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Safe and effective HumAn-Robot coopEration toWards a better cOmpetiveness on cuRrent automation lacK manufacturing processes.

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Soluzione intelligente per sostenere la collaborazione uomo-robot

Un set di strumenti modulari software/hardware per i robot collaborativi industriali consente una percezione simile a quella umana, una pianificazione dinamica consapevole dell’uomo e manovre sicure senza recinzioni di sicurezza.

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L’Industria 5.0 va oltre l’automazione dei singoli robot dell’Industria 4.0 e l’attenzione alla produttività e all’efficienza, per passare a un approccio basato sulla collaborazione uomo-robot. Questo paradigma antropocentrico contribuisce comunque ai profitti dell’industria, ma rafforza anche la capacità dell’industria di contribuire alla società. I robot collaborativi, detti anche cobot, sono progettati per lavorare in sicurezza con gli operatori umani senza recinzioni di sicurezza convenzionali. Essi costituiranno la base dell’Industria 5.0. Il progetto SHAREWORK, finanziato dall’UE e parte del cluster di progetti Effective Industrial Human-Robot Collaboration, ha sviluppato una soluzione per sostenerli. Si tratta di 14 moduli hardware e software che sono stati convalidati in quattro casi d’uso della produzione industriale.

Robot collaborativi: percezione, mobilità, sicurezza e comunicazione

«SHAREWORK ha unito la robotica, l’IA e le scienze sociali per colmare il divario tra i compiti manuali e quelli completamente automatizzati, combinando la precisione, la ripetibilità e le capacità di efficienza dei robot con l’intelligenza e la flessibilità degli esseri umani», spiega Néstor García del Centro Tecnologico Eurecat della Catalogna, coordinatore tecnico del progetto. Le soluzioni modulari del consorzio integrano percezione, pianificazione del movimento, sicurezza e comunicazione e consentono ai robot collaborativi di valutare «cognitivamente» il loro ambiente e di rispondere a esso. I robot possono rilevare e rispondere alla presenza e al movimento dell’operatore in tempo reale; eseguire una pianificazione e una programmazione dinamica consapevole dell’uomo e navigare in sicurezza nei loro ambienti. Possono persino regolarsi per garantire una corretta postura dei lavoratori. Un modulo di formazione per gli operatori che sfrutta la realtà aumentata sviluppa le capacità tecniche degli operatori e ne favorisce l’accettazione.

Collaborazione uomo-robot in azione: quattro casi d’uso nella produzione industriale

I robot con moduli SHAREWORK integrati hanno brillato nei processi di preassemblaggio e assemblaggio. Una delle soluzioni ha fornito assistenza durante i compiti ripetitivi di rivettatura per il preassemblaggio dei telai di porte e finestrini in metallo dei tram. La collaborazione uomo-robot ha ridotto i tempi di assemblaggio, migliorando il benessere umano. Un’altra ha fornito sostegno per l’assemblaggio in più fasi di apparecchiature di posizionamento in metallo, pesanti e di grandi dimensioni, normalmente eseguito manualmente. La soluzione è stata in grado di comprendere e rispondere in modo intelligente alle intenzioni dell’operatore, grazie al riconoscimento avanzato dei gesti. La produzione di automobili si è avvalsa dell’aiuto dei moduli di SHAREWORK integrati in un robot ad alto carico che trasportava, posizionava e manteneva le pesanti portiere e i cofani delle auto, mentre un operatore ne eseguiva l’assemblaggio/smontaggio per la verniciatura. Infine, i robot collaborativi di SHAREWORK hanno lavorato con gli esseri umani per spostare parti metalliche molto varie tra lo stoccaggio e la lavorazione, comprendendo il comportamento del lavoratore e anticipando i compiti per muoversi senza soluzione di continuità all’interno dello stabilimento.

Un’industria manifatturiera più sostenibile, antropocentrica e resiliente

La chiave per un’adozione diffusa della collaborazione uomo-robot è l’accettazione da parte dei lavoratori. SHAREWORK ha seguito un approccio co-creativo, coinvolgendo gli utenti finali nelle prime fasi di sviluppo. Oltre ai vantaggi per i prodotti e le aziende, la robotica collaborativa può esonerare i lavoratori da compiti pericolosi e ripetitivi, nonché dagli effetti psicologici e dagli infortuni ad essi associati, aprendo la porta a lavori a valore aggiunto. Inoltre, il fatto che i robot condividano letteralmente il carico migliora l’inclusività del lavoro, eliminando le barriere fisiche. «L’uso della robotica collaborativa e delle tecnologie digitali avanzate negli ambienti industriali rafforza l’industria europea, aprendo la strada a linee di produzione manifatturiere sostenibili, antropocentriche e resilienti. Il coinvolgimento delle risorse umane nella co-creazione consente un’adozione più agevole della tecnologia e una maggiore inclusività e parità di genere», conclude la coordinatrice del progetto Simona Neri del Centro Tecnologico Eurecat della Catalogna. Chiunque sia interessato a saperne di più sulla collaborazione uomo-robot e sui risultati di SHAREWORK può partecipare a uno dei cinque corsi di formazione aperti creati dal consorzio SHAREWORK.

Parole chiave

SHAREWORK, robot, collaborazione uomo-robot, assemblaggio, robot collaborativi, produzione, Industria 5.0, robotica, realtà aumentata, cobot, meccatronica

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