In rassegna le eccellenze della robotica

In mostra nel cortile del Politecnico di Torino robot e prototipi innovativi sviluppati da imprese, università e centri di ricerca piemontesi

Nell’ambito del convegno “Torino&Piemonte:Passion for Robots” le industrie e i centri di ricerca piemontesi hanno presentato le ultime novità e soluzioni nel campo della Robotica, dando ulteriore conferma del ruolo attivo e dinamico esercitato dal Piemonte nello sviluppo e nella crescita del settore. Nel cortile del Politecnico di Torino un’ampia esposizione di 25 stand ha fatto da cornice all’evento.

Ecco una breve descrizione delle aziende espositrici.

ABB
ABB ha il più alto numero di robot installati nel mondo e fornisce anche software, accessori e sistemi modulari robotizzati per operazioni di assemblaggio, finitura e verniciatura, asservimento macchine. Tra i mercati chiave l’automotive, la fonderia, il packaging, la movimentazione materiale e l’industria dei beni di consumo. La capacità di operare come system integrator ha prodotto e continua a produrre migliaia di applicazioni di successo in tutto il mondo nell’industria manifatturiera.

ACTION SHARING
Action Sharing è un progetto promosso dalla Camera di commercio di Torino e dall’Associazione The Sharing. Si tratta di uno spettacolo multimediale, intitolato Orchestra Meccanica Martinetti, che fa dialogare arte e tecnologia. Sullo stile dei Tambours du Bronx, l’Orchestra Meccanica Marinetti è costituita da dieci robot percussionisti, che suonano “dal vivo” su bidoni d’acciaio, sotto la guida di un performer o direttore di orchestra.

AGENZIA NAZIONALE PER LO SVILUPPO DELL’AUTONOMIA SCOLASTICA
L’Agenzia Nazionale per lo Sviluppo dell’Autonomia Scolastica (ex-IRRE) del Ministero della Pubblica Istruzione raccorda in un’unica agenzia gli Istituti di Ricerca Educativa (IRRE). L’IRRE Piemonte dal 2005 ha attivato un progetto triennale di ricerca, validazione e documentazione degli impieghi didattici di piccoli robot nelle scuole di ogni ordine e grado, dal titolo “Uso didattico della Robotica”. Ha inoltre messo a punto un linguaggio ispirato a LOGO per potenziare le valenze didattiche della Robotica. Punto d’attenzione dell’IRRE è sempre stato l’aspetto della formazione metodologico-didattica degli insegnanti perché la robotica possa essere un “ambiente di apprendimento” multidisciplinare e non solo una “materia” tecnologica.

COMAU ROBOTICS
Comau, società del Gruppo Fiat, è presente nel mondo in 20 paesi, con 40 sedi e quartier generale a Grugliasco (TO). Durante la manifestazione “Passion for robots” viene presentata l’evoluzione “Open” del sistema di controllo COMAU C4G per robot industriali. C4G Open si presenta come un’architettura software e hardware estremamente innovativa che consente una facile e sicura integrazione dell’Unità di Controllo del robot con un personal computer esterno al fine di coadiuvare la programmazione della cella automatizzata a più livelli. Questa architettura di controllo è stata pensata per poter allestire rapidamente, e con costi contenuti, nuove celle robotizzate che mirano ad utilizzare funzioni innovative di controllo del robot ed applicazioni di robotica avanzata attraverso l’uso di una rete di sensori esterni, senza vincoli di tipo e di modo di impiego, superando quelli che sono i tipici problemi di “chiusura” dei sistemi di controllo per robot industriali e offrendo agli utilizzatori la possibilità di variare le modalità d’accesso. Un personal computer esterno comunica in tempo reale con il controllo robot ed interagisce a vari livelli nell’azione di controllo (servosistema) della macchina e nella generazione della traiettoria. Attraverso l’innovazione del “controllore aperto” la struttura hardware esterna ed il controllo industriale formano un’architettura di controllo unica che ha potenzialità notevoli nello sviluppo di applicazioni robotiche avanzate.

CREA
CREA svolge attività specifiche di ricerca e sviluppo nel campo dell’ingegneria e della robotica per le macchine lavorazione lamiera e l’automazione industriale. Il gruppo di lavoro possiede un particolare patrimonio di conoscenza nel campo dell’automazione. Le attività svolte da CREA consistono in: analisi, progettazione e realizzazione di sistemi di automazione industriale e robotica, progettazione e realizzazione di controlli numerici per robotica, progettazione e realizzazione di CAM per robotica e di software per la gestione di celle di lavorazione, R&S di nuove apparecchiature, macchinari e tecnologie avanzate per automazione industriale. Mediante audiovisivi, CREA presenta ASTRO 50Y e ASTRO 540 INTERPRO, due esempi di celle automatizzate per la lavorazione lamiera realizzate per conto di AMADA, gruppo multinazionale leader mondiale nelle macchine per la lavorazione di parti in lamiera.

EICAS
EICAS Automazione è una società di ingegneria con sede a Torino. È stata fondata nel 1984 da un gruppo di professori del Politecnico di Torino e di ricercatori industriali, con lo scopo di creare un centro di eccellenza nel campo della gestione e del controllo automatico di sistemi complessi. EICAS vanta più di 25 anni di applicazioni impegnative nei più vari settori: controlli digitali, automotive, software tools, spazio, automazione di fabbrica, problemi speciali di automazione, progetti europei di R&D. Nel corso dell’evento saranno presentati l’Eicaslab, un laboratorio professionale per la progettazione di controlli automatici di impianti tramite una metodologia innovativa, potente e robusta, e l’Arflex platform (Adaptive Robots for FLEXible manufacturing system), un progetto finanziato dalla EC nell’ambito del Sixth Framework Programme.

ERXA
ERXA è presente dal 1988 per fornire soluzioni software complete nell’ambito della Robotica, del CAD/CAM e dell’Automazione Industriale. La piattaforma RoboWave è la nuova proposta ERXA per la definizione di cinematismi e la modellazione 3D di Robot, il progetto di celle robotizzate Multi Robot, la simulazione in ambiente 3D di movimentazioni e lavorazioni, la generazione automatica dei programmi operativi. La piattaforma RoboWave ha permesso la realizzazione del prodotto RoboWave®, il nuovo ambiente CAD/CAM per la Robotica, grazie al quale ERXA può offrire soluzioni ad alta tecnologia ed affidabilità, particolarmente adatte a Costruttori di Robot, ad Integratori di sistema, a Progettisti di macchine e celle robotizzate, ad Utenti Finali. Con RoboWave® è anche possibile realizzare un modello virtuale 3D di un impianto robotizzato, programmare off-line in auto-apprendimento, personalizzare il software alla lavorazione e al processo.

HEXAGON METROLOGY
Hexagon Metrology è parte di Hexagon Measurement Technologies, la nuova business area del Gruppo Hexagon. Con una base installata di più di 50.000 macchine di misura, oltre 7.500 sistemi portatili, milioni di strumenti di misura manuali e più di 30.000 licenze del noto software metrologico PC-DMIS, Hexagon Metrology supporta quotidianamente i propri clienti nelle loro attività di controllo dei processi, assicurando la piena conformità della produzione alle specifiche di progetto. La gamma di macchine di misura a coordinate comprende macchine a portale mobile per la misura di componenti meccanici di ogni tipo, grandi macchine a pilastri per la verifica di stampi, particolari aeronautici e grandi robot di misura per la verifica dimensionale di carrozzerie e dei loro componenti.

I.N.RI.M.
L’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (I.N.RI.M) è un ente pubblico nazionale con il compito di svolgere e promuovere attività di ricerca scientifica nei campi della metrologia. L’attività di ricerca nel settore Robotica contempla lo studio di metodologie per l’uso del sensore di visione come strumento di misura e d’interpretazione di un ambiente, non necessariamente noto a priori, senza contatto diretto con gli oggetti osservati. L’obiettivo di tali studi è la realizzazione di sistemi di visione di elevate prestazioni, atti a fornire ad un sistema autonomo tutte le informazioni necessarie alla pianificazione delle sue operazioni o allo svolgimento di misure dimensionali di elevata precisione, compatibilmente con il tipo di sensore ed i sistemi ottici utilizzati.

ISAAC
Isaac è un progetto pluriennale che coinvolge un gruppo di studenti del Politecnico e ha come obiettivo la realizzazione di un robot bipede in grado di competere alla RoboCup, la massima competizione mondiale di calcio robotico. Un aspetto molto impegnativo del progetto è l’interdisciplinarità, che richiede l’integrazione fra sensoristica, controllo, pianificazione del passo, ed elaborazione della visione. Il progetto, nato per intrattenimento, potrà essere utilizzato per la rieducazione robotica degli arti inferiori e l’equilibrio.

LEGOLAB
LegoLab è un laboratorio per i corsi di Automazione del Politecnico che utilizza Lego MindStorms e stimola la creatività degli studenti e li familiarizza con gli elementi base di un sistema di automazione. L’aspetto innovativo è la costruzione sul controllore di Lego MindStorms di un ambiente ad alto livello di sviluppo del software, con interpreti e compilatori, basato su editor grafici (StateTra).

PROGETTO “GLOBAL AUTOMATION”
Robotica mobile è un’attività svolta nell’ambito del progetto “Global Automation”. Attraverso l’uso del Pioneer 2 DX viene dimostrata un’architettura di automazione a larga scala che integra unità fisse e mobili interagenti in un ambiente di comunicazione wireless. L’aspetto innovativo del progetto è l’architettura del software che estende i classici concetti di automazione di fabbrica per abbracciare sistemi mobili autonomi. Le ricadute del progetto sono verso lo sviluppo di sistemi informatici a larga scala che integrano logistica e monitoraggio del traffico.

LABORATORIO DI AUTOMAZIONE E ROBOTICA
Il laboratorio ha come obiettivi lo studio, il progetto e la realizzazione di sistemi robotici innovativi. La ricerca si svolge principalmente nei seguenti ambiti: robot mobili e veicoli speciali; sistemi robotizzati per l’agricoltura; sistemi robotizzati per la riabilitazione e l’assistenza; dispositivi aptici per teleoperazione e realtà virtuale; dispositivi di presa e manipolazione; attuatori deformabili a fluido. Prototipi presentati: robot mobile a locomozione ibrida ruote-zampe per ambienti semistrutturati, in grado di muoversi autonomamente su scale e su superfici piane orizzontali e inclinate; robot mobile a ventose, capace di muoversi su superfici verticali lisce; master aptico per teleoperazione con riflessione di forza o per interazione con realtà virtuale.

KUKA
KUKA Roboter Italia dispone di know-how specifico nella ingegnerizzazione di sistemi robotizzati con impianti realizzati in tutto il mondo. In Italia è attiva una stretta collaborazione con operatori specializzati in settori specifici, i KUKA System Partner. Oltre all’evoluzione del sistema di controllo PC e della tecnologia degli azionamenti, il punto di forza di KUKA è rappresentato dallo sviluppo di nuove applicazioni. Per stare al passo con la crescente importanza dei sistemi di controllo, KUKA ne incrementa lo sviluppo in proprio (KUKA Motion Control). In occasione del convegno KUKA presenterà una guida robot con sistema di visione (bin picking).

MOTOMAN
Motoman, parte di Yaskawa Electric Corporation Group, con una capacità produttiva annua di 24.000 Robot e più di 100.000 robot installati, è il più grande costruttore mondiale di robot. In Italia Motoman, dopo aver raggiunto ottimi risultati nell’applicazione della saldatura ad arco, intende incrementare la propria quota di mercato nel settore dell’Automotive e General Industry. Momento fondamentale di tale proposito è la costituzione della nuova sede di Torino, nodo strategico del network che collega tutto il settore automotive, per favorire la rete di relazioni e di competenze che caratterizza l’area torinese. Grande ruolo svolge anche lo sviluppo della general industry. In particolare per la plastica Motoman propone prodotti specifici per la manipolazione e sbavatura, applicazioni tipiche del settore; l’intera gamma dei robot copre dai 3 ai 500 kg. Novità di prodotto sono IA20 e DA20, presentati alla fine del 2005 in Giappone come assolute novità rispetto ai competitors. L’IA20 è caratterizzato da un braccio a 7 assi, una portata di 20kg al polso ed un’estensione di 1.140 mm. L’agilità è paragonabile solo a quella del braccio umano, poiché riesce a raggiungere punti nell’area di lavoro assolutamente sorprendenti. Il DA20 è un robot a due braccia con 6 assi per braccio, più uno alla base del robot, per un totale di 13 assi; la portata è di 20kg. Grazie alla sua agilità ed al design compatto riesce a lavorare in ambienti molto ristretti e pertanto si candida facilmente a numerose applicazioni in campo industriale. Entrambe le novità utilizzano il sistema di controllo NX 100, in grado di gestire, grazie a numerose innovazioni incrementali avvenute nel corso degli anni, fino a 4 robot per un massimo di 36 assi.

NITAL
Nital nasce nel 1991 come importatore e distributore ufficiale del marchio Nikon in Italia; nel corso del tempo acquisisce la distribuzione di altri importanti brand tra i quali iRobot. L’ iRobot è l’azienda produttrice di Roomba, che fa parte della serie di robot per la pulizia dei pavimenti dotati di una tecnologia estremamente innovativa di derivazione scientifico-militare. Attualmente Roomba è in testa alle classifiche mondiali, con oltre 2 milioni e mezzo di pezzi venduti solo negli Stati Uniti, ed è arrivato alla quarta serie.

PRIMA INDUSTRIE
Prima Industrie è leader mondiale nel settore delle macchine laser di alta potenza per applicazioni industriali. In occasione di Passion for Robots sarà esposta la nuova testa laser per lavorazioni tridimensionali, l’unica sul mercato con motori e trasduttori diretti che garantiscono dinamica e precisione di taglio assolutamente ineguagliabili. Questa testa equipaggia tutte le macchine tridimensionali Prima Industrie di nuova generazione, come Rapido Evoluzione. Nel corso dell’evento sarà possibile assistere ad una dimostrazione di nuove tecnologie di comunicazione utilizzate nel campo della robotica. Il sistema illustrerà un esempio di connessione contemporanea WiFi, Fielbus CanOpen e GSM con utilizzo di moduli progettati e prodotti da Prima Electronics e da aziende collegate.

R.E.D.A.
R.E.D.A. elettronica, laboratorio di progettazione e realizzazione prototipi elettronici e meccanici, presenta Agri_robot, progetto cofinanziato dalla UE e dalla Regione Abruzzo, finalizzato alla raccolta in campo di fiori di zafferano. Agri_robot offre possibilità di diversificazione d’opera cambiando la tipologia dell’utensile. Può lavorare come raccoglitore di piccoli fiori, bacche, frutti, etc. oppure come seminatrice di bulbi, dispensatore di anticrittogamici, ecc., risolvendo operazioni sinora effettuate manualmente per via delle loro difficoltà operative. Attualmente consiste in un prototipo (Zaffy) rivolto principalmente al settore agricolo, è particolarmente indicato per le coltivazioni della terra.
Tecnologie utilizzate: sistema ad assi cartesiani supportato da struttura mobile (rover) con quattro ruote sterzanti e motrici. Riconoscimento oggetto (fiori) con sistema di visione digitale o analogico. Utensile supportato: sistema di taglio e aspirazione. Propulsione: motori brushless alimentati a batteria/generatore di corrente. Guida: a mezzo joystick, r.c., supervisione con G.P.S.

SiTI
SiTI (Istituto Superiore sui Sistemi Territoriali per l’Innovazione) è un’associazione senza scopo di lucro, costituita nel 2002 tra Politecnico di Torino e Compagnia di San Paolo, che produce ricerca e formazione orientate alla sostenibilità dell’innovazione e della crescita socio-economica. ARGO (Automatic Robotic Guardian and Observer) è un piccolo robot della categoria degli U.G.V. (Unmanned Ground Vehicle); nasce dall’esperienza del Gruppo di Ingegneria Sistemistica Aerospaziale (ASSET) del Politecnico di Torino e di SiTI. Grazie alla notevole agilità consentita da un sistema di propulsione e di sterzo molto innovativi che lo rendono adatto per l’uso in spazi angusti, risulta di facile impiego per la sorveglianza e la protezione di ambienti chiusi e in particolare per musei o aree destinate ai beni culturali. ARGO può muoversi autonomamente seguendo traiettorie prestabilite o impostate da un centro di controllo nel corso di una missione. Può essere dotato di una sensoristica molto varia e, nell’eventualità di presenze sospette o anomalie chimico-biologiche, reagisce con allarmi luminosi, sonori e con invio di apposite segnalazioni al centro di controllo. Il progetto ARGO è in fase avanzata di studio applicativo; in particolare, è già attivo un primo esemplare capace di svolgere la maggior parte delle funzionalità di guida automatica e di guida telecomandata.

THALES ALENIA SPACE
Thales Alenia Space è leader europeo per i sistemi satellitari e all’avanguardia nelle infrastrutture orbitanti. L’azienda rappresenta un punto di riferimento mondiale per lo sviluppo nel settore spaziale, dalla navigazione alle telecomunicazioni, dalla meteorologia al controllo ambientale, dalla difesa alla scienza e all’osservazione. La società è attualmente impegnata nei più importanti programmi europei ed internazionali come Galileo, Gmes, Exomars. Nell’ambito delle infrastrutture orbitanti e della loro manutenzione, lo sviluppo di EUROBOT nasce dalla necessità di portare in orbita uno strumento che possa operare sia in autonomia sia in supporto agli astronauti durante le complesse e dispendiose operazioni extraveicolari (EVA) alla Stazione Spaziale internazionale. Attualmente è stato realizzato un modello subacqueo (Eurobot W.E.T. model – EWM) che consente di effettuare prove funzionali in acqua, simulando così le condizioni di assenza di gravità. L’evoluzione futura di EUROBOT prevede lo sviluppo di un prodotto in grado di lavorare su superfici planetarie e supportare l’uomo nella costruzione di basi abitate.

THE MATHWORKS
The MathWorks è leader mondiale nello sviluppo di software per il calcolo matematico e scientifico. MATLAB è una famiglia di oltre settanta prodotti che condividono una base comune, MATLAB per l’appunto, indirizzandone l’impiego verso settori applicativi specifici. Nella sua componente di base, MATLAB è un ambiente per applicazioni di calcolo, particolarmente versato nell’algebra lineare, nella manipolazione di vettori e matrici, nella visualizzazione di grandi quantità di dati. Il linguaggio MATLAB è uno standard per la scrittura di algoritmi numerici ed è divenuto una sorta di “lingua franca” in cui ricercatori e progettisti scambiano idee, sperimentano soluzioni, trasferiscono conoscenze. Simulink aggiunge alle capacità procedurali ed interattive di MATLAB la possibilità di modellare sistemi dinamici secondo la forma consueta impiegata nella Teoria dei Sistemi. L’impiego di MATLAB e Simulink è funzionale all’adozione di una metodologia di progetto denominata Model-Based Design: un modello software per il funzionamento del prodotto che si intende realizzare, per simularne i diversi modi di comportamento al variare delle condizioni esterne ed al trascorrere del tempo. Il modello può essere utilizzato come strumento principale per la comunicazione tra le diverse funzioni di un’azienda o tra l’azienda ed i suoi clienti o fornitori.

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI TORINO
Progetto, realizzazione e sperimentazione di robot per le colture intensive in serra
Celle robotizzate possono essere utilizzate con profitto anche nel settore florovivaistico ed orticolo in serra. Obiettivi della ricerca sono la progettazione e la messa a punto di nuovi prototipi di robot per l’automazione di operazioni ricorrenti e/o pericolose per l’uomo nelle colture intensive in serra. La presente ricerca ha condotto alla realizzazione di due prototipi sperimentati nelle colture floricole in serra in Liguria.
Il Progetto DramaTour è una guida virtuale per gli appartamenti dei Savoia a Palazzo Chiablese, rappresentata dal ragnetto Carletto da generazioni abitante dell’edificio. Dramatour è una metodologia di sviluppo per guide virtuali animate su computer palmari. Le informazioni sulle stanze del palazzo vengono presentate in maniera dinamica e interattiva da un personaggio virtuale.
Tecniche di Intelligenza Artificiale per la supervisione di sistemi robotici e multi agente: sono state sviluppate tecniche innovative di Intelligenza Artificiale per svolgere monitoraggio on-line, interpretazione di allarmi e diagnosi automatica di complessi sistemi robotici. Tra le applicazioni il sistema prototipale per la diagnosi del braccio robotico spaziale SPIDER (Ricerca finanziata da ASI). Il sistema prototipale software sarà dimostrato durante l’evento. Negli ultimi anni é stato inoltre sviluppato un supervisore intelligente per un sistema di robot mobili in compiti di servizio alla persona nell’ambito del Progetto MIUR “ROBOCARE”. Ogni robot esegue una sequenza di azioni in concorrenza, ma anche in cooperazione per svolgere un compito complesso. Il sistema prototipale software sarà dimostrato durante l’evento.