Intelligenza artificiale, robot, cobot e Amr. Dal combinato disposto di queste tecnologie nascono stazioni di lavoro, linee di produzione e di assemblaggio ad alta automazione. Vale una semplice regola: più è alto il quoziente intellettivo che gestisce l’operatività di queste macchine, più è grande il ritorno dell’investimento che si può acquisire in termini di produttività ed efficienza. È quanto Abb riesce a fare con Item Picker, il sistema robotico progettato e sviluppato dalla divisione robotics che potenzia la capacità dei bracci antropomorfi nell’afferrare e manipolare oggetti eterogenei anche molto differenti tra loro. Una soluzione sempre più richiesta nella logistica o nelle aziende in cui si fa assemblaggio di prodotti customizzati. «L’intelligenza artificiale consente al robot di riconoscere gli oggetti e di determinare la strategia più efficace per il prelievo. Utilizzando il gripper più adatto, il picker può afferrare un bene che arriva alla rinfusa su un nastro trasportatore», racconta Michele Pedretti, market development e channel manager di Abb Robotics.
Tra le soluzioni che nascono dalla convergenza tra robotica e intelligenza artificiale proposte da Abb, anche la nuova generazione di Amr che integra la tecnologia VSlam: nessuna infrastruttura fisica richiesta, l’Amr esegue in autonomia la mappatura 3D dell’ambiente in cui deve operare, adattando in tempo reale il percorso migliore per completare missioni di carico-scarico in ambienti manifatturieri e logistici. Item Picker Amr VSlam. Sono tutti esempi della potenzialità della robotica collaborativa.
«L’errore più comune in cui possono cadere le aziende è reclutare in produzione robot con un alto grado intellettivo per fare cose banali. Nulla di più sbagliato e controproducente. Il vero valore aggiunto – in una fabbrica, in un magazzino, in una linea di produzione o in un impianto – è dato dalla capacità dei robot di gestire in autonomia compiti complessi», afferma Pedretti. Per Abb, il tema non è quindi soltanto eliminare le operazioni manuali, ma soprattutto capire come migliorare i processi in una logica di automazione avanzata. «Si deve entrare nel merito di come rendere più flessibile e adattativa la produzione», dice Pedretti. Insomma, il futuro della robotica collaborativa appare molto diverso da quanto inizialmente teorizzato nei primi anni in cui furono introdotti i cobot. «Alla fine, i robot, nelle più diverse declinazioni, sono e saranno sempre più coinvolti per eseguire attività autonome all’interno di ambiente collaborativo di automazione. Collaborativi sì, ma all’interno di un processo produttivo autonomo che non prevede la presenza di un operatore», afferma Pedretti.
Soluzioni robotiche con intelligenza artificiale per risolvere problemi di performance applicative nei più diverse settori, dall’automotive, al packaging, al mondo manifatturiero e delle macchine utensili
Item Picker, Amr Vslam. Le soluzioni proposte dalla divisione Robotics di Abb sono un chiaro esempio di come l’intelligenza artificiale stia rivoluzionando il modo in cui i robot interagiscono con il mondo che li circonda, rendendoli sempre più autonomi e capaci di apprendere dalle proprie esperienze. Sistemi che sono in grado di percepire che cosa avviene nell’ambiente in cui si trovano, riconoscere oggetti, aree e reagire e adattarsi a situazioni non precodificate. Ma perché un’azienda, impegnata nella produzione o nella logistica, dovrebbe scegliere soluzioni di robotica integrata con l’intelligenza artificiale? «Perché sono pensate per attività complesse, che sono quelle più difficili da automatizzare. Situazioni in cui non serve tanto la velocità di esecuzione quanto piuttosto un’estrema flessibilità e capacità di collaborare all’interno di processi industriali», dice Pedretti. Integrazione, flessibilità e semplicità di programmazione sono i tre termini che riassumono l’idea di intelligenza artificiale di Abb Robotics. L’obiettivo è generare innovazione tecnologica per risolvere problemi che un tempo non era possibile automatizzare. «Siamo specializzati nel fornire ai system integrator soluzioni con alto valore tecnologico per dare dei livelli di performance coerenti con i diversi settori applicativi, automotive, packaging e altro», afferma Pedretti.
Item Picker, il robot per il pick & place con un sistema di visione supportato dall’intelligenza artificiale
Utilizzato nei centri logistici, l’Item Picker consente di prelevare oggetti mai visti prima grazie al riconoscimento e alla definizione della strategia di prelievo automatizzata. Ricevono flussi enormi di materiale di varie forme, dai capi di abbigliamento alle scatole di telefoni, e con l’IA gestiscono il loro smistamento», dice Pedretti. Item Picker, una soluzione preconfigurata che consiste in un braccio robotico leggero ad alta velocità, un sensore di visione industriale proprietario, tool di presa e una solida soluzione di intelligenza artificiale per automatizzare completamente azioni complesse di manipolazione di oggetti di varie forme e consistenze.
L’Item Picker di Abb integra un robot ad alte prestazioni con un sistema di visione artificiale per rilevare e prelevare oggetti disposti in ordine casuale, automatizzando completamente compiti che richiedono la flessibilità e la destrezza tipiche degli esseri umani.
«L’Item Picker, spiega Pedretti, è una combinazione di sistemi di visione e di robotica che, grazie all’intelligenza artificiale applicata alle immagini raccolte, è in grado di autoapprendere mediante un processo di analisi primaria le forme degli oggetti e le loro posizioni, per scegliere poi la postura migliore per afferrarli». Il sistema di visione inquadra gli oggetti e poi il robot, sulla base delle immagini esaminate, decide come afferrarli e manipolarli. Se, in caso di nuovo oggetto, non ci riesce al primo tentativo, corregge le sue posizioni e parametri fino ad avere successo. Nel momento in cui vengono per esempio presentati al robot tre diversi oggetti – una busta, una scatola e un sacchetto di plastica – quest’ultimo riconosce i differenti oggetti e li classifica come noti, trattandoli in fase di approccio e prelievo come da parametri definiti. Aggiungendo oggetti simili, ma non uguali ai tre precedenti, la soluzione Robotics Item Picker cercherà di abbinare l’oggetto nuovo a quello noto che ritiene più simile, in modo da adottare la stessa strategia di presa ed effettuando più tentativi in caso di mancata presa. In altre parole, il software di visione è in grado di adattarsi ad alcune variazioni di forme e dimensioni degli articoli senza conoscenze preliminari. «Una tecnologia, dice Pedretti, in grado di rielaborare le informazioni di cui dispone, e che acquisisce nel tempo, per trovare autonomamente soluzioni a nuovi problemi. Al contrario, un software programmato in ogni dettaglio per prevedere ogni possibile alternativa per il robot non può essere considerato una vera intelligenza artificiale», afferma Pedretti.
Tecnologia VSlam per Amr. Libera movimentazione intralogistica per una produzione flessibile
Il sistema di navigazione VSlam per gli Amr è in grado di costruire e aggiornare costantemente la mappa degli ambienti in cui si muovono i mobile robot per l’intralogistica e di condividerla tra tutti i mezzi che compongono la flotta. Se viene quindi posizionato un ostacolo lungo il percorso, i robot lo sanno in tempo reale e hanno gli strumenti per modificare in autonomia il loro percorso.
Con la tecnologia VSlam non servono, per esempio, infrastrutture fisiche installate nel sito, come sensori o antenne, per guidare gli Amr. È l’ambiente stesso che diventa il punto di riferimento dei robot mobili.
«Ogni Amr è dotato di una cinematica che si basa sui dati provenienti da sei telecamere. Queste permettono di combinare semantiche di oggetti che vengono convertiti in nuvole di punti», dice Pedretti. In altre parole, il robot è in grado di riconoscere un certo numero di oggetti, per esempio uno scaffale o una persona, e di dargli un nome. Partendo da queste conoscenze e da questa semantica di base, è poi capace di riconoscere anche altri oggetti che non ha mai visto prima, rielaborando con un sistema di intelligenza artificiale le informazioni di cui già dispone nella sua libreria. E una volta che l’Amr ha imparato a conoscere un ambiente attraverso le immagini acquisite è in grado di muoversi al suo interno, con grandi vantaggi rispetto ad altre soluzioni sul mercato. «Con la nostra tecnologia VSlam non servono, per esempio, infrastrutture fisiche installate nel sito, come sensori o antenne, per guidare gli Amr. È l’ambiente stesso che diventa il punto di riferimento dei robot mobili. In una realtà produttiva è il rispetto dei tempi ciclo di cui il cliente ha bisogno, e questi vengono calcolati sulla base della più breve distanza da percorrere. Ed è in questo modo che agiscono gli Amr con a bordo tecnologia VSlam», afferma Pedretti.
Robot + cobot + Amr. La robotica collaborativa potenziata dall’intelligenza artificiale che dà vita alla nuova automazione
La robotica e l’intelligenza artificiale stanno dunque convergendo, creando opportunità per soluzioni innovative. L’intelligenza artificiale sta migliorando la capacità dei robot di afferrare, prelevare e posizionare oggetti. E migliora la navigazione degli Amr con una logica di autoapprendimento. Dai robot mobili ai cobot. L’intelligenza artificiale sta conferendo ai robot livelli di velocità, precisione e capacità di carico senza precedenti, consentendo loro di svolgere un maggior numero di compiti in ambienti di fabbrica flessibili, magazzini e centri logistici.
Grazie alla divisione Robotics, Abb dispone di un portafoglio completo e integrato che comprende robot industriali, collaborativi e Amr. Tecnologie che danno vita a soluzione per il picking e placing (prelevano prodotti da nastri trasportatori, pallet o contenitori e li posizionano con precisione all’interno di imballi), per la pallettizzazione (assemblano pallet con prodotti confezionati in modo ordinato e stabile, ottimizzando lo spazio e facilitando la movimentazione), per l’imballaggio (inseriscono prodotti all’interno di scatole, anche di forma complessa, con un’elevata velocità e precisione chiudono scatole, applicano nastri adesivi o sigilli, garantendo la tenuta e l’integrità del prodotto). Ma attenzione, le applicazioni collaborative non sono appannaggio dei soli cobot, ma si estendono anche alle nuove generazioni di robot industriali. Il confine tra gli uni e gli altri diventa sempre più labile, le combinazioni possono essere le più varie e la discriminante di utilizzo è data essenzialmente dalla velocità con cui i processi possono essere eseguiti in sicurezza.
