LA ROBOTICA
L’uomo ha sempre desiderato demandare compiti ripetitivi o pesanti
a delle macchine.
I precursori degli attuali robot furono
creati dagli antichi Greci ed Egizi,
ma si trattava principalmente di
meccanismi ad azionamento idraulico
o di manufatti in grado di muoversi
attraverso delle cordicelle.
Il primo ad inventare un robot più
complesso fu però Leonardo da Vinci
il quale realizzò un leone meccanico
che andò incontro a Luigi XII
al suo ingresso a Milano.
LA ROBOTICA
La robotica è una scienza che, studiando i comportamenti degli
esseri intelligenti, cerca di sviluppare delle metodologie che
permettano ad una macchina (robot), dotata di opportuni dispositivi
atti a percepire l'ambiente circostante ed interagire con esso, di
eseguire dei compiti specifici.
È una disciplina relativamente nuova, che trova il suo posto nel
mercato svolgendo compiti troppo faticosi, ripetitivi, noiosi, precisi,
veloci o pericolosi per essere effettuati da un uomo.
Anche se la robotica è una branca dell'ingegneria in essa
confluiscono approcci di molte discipline quali automazione,
elettronica, fisica, informatica, matematica, meccanica.
http://www.youtube.com/watch?v=K9nnOaCJTUk
ROBOTICA INDUSTRIALE
Un robot industriale è un tipo di robot utilizzato nella produzione
industriale, per renderla più rapida e di qualità.
La norma ISO TR/8373-2.3 definisce il robot industriale come: “Un
manipolatore con più gradi di libertà, governato automaticamente,
riprogrammabile, multiscopo, che può essere fisso sul posto o mobile
per utilizzo in applicazioni di automazioni industriali”
TIPOLOGIE DI ROBOT
Esistono moltissime tipologie di robot ed è possibile catalogarli in due macro gruppi:
Autonomi
Non autonomi
robot che operano in totale autonomia ed indipendenza
dall'intervento umano e sono in grado di prendere
decisioni a fronte di eventi inaspettati.
Adatti a svolgere compiti in ambienti non noti a priori:
esplorazione di luoghi inaccessibili all’uomo (profondità
oceaniche, suolo di Marte); pulizie domestiche; compiti
di giardinaggio. Gli algoritmi che gestiscono questi robot
implementano tecniche di intelligenza artificiale,
algoritmi genetici e reti neurali.
utilizzati per adempiere a specifici compiti che riescono
ad assolvere in maniera più efficace dell'uomo.
L’utilizzo principale dei non autonomi è nell’industria
dove questi robot permettono di ottenere una
produzione più precisa, veloce e a costi ridotti.
Guidati da un software deterministico che fa eseguire
loro il lavoro in modo ripetitivo oppure sono direttamente
pilotati dall'uomo come ad esempio i robot utilizzati dagli
artificieri.
LA ROBOTICA NEL MONDO
all other
countries
20%
Japan
37%
North America
16%
Germany
14%
Italy
Korea 6%
7%
LA ROBOTICA NEL MONDO
LA ROBOTICA NEL MONDO
GLI SVILUPPI FUTURI
PRINCIPALI APPLICAZIONI INDUSTRIALI
Asservimento alle macchine
utensili (carico e scarico di
pezzi) e pallettizzazione e
depallettizzazione
Lavorazioni meccaniche come
forature, fresature, taglio (laser,
water jet) e sbavatura di
componenti
PRINCIPALI APPLICAZIONI INDUSTRIALI
Operazioni di misura e
controllo dimensionale
Assemblaggio di elementi (dalle
schede elettroniche ai motori),
realizzato anche con più robot in
una catena di montaggio
Saldature per punti, ad arco
elettrico, laser e al plasma
PERCHE’ I ROBOT NELL’INDUSTRIA
• Miglioramento della qualita' del prodotto: i robot non si stancano e
hanno un rendimento costante.
• Aumento della produttivita': lavorano senza interruzioni, con movimenti
estremamente veloci e, di solito, ottimizzati.
• Possibilità di lavorare in ambienti ostili: i robot possono essere
tranquillamente adoperati in ambienti ostili all'uomo (presenza di agenti
inquinanti, tossici, radioattivi) o quando il processo può risultare
pericoloso per l’uomo (saldatura, verniciatura, smerigliatura, ecc)
• Necessità di ridurre i costi di produzione: su produzioni di grandi
quantità, il robot risulta economico; ad un costo iniziale superiore dovuto
all’acquisto e alla messa in produzione del robot, segue un costo/unità
molto più basso.
REQUISITI DI UN ROBOT
Un robot dovrebbe essere:
• Veloce
• Preciso
• Sicuro
• Economico
• Ricco di interfacce verso l’esterno
• Fornito di ampia memoria per la elaborazione e la raccolta dati
• Facile da programmare (Programmabile off line tramite Personal
Computer)
• Adattabile alle variazioni di forma dei pezzi da lavorare
STRUTTURA DI UN ROBOT
Un robot è composto da organi
meccanici ed elettrici governati
da una o più unita centrali
assimilabili alla CPU di un
normale computer che,
unitamente a componenti di
memoria riscrivibili, permettono
la memorizzazione e
l’esecuzione dei comandi.
Nella struttura un robot può
essere considerato come una
macchina costituita da un certo
numero di elementi uniti tra di
loro (LINK) tramite giunti
cinematici (JOINT) che
consentono loro un movimento
relativo.