Gli umanoidi potrebbero presto conquistare l’assemblaggio degli aerei
L’assemblaggio finale nella produzione di aerei su larga scala è tra i settori meno automatizzati dell’industria a causa delle difficoltà connesse con lo spazio di lavoro. All’interno e intorno alla fusoliera, lo spazio è limitato e gli ostacoli sono numerosi. Inoltre, non si può prescindere da mani e cervello umani per svolgere mansioni a valore aggiunto, che richiedono a uomini e robot di muoversi insieme in questo spazio limitato. Tutto questo aggiunge barriere tecniche e di sicurezza all’automazione del processo di assemblaggio finale. Il progetto COMANOID finanziato dall’UE si proponeva di costruire un dimostratore robotizzato in grado di garantire un’accessibilità precisa nello spazio di lavoro dedicato all’assemblaggio finale, una caratteristica che in questo settore è estremamente carente.
Robot bipedi più sicuri fanno i primi passi
La chiave del successo è stata l’acquisizione di capacità antropomorfe per il rilevamento accurato dell’ambiente e l’esecuzione di aggiustamenti appropriati e precisi. In primo luogo, il team ha dotato i robot della capacità di sfruttare più punti di contatto con gli oggetti dello spazio di lavoro per raggiungere la locomozione o la manipolazione, un concetto noto come pianificazione e controllo multi-contatto. Secondo il coordinatore del progetto Abderrahmane Kheddar, ciò replica «esattamente quello che fanno gli esseri umani quando si appoggiano sulle mani o sulle ginocchia per accedere a uno spazio ristretto, per mantenere l’equilibrio o per aumentare la forza che si applica in una data direzione». Successivamente, si sono assicurati che le informazioni sulla posizione del robot e la trasduzione delle forze fossero precise. Una telecamera integrata e un sistema di rilevamento della forza hanno facilitato la localizzazione e la mappatura simultanea densa 3D (SLAM) insieme a un asservimento visivo-tattile avanzato. Infine, COMANOID ha aumentato con successo le forze operative dei robot umanoidi utilizzando contatti aggiuntivi per creare catene cinematiche chiuse. I comuni robot si affidano alle cosiddette «catene cinematiche aperte», catene di corpi rigidi o maglie collegate da giunti, come il braccio che si muove. Tuttavia, le persone spesso sfruttano le catene cinematiche chiuse per aumentare la forza applicata e fare lavori difficili. Ad esempio, per aprire una porta bloccata, una persona mette una mano sulla maniglia della porta e l’altra da qualche parte su una parete vicina, praticamente «chiudendo» la catena. Come spiega Kheddar, «la mano sulla parete costringerà il movimento del busto a tirare la porta con una forza molto maggiore». Kheddar e il suo team hanno trasmesso questa capacità ai loro robot umanoidi.
Una pietra miliare nella robotica e la strada da seguire
Il 21 febbraio 2019, per la prima volta nella storia, due robot umanoidi sono entrati nello stabilimento di produzione di aerei civili Airbus a Saint-Nazaire in Francia, dimostrando con successo le tecnologie COMANOID. L’importante evento è avvenuto alla presenza dei principali rappresentanti di Airbus, tra cui il responsabile di fabbrica, i responsabili decisionali e gli ingegneri dell’automazione, oltre che del consorzio COMANOID e dei rappresentanti della Commissione europea. I partner di COMANOID stanno discutendo con gli utenti finali europei e giapponesi e le aziende fornitrici per avviare la produzione commerciale. Nel frattempo, alcune delle tecnologie chiave per il controllo del movimento basato sul riscontro visivo e tattile sono già sul mercato. Mentre i robot umanoidi stanno maturando ed evolvendosi, aspettatevi di vedere presto la tecnologia SLAM nei vostri iPhone e iPad. Kheddar conclude: «La visione per la pianificazione e il controllo umanoide multi-contatto è passata da una pura curiosità teorica di ricerca a un’applicazione reale, con potenziali implicazioni per la competitività dell’industria europea e quindi per la società».
Parole chiave
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