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Cobot, la robotica collaborativa: cos’è, storia e tendenze recenti

Come i cobot hanno conquistato e mantenuto un ruolo da protagonisti. Mentre una decina d'anni fa erano una tecnologia emergente accolta con scetticismo, oggi i cobot rappresentano il segmento della robotica industriale che cresce più rapidamente. In questo articolo Sophie Hand, Country Manager per il Regno Unito presso il fornitore di componenti per l'automazione industriale EU Automation, illustra brevemente la storia dei robot collaborativi analizzando gli sviluppi futuri più promettenti nel settore.

Cobot - robotica collaborativa
di Sophie Hand*

I cobot, noti anche come robot collaborativi, si sono sviluppati velocemente e con successo. Mentre una decina d’anni fa erano una tecnologia emergente accolta con scetticismo, oggi i cobot rappresentano il segmento della robotica industriale che cresce più rapidamente. Date le ultime entusiasmanti tendenze della ricerca robotica, si prevede un’ulteriore crescita del loro successo.

La robotica cresce a velocità esponenziale: durante l’ultimo decennio, in questo campo si sono sviluppate tecnologie davvero sorprendenti, soprattutto per quanto riguarda l’interazione tra robot industriali e forza lavoro umana.

Dai dispositivi di sollevamento assistito, costruiti per sollevare pesi in modo sicuro ma privi di movimento autonomo, alla comparsa dei primi cobot dotati di sistemi di visione integrata per evitare gli ostacoli, come quelli recentemente esposti ad Automate 2019 a Chicago, il campo della robotica collaborativa sembra una fonte inesauribile di nuove opportunità per integrare l’automazione nella fabbrica intelligente.

Cobot, definizione e un po’ di storia

La prima definizione di cobot arriva da un brevetto statunitense del 1999 registrato per “un apparato e metodo per l’integrazione diretta tra una persona e un manipolatore generico controllato da un computer“.

La descrizione si riferisce a quello che oggi definiremmo come un dispositivo di assistenza intelligente (IAD), l’antenato dei cobot moderni, risultato degli sforzi di General Motors finalizzati a implementare la robotica nel settore automobilistico.  Il nuovo dispositivo poteva muoversi in un ambiente non ingabbiato per aiutare i lavoratori nelle operazioni di assemblaggio ma, per ragioni di sicurezza, era privo di fonte interna di alimentazione del movimento.

Nel 2004, KUKA, azienda pioniera della robotica con sede in Germania, ha rilasciato il modello LBR3, il primo cobot leggero dotato di alimentazione del movimento propria. Questo cobot era frutto della lunga collaborazione tra l’azienda e l’Istituto centrale aerospaziale tedesco e le sue capacità di controllo del movimento erano state successivamente perfezionate nei due modelli aggiornati lanciati rispettivamente nel 2008 e nel 2013.

Nel 2008 il costruttore danese Universal Robot ha rilasciato l’UR5, il primo cobot in grado di operare in modo sicuro accanto alla forza lavoro, eliminando la necessità di gabbie o barriere. Il nuovo robot ha aperto ufficialmente l’era dei robot collaborativi flessibili, facili da usare ed economicamente convenienti, offrendo anche alle PMI la possibilità di automatizzare i propri stabilimenti senza dover investire in tecnologie dal costo proibitivo o in un ammodernamento completo degli impianti di produzione. Oggi Universal Robot rimane leader mondiale nel settore in quanto vende più cobot di quelli venduti da tutti i suoi concorrenti messi insieme.

Come tutte le tecnologie rivoluzionarie, inizialmente i cobot sono stati accolti dal settore manifatturiero con un notevole scetticismo. Nel 2012 il giornalista tecnologico Travis Hessman riferiva che moltissimi responsabili di stabilimento consideravano i cobot come una meraviglia della tecnologia ma dubitavano della possibilità di integrarli negli ambienti di lavoro reali. Oggi, invece, il mercato dei cobot industriali fa registrare una crescita annuale del 50% e si prevede che entro il 2020 raggiungerà ricavi globali per 3 miliardi di dollari.

Robotica collaborativa, tendenze e previsioni

Nonostante i cobot si sviluppino rapidamente, per la maggior parte degli impianti di produzione è ancora difficile prevederne l’applicazione. Le sfide più importanti da affrontare sono la necessità di raffinare la manualità, ad esempio durante la raccolta di parti piccole e delicate, e la capacità di prendere decisioni in modo rapido per evitare gli ostacoli senza interrompere la produzione.

Per risolvere queste sfide, i leader del settore stanno sviluppando cobot con processori più veloci e sistemi di visione integrata. In questo modo sarà possibile elaborare i dati spaziali a una velocità tale da generare un controllo del movimento irraggiungibile dalle soluzioni tradizionali che si affidano all’hardware di base.

Queste innovazioni consentono ai cobot di essere più produttivi. A differenza delle soluzioni tradizionali, che si limitano a fermarsi per ragioni di sicurezza quando rilevano un ostacolo, come il braccio di un operatore, i cobot innovativi riescono ad aggirare l’ostacolo e a trovare il percorso migliore senza interrompere la loro attività.

I cobot presentati ad Automate 2019 da Realtime Robotics, ad esempio, sono provvisti di sistemi di visione integrata che consentono l’adattamento ai cambiamenti ambientali, inclusi gli ostacoli di diversa natura, la variazione della posizione degli oggetti che dovrebbero raccogliere e il luogo in cui tali oggetti devono essere depositati.

Questa nuova tecnologia non solo elimina la necessità di un posizionamento preciso, ma consente anche ai produttori di combinare finalmente sicurezza e massima produttività. Infatti i nuovi cobot non si limiteranno a fermarsi, ma cercheranno attivamente un percorso aperto e sicuro per proseguire le loro operazioni. La maggiore sensibilità agli ostacoli permetterà a diversi cobot di lavorare insieme in modo indipendente, eseguendo compiti diversi senza mai entrare in collisione.

I cobot di nuova generazione combinano la necessità di sicurezza con la possibilità di operare a piena velocità. Ora che finalmente è stato raggiunto questo compromesso, la robotica collaborativa non ha più limiti.

 

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Sophie Hand, UK country manager EU Automation

 

 

*Sophie Hand è country manager per il Regno Unito per il fornitore di componenti per l’automazione industriale EU Automation

 

 

 

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