Zone di sicurezza dinamiche per la cooperazione fra persone e robot

collaborazione uomo-macchina

Svolta nella collaborazione uomo-macchina: la divisione Group Production mostra un prototipo per la cooperazione fra persone e robot industriali senza barriere protettive rigide

No, non siamo davanti a un semaforo e non stiamo giocando a campana. Ciò che potete osservare viene definita dagli esperti automazione senza barriere di sicurezza. Sullo sfondo si muove un robot industriale, e subito davanti a questo c’è una griglia di luci verdi, gialle e rosse. Karl-Heinz Häfner, Collaboratore del Gruppo, si trova ancora nella zona verde e si avvicina con sicurezza al robot.

Non appena tocca con il piede la prima casella gialla, la macchina rallenta, per fermarsi bruscamente quando raggiunge quella rossa. Se Häfner sposta il piede fuori dall’area rossa, il robot ricomincia a muoversi. Quello che stiamo osservando è uno sviluppo unico all’interno del Gruppo Volkswagen: un essere umano può lavorare in modo assolutamente sicuro nelle immediate vicinanze di un robot industriale senza esserne separato da barriere di sicurezza fisse. Ciò è possibile grazie allo scanner laser di sicurezza, che identifica in maniera affidabile qualsiasi movimento del Collaboratore. Un sistema di controllo di alto livello coordina i suoi movimenti e quelli del robot, rallentandolo e fermandolo non appena l’operatore entra nella relativa zona di sicurezza.

Martin Gallinger, responsabile per l’ulteriore sviluppo dell’impiego di robot nella divisione Group Production, spiega perché le zone di sicurezza dinamiche sono così importanti per la produzione del futuro: “Tutti oggi parlano di collaborazione uomo-macchina. Finora ci siamo preoccupati principalmente della cooperazione con robot leggeri, ora vogliamo rendere quelli industriali adatti a lavorare assieme alle persone, con l’obiettivo di sgravare il carico sugli operatori, dato che i robot di grandi dimensioni sono in grado di sollevare componenti molto più pesanti e di passarli agli esseri umani, per esempio”. In futuro, i robot saranno in grado di dare supporto attivo ai lavoratori. Un ulteriore vantaggio è il fatto che le macchine esistenti possono anche essere usate per collaborare con le persone, risparmiando gli investimenti necessari all’acquisto di macchine nuove.

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“Nonostante tutti i vantaggi di questa nuova forma di collaborazione, c’è un tema che ha ancora la massima priorità per noi – la sicurezza” sottolinea Gallinger. Una condizione garantita dalla presenza di zone di sicurezza interattive estremamente avanzate. A titolo di test, il team di Gallinger ha sviluppato un prototipo adatto alla produzione di serie insieme ai partner KUKA AG, Keyence Deutschland GmbH e Fraunhofer IFF. I colori danno al Collaboratore un’indicazione semplice e immediata delle aree dove può lavorare senza interferire con il robot (verde). Le zone di sicurezza si adeguano in modo dinamico ai movimenti della macchina. Per esempio, se sta lavorando in un punto lontano, ben distante da dove si trova il Collaboratore, le aree verdi, gialle e rosse si spostano di conseguenza. Se l’operatore si trova nella zona gialla, il movimento del robot è rallentato in modo deciso, fino allo stop completo nel caso di movimento nella zona rossa. Ciò significa che tutti gli esseri umani coinvolti sono assolutamente protetti e hanno perfettamente chiaro quali siano le zone di sicurezza, in ogni momento.

Il prototipo che è stato sviluppato conferma la fattibilità tecnica di una nuova forma di collaborazione e di un concetto di sicurezza completamente nuovo: “Nelle prossime fasi testeremo in modo approfondito e ottimizzeremo il prototipo assieme ai nostri partner nel progetto, a esperti di salute e sicurezza e ai Collaboratori del reparto produzione. Intendiamo sfruttare i loro feedback per sviluppare il sistema fino a un punto in cui sia perfettamente idoneo all’utilizzo nella produzione in serie” aggiunge Gallinger.