche loro possono trarre beneficio dalla flessibilità offerta da CoLLaboratE.» Per finanziare la commercializzazione dei risultati della ricerca svolta dal progetto e aumentare la produzione, il team del progetto sta valutando la possibilità di una joint venture ed è attualmente in cerca di finanziamenti pubblici e privati. «Grazie a tale modello, è possibile giungere a ulteriori sviluppi e verifiche in un ambiente operativo», afferma Doulgeri.
Parole chiave
CoLLaboratE, IA, robot, industriale, produttività, spazio di lavoro, lavoratori, produzione
