Il primo strumento full-stack per semplificare l’installazione di robot industriali
I sistemi di produzione più vecchi non possiedono i vantaggi delle nuove tecnologie digitali di rilevamento e connettività (robotica e internet delle cose). Ma l’aggiornamento dell’infrastruttura necessita della creazione di piattaforme hardware-software e della personalizzazione dei requisiti di prestazioni, potenza e integrazione dei componenti. Ciò significa realizzare notevoli investimenti in termini di capitale e personale, con una pianificazione molto anticipata. Tali investimenti devono essere ben ponderati contro il rischio di tempi di inattività della produzione, danni evitabili alle attrezzature e inefficienze del processo. All’interno del progetto snickerdoodle, krtkl (pronunciato «critical»), ha creato la prima scheda di sviluppo full-stack per i sistemi robotici. Essa ospita un «cervello» centrale per la connettività di diversi componenti e sottosistemi di produzione, integrazione, controllo e operazioni di monitoraggio. Poiché l’hardware sottostante è riconfigurabile dal punto di vista del software, snickerdoodle semplifica la sfida di attivare le interfacce per una vasta gamma di sensori, attuatori e protocolli di comunicazione. Ciò offre agli operatori informazioni di facile comprensione e opzioni di controllo. Il finanziamento dello strumento per le PMI dell’UE ha consentito al progetto di completare una valutazione di fattibilità e una strategia di commercializzazione, nonché di stabilire una catena di distribuzione della produzione.
Implementazione e tempo di sviluppo semplificati
snickerdoodle è costituito da processori multipli, un software che può essere personalizzato dagli utenti finali che possono programmare un FPGA integrato e connettività wireless. Tutto ciò è contenuto in un dispositivo delle dimensioni di un biglietto da visita. Il processore principale esegue sistemi operativi «general purpose» e/o in tempo reale per occuparsi di attività di alto livello, quali rete da macchina a macchina o circuiti di controllo motorio. La logica programmabile, o FPGA (il «cervello»), consente la personalizzazione di ingressi e uscite di un sistema, spaziando dall’interfacciarsi con motori e sensori al diventare una macchina di elaborazione video pura. Ciò può essere utile nel monitoraggio della linea di produzione o nella visione artificiale, ad esempio. L’FPGA esegue inoltre controlli complessi e algoritmi di elaborazione dei dati. Il sistema possiede Wi-Fi e Bluetooth integrati per rendere più semplice l’integrazione con le reti moderne. «Dopo anni di lavoro in meccatronica e sistemi embedded, sviluppando soluzioni singole rivolte alle aziende per commercializzare nuovi prodotti di automazione, è diventato chiaro che ad essere necessario fosse un “cervello” centrale. Ciò doveva essere velocemente e facilmente adattabile per soddisfare i requisiti di ogni applicazione specifica», spiega il coordinatore del progetto Ryan Cousins.
Dalle fabbriche alle calzature
Dopo test termici, ambientali e di resistenza estensivi (sul campo e in laboratori di emissioni), nonché progettazione di simulazioni (attraverso software ingegneristici), krtkl ha sviluppato versioni di livello industriale della tecnologia, disponibili su richiesta. La versione commerciale di snickerdoodle e altri componenti della piattaforma di sviluppo (piSmasher e breakyBreaky) sono attualmente disponibili su Mouser in tutto il mondo con spedizione in un giorno. L’hardware verrà inoltre reso disponibile su Amazon nel corso di quest’anno. Gli utilizzi commerciali attuali includono controllo motorio in tempo reale e pianificazione dei percorsi per la robotica industriale (braccio robotico a sei assi per assemblaggio di mobili, verniciatura e verifica); rilevamento da remoto ad alta resistenza/bassa potenza (petrolio/gas/servizi pubblici), nonché raccolta dei dati ed elaborazione per la manutenzione preventiva (automazione della fabbrica). Inoltre, l’intero sistema snickerdoodle (tra cui breakyBreaky, piSmasher, involucri, accessori, ecc.) è stato impiegato in prodotti utilizzati a livello commerciale e di consumatore che hanno ottenuto un marchio FCC formale. «Abbiamo visto utilizzare snickerdoodle ovunque, dall’automazione industriale alla vendita al dettaglio intelligente e agli accessori per sport elettronici. Abbiamo effettuato il lancio quasi senza capitale esterno, qualcosa che molti ritenevano impossibile. Prevediamo che entrerà nella vita di molte persone, anche se non sapranno mai che esiste», afferma Cousins. Il team sta lavorando sull’aggiornamento del dispositivo per renderlo compatibile con le ultime tecnologie al silicone. Ciò si adatterà ad applicazioni rivoluzionarie, quali elaborazioni video a risoluzione più alta, intelligenza artificiale e apprendimento automatico, nonché ad altri utilizzi intensivi dal punto di vista computazionale.
Parole chiave
snickerdoodle, automazione, robotica, produzione, internet delle cose, full-stack, FPGA, connettività wireless
