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Safe human-robot interaction in logistic applications for highly flexible warehouses

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Tecnologie innovative consentono interazioni uomo-robot nei magazzini

Un’efficace interazione uomo-robot è diffusamente vista come il futuro della logistica nei magazzini. Il progetto SafeLog, finanziato dall’UE, ha realizzato tre tecnologie che dovrebbero agevolarla, riducendo in questo modo i tempi morti correlati a eventi imprevisti in quei magazzini dove una rigida separazione di esseri umani e robot è la parola d’ordine.

Economia digitale

Basta fare un giro in un tipico magazzino dove vengono stoccati i prodotti delle piattaforme commerciali online per trovare due tipi di lavoratori: i robot e gli esseri umani. Ciascuno di loro ha il proprio set di mansioni e spesso operano in ambienti rigidamente distinti. Se un uomo entra accidentalmente nell’area operativa di un robot, un’intera sezione o addirittura l’intero magazzino smetterà di lavorare, per motivi di sicurezza. Ovviamente questo è ben lungi dall’essere vantaggioso e può portare a ritardi e a costi operativi più elevati. In tale contesto, vari gruppi di ricerca hanno lavorato a nuove soluzioni che consentano interazioni uomo-robot. Il consorzio SafeLog (Safe human-robot interaction in logistic applications for highly flexible warehouses), guidato dall’Istituto di Tecnologia di Karlsruhe (KIT), è uno di questi. «Il mio obiettivo è quello di consentire agli esseri umani di entrare in modo sicuro nell’area in cui i robot stanno lavorando senza dover interrompere l’attività di tutto il magazzino», spiega Björn Hein, coordinatore del progetto. «Abbiamo prima sviluppato un concetto di sicurezza e una nuova tecnologia per rilevare se il robot si avvicina a un essere umano. Appena succede, il robot rallenta o addirittura si ferma. Il vantaggio consiste nel fatto che questo sistema è molto più economico rispetto alla costosissima strategia di dotare tutti i robot di scanner laser di sicurezza». La seconda innovazione è un concetto e un algoritmo di pianificazione in grado di gestire e dirigere un gruppo eterogeneo composto da esseri umani e robot, che condividono la stessa area del magazzino. «Solitamente i robot si muovono lungo i loro percorsi programmati, mentre le persone possono deviare e scegliere di prendere un’altra strada. Avevamo bisogno che il resto del magazzino, o almeno tutti i robot nelle vicinanze, reagisse di conseguenza. Grazie al nostro algoritmo, possiamo fondamentalmente organizzare, ripianificare e dirigere circa 1 000 robot con esseri umani», spiega Hein. Il terzo risultato del progetto intende aiutare gli operai a gestire le istruzioni per andare a prendere e raccogliere talune merci nel magazzino. Per indirizzarli verso la giusta posizione, SafeLog utilizza la realtà aumentata (RA): la persona nel magazzino indossa un dispositivo a RA che mostra il percorso ottimale verso la destinazione, oltre ad altre informazioni rilevanti. Usando lo stesso sistema, i tecnici del servizio possono addirittura raccogliere informazioni sul robot a cui stanno badando, messaggi di errore, ecc.

Verso un modello basato su licenze?

Mentre le tecnologie di SafeLog devono essere ancora testate presso un sito reale, diversi workshop di integrazione e test in un ambiente quasi reale hanno mostrato risultati promettenti. «La tecnologia di sicurezza si avvia positivamente verso la certificazione. Ciò consentirebbe concetti di magazzino nuovi e interattivi, che combinano l’uomo con i robot», fa notare Hein. «Le componenti di pianificazione e comando potrebbero finalmente gestire più esseri umani e robot rispetto a quanto originariamente pianificato e sembra fattibile configurare grandi sistemi di magazzini. Inoltre, sembra che la nostra tecnologia RA sia presto sufficientemente matura per assistere gli operai in ambienti di magazzino quotidiani». Una volta completato il progetto, il consorzio si sta concentrando sulla commercializzazione della sua tecnologia e concetto di sicurezza. Diverse aziende hanno già mostrato interesse nell’acquisto di licenze del concetto di sicurezza ed Hein non esclude un simile modello basato su licenze per il futuro. La ricerca prosegue in ogni caso: la tecnologia di sicurezza è stata studiata in modo da garantire un’interazione sicura tra esseri umani e robot mobili e l’adattamento alle esigenze di altri campi d’applicazione è allo studio. Proseguendo lungo questo solco, Hein immagina un potenziale SafeLog 2.0 dedicato specificatamente all’efficienza delle interazioni uomo-robot. «Sembrerebbe che le tecniche basate sull’IA e sulle architetture cognitive che si concentrano sulla comprensione degli esseri umani nel contesto delle interazioni con i robot abbiano un enorme potenziale», conclude.

Parole chiave

SafeLog, magazzino, automazione, robot, interazione uomo-robot, realtà aumentata, immagazzinato, commercio elettronico

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