I robot collaborativi (o cobot) sono robot antropomorfi progettati per rispettare criteri di sicurezza, flessibilità e compattezza. Sono progettati per lavorare a stretto contatto con l’operatore anche senza barriere protettive intorno.
La struttura di un robot collaborativo
Spesso i cobot sono costituiti da uno o due bracci robotici con sei gradi di libertà. Il braccio è ancorato ad una piastra base fissata al pavimento, al soffitto, alla parete o ad un tavolo.
Dentro la piastra base si trovano i connettori dei segnali, che sono collegati all’Unità di Controllo esterna, la quale gestisce il movimento degli assi e si interfaccia sia con il braccio che con il Terminale di Programmazione, da cui riceve le istruzioni.
Al di sopra della piastra base troviamo, come componenti, la colonna, il braccio, l’avambraccio, il corpo del polso, la flangia, il polso/testa. Il polso/testa, in particolare, è altamente personalizzabile con le diverse soluzioni dette EOAT (End-Of-Arm-Tooling), cioè strumenti di presa, come ad esempio le pinze.
Il cobot è propriamente l’insieme del “braccio”, dell’Unità di Controllo e del Terminale di Programmazione.
Le istruzioni vengono impartite sulla base dei movimenti e delle operazioni compiute dall’operatore umano che il cobot apprende e memorizza tramite sistemi di visione e di elaborazione dei dati raccolti attraverso i sensori.
Quali sono le differenze tra robot e robot collaborativi?
| COBOT | ROBOT |
|---|---|
| Rapporto lavorativo: uomo-robot | Rapporto lavorativo: macchina-robot |
| Minimo ingombro | Ingombro elevato |
| Flessibilità (anche piccoli lotti produttivi) | Scarsa flessibilità |
| Mobilità (si può modificarne facilmente la collocazione) | Posizione fissa |
| Sicurezza: non sono necessarie le barriere di protezione per l’operatore | Sicurezza: sono necessarie le barriere di protezione per l’operatore |
| Programmazione semplificata e autoapprendimento | Programmazione solo da parte di un esperto. Non autoapprendimento |
| Investimento economico poco oneroso | Investimento economico oneroso |
L'utilizzo sicuro dei cobot
Dal punto di vista della sicurezza, le norme prevedono il fermo-robot in presenza dell’operatore (Safety-rated Monitored stop), la guida manuale (Hand Guiding), il monitoraggio di posizione e velocità (con mantenimento di una distanza di sicurezza dall’operatore umano) e la limitazione della potenza e della velocità.
I robot collaborativi possono essere utilizzati per varie attività, tra cui l’imballaggio, la pallettizzazione, l’asservimento macchine e l’ispezione della qualità in diversi settori come la produzione automobilistica, quella alimentare e delle bevande, l’elettronica, l’ospitalità e la sanità.
Le caratteristiche principali
I cobot sono in grado di effettuare una sequenza di attività diverse ad alta precisione, senza interruzioni, oppure possono essere impiegati per una singola operazione ripetitiva. In ogni caso, essi assicurano:
- semplicità di utilizzo (dalla programmazione facilitata all’interfaccia intuitiva, fino alla sensoristica integrata),
- garanzia di sicurezza pur lavorando fianco a fianco con l’operatore umano,
- elevata produttività, grazie a velocità, accuratezza, facilità di interfacciamento con altri sistemi,
- compattezza, leggerezza e mobilità, che ne facilitano l’integrazione con altri strumenti.
I vantaggi dei cobot
Numerosi sono i vantaggi apportati dall’impiego dei robot collaborativi, come per esempio:
- aumento della produzione e riduzione del lavoro usurante per l’operatore umano: robot e operatori collaborano, attraverso la cosiddetta HRC (Human Robot Collaboration) ognuno facendo quello che sa fare meglio, portando così ad un aumento complessivo della produttività,
- potenziamento della personalizzazione di massa, in quanto è possibile aggiungere automazione alle linee esistenti oppure cambiare tipo di produzione con un minimo impatto,
- facilità d’uso, mediante una programmazione che non richiede competenze specifiche ed elevato ritorno di investimento, l’utilizzo dei cobot è particolarmente accessibile anche da parte delle PMI
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