PSYONIC e ABB spingono la destrezza dei cobot verso l’uso industriale

PSYONIC e ABB testano la manipolazione robotica abilitata al tatto

PSYONIC ha collaborato con ABB Robotics per combinare la Hand Ability dell’azienda con il robot collaborativo GoFa di ABB, con l’obiettivo di trasferire i dati di tatto e presa generati dall’uomo nella manipolazione robotica. Segnalato per primo da The Robot Report, il progetto collega il rilevamento e il controllo derivati dalle protesi con l’hardware dei cobot industriali. L’obiettivo dichiarato non è semplicemente costruire un gripper più capace, ma utilizzare i dati dei veri utenti della mano bionica di PSYONIC per migliorare il modo in cui i robot comprendono il contatto, la pressione e la gestione degli oggetti. Per gli stakeholder della produzione, ciò rende l’annuncio rilevante oltre la robotica medica, poiché gli end effector destrosi rimangono uno dei fattori limitanti nell’automazione flessibile per la produzione ad alta varietà.

La Hand Ability di PSYONIC è nota per il feedback tattile e l’attuazione multi-finger, originariamente sviluppata per ripristinare la destrezza per gli utenti di protesi. Secondo la copertura e il materiale aziendale correlato citato in FinanzNachrichten, il team R&D di ABB Robotics sta lavorando con PSYONIC all’integrazione e allo sviluppo per esplorare come la manipolazione abilitata al tatto possa supportare le applicazioni di robotica autonoma di prossima generazione. Il portafoglio di robot collaborativi di ABB posiziona GoFa come una piattaforma per una collaborazione sicura e flessibile tra uomo e robot, con caratteristiche di carico utile e portata adatte per compiti di assemblaggio, movimentazione e assistenza alle macchine, come delineato da ABB. Il significato tecnico risiede nella combinazione del movimento del cobot conforme con un rilevamento più ricco all’estremità del braccio, il che potrebbe migliorare l’acquisizione degli oggetti, la presentazione dei pezzi e la gestione adattiva dove i gripper a due ganasce convenzionali o gli utensili fissi sono troppo restrittivi.

Perché la destrezza è importante nell’automazione industriale

La robotica industriale è stata a lungo forte nella ripetibilità, nella gestione del carico utile e nel controllo del percorso, ma meno capace quando i compiti coinvolgono geometrie incerte, adattamenti variabili dei pezzi o contatti delicati. Questo divario è particolarmente visibile in settori come l’elettronica, i dispositivi medici, la lavorazione dei metalli e il subassemblaggio automobilistico, dove i robot devono sempre più manipolare componenti misti piuttosto che eseguire solo traiettorie fisse. Una mano robotica abilitata al tatto potrebbe aiutare un cobot a rilevare se un pezzo è posizionato correttamente, se un dispositivo di fissaggio si è spostato o se un oggetto sta scivolando durante il trasferimento. In termini pratici, ciò potrebbe ridurre la dipendenza da utensili altamente dedicati e consentire celle più adattive in ambienti dove le varianti di prodotto cambiano frequentemente.

Per gli ingegneri di produzione, il contesto più ampio è che i principali fornitori di robot stanno tutti passando verso architetture di automazione più flessibili. ABB, KUKA, FANUC, Yaskawa, Universal Robots e Doosan offrono ciascuno piattaforme collaborative o leggere destinate a un’implementazione più semplice in ambienti misti uomo-macchina. Tuttavia, l’end effector rimane spesso il collo di bottiglia. I sistemi di visione possono identificare oggetti, e i sensori di forza e coppia possono monitorare il contatto al polso, ma i dati tattili a livello di dita sono ancora relativamente rari nelle celle industriali tradizionali. Se PSYONIC e ABB possono rendere i dati tattili sufficientemente affidabili per l’uso in produzione, il risultato potrebbe essere una nuova classe di applicazioni di manipolazione in cui i robot gestiscono parti irregolari, compensano le variazioni di tolleranza o eseguono compiti semi-strutturati con meno fissaggio. Detto ciò, passare dalla dimostrazione all’implementazione in fabbrica richiederà una validazione per il tempo di ciclo, la resistenza alla contaminazione, gli intervalli di manutenzione e l’integrazione software con PLC, sistemi di sicurezza e qualità.

Cosa significa questo per gli integratori di celle di saldatura

Per gli integratori di saldatura robotica e di saldatura con cobot, la rilevanza immediata non è che una mano robotica a cinque dita sostituirà una torcia da saldatura, ma che la manipolazione destrosa può migliorare le operazioni a monte e a valle intorno al processo di saldatura. Le celle di saldatura dipendono frequentemente dal caricamento manuale, dal posizionamento dei punti di saldatura, dall’orientamento dei pezzi e dalla gestione post-saldatura perché questi passaggi sono meno prevedibili rispetto al percorso di saldatura stesso. Un manipolatore montato su cobot più destro potrebbe supportare il caricamento flessibile di piccoli lotti, la gestione di pezzi tagliati con condizioni variabili dei bordi, o la presentazione adattativa di componenti a dispositivi di fissaggio prima che inizi la saldatura ad arco. In ambienti di saldatura collaborativa, ciò potrebbe essere particolarmente utile per la fabbricazione a basso volume, la produzione su contratto e i laboratori SME dove l’automazione rigida dedicata è difficile da giustificare.

Ci sono anche implicazioni per il design delle celle e la conformità. Gli integratori che considerano end effector avanzati su cobot come ABB GoFa, o piattaforme comparabili di Universal Robots e Doosan, dovranno comunque valutare l’intera applicazione sotto i pertinenti quadri di sicurezza per macchinari e robot, inclusi ISO 10218 per la sicurezza dei robot industriali, ISO/TS 15066 per l’operazione collaborativa e requisiti più ampi per macchinari secondo le norme armonizzate IEC ed EN. Nelle applicazioni di saldatura, rimangono essenziali controlli specifici per il processo, inclusi la protezione da archi elettrici, l’estrazione dei fumi, la gestione delle collisioni della torcia e la separazione sicura tra operatori e attrezzature in movimento. Una mano destrosa può migliorare la flessibilità nella gestione, ma non elimina la necessità di una strategia di fissaggio robusta, monitoraggio della qualità della saldatura o funzioni di sicurezza validate. Gli integratori dovranno determinare dove la manipolazione tattile aggiunge valore misurabile: caricamento, ri-grippaggio, supporto all’ispezione o flussi di lavoro ibridi uomo-robot attorno all’involucro di saldatura.

Dal dati delle protesi all’implementazione in fabbrica

Il aspetto più interessante della collaborazione ABB-PSYONIC è l’uso di dati generati dall’uomo piuttosto che di un addestramento robotico puramente sintetico. Gli utenti di protesi interagiscono con gli oggetti in modi che codificano naturalmente l’adattamento della presa, la modulazione della pressione e il recupero dallo scivolamento. Se questi dati possono essere tradotti in modelli di controllo utili a livello industriale, potrebbero aiutare i robot a diventare meno fragili nei compiti di manipolazione nel mondo reale. Per i produttori, il probabile risultato a breve termine non è un’assemblaggio destroso completamente autonomo, ma guadagni incrementali nell’affidabilità della manipolazione per celle di automazione flessibile. Ciò potrebbe beneficiare operazioni adiacenti alla saldatura come il kitting, l’alimentazione dei pezzi, il caricamento dei dispositivi di fissaggio e il trasferimento dei pezzi finiti, dove la variabilità spesso determina il contenuto di lavoro.

Lo sviluppo dovrebbe quindi essere monitorato come parte di una tendenza più ampia: i robot stanno diventando più facili da implementare meccanicamente, ma i prossimi guadagni di produttività arriveranno da una migliore rilevazione, software più adattivo e end effector che possono affrontare la variazione. Per le aziende che pianificano nuove celle di saldatura o retrofit, questo è un promemoria per valutare non solo il marchio del robot e la fonte di alimentazione, ma anche la strategia del gripper, il pacchetto sensoriale e l’estensibilità futura.

I produttori e gli integratori che valutano celle di saldatura robotica, stazioni di saldatura con cobot o automazione flessibile per la gestione dei pezzi possono richiedere un preventivo per rivedere come la manipolazione destrosa, il fissaggio e l’architettura della sicurezza possano adattarsi a un caso di produzione specifico.