Arrivano i robot intelligenti per l’industria e la sanità

11/01/2016

I robot sono usciti dalla gabbia e possono lavorare fianco a fianco con le persone, in miniera, in agricoltura, negli ospedali, nell’edilizia, nelle foreste o nella movimentazione dei carichi, in superficie o sott’acqua, nell’aria o nello spazio. I robot di servizio non solo liberano gli esseri umani da attività pericolose, ma migliorano la qualità della vita. Dal 21 al 24 giugno 2016, AUTOMATICA a Monaco di Baviera mostrerà come il settore dell’automazione sta affrontando la sfida di questa nuova tecnologia.

Un ragazzo corre lungo il corridoio, apre gli armadi, tira fuori i vestiti, spalanca il frigorifero e si prende una bevanda: piuttosto insolito per un paraplegico, ma grazie a JACO è possibile. Questo braccio robotico a sei assi, dotato di un’agile mano a tre dita, può svolgere attività quotidiane e restituire un po’ di autonomia.

I bracci robotici leggeri e intelligenti offrono un aiuto prezioso anche in produzione, soprattutto laddove la produttività elevata di un robot può essere combinata con le capacità sensoriali e cognitive di un essere umano. I robot si fanno carico di mansioni ripetitive o pesanti, tutelando la salute e la qualità della vita. Si tratta di un’evoluzione tecnologica: “I confini fra robot industriali e robot di servizio sono sempre più sfumati,” afferma Wilfried Eberhardt, Chief Marketing Officer di KUKA AG. I robot intelligenti sono destinati a diventare parte integrante della fabbrica del futuro. “Stiamo assistendo a una transizione tecnologica che apre nuove possibilità applicative,” aggiunge Eberhardt.

Da LBR iiwa di KUKA a YuMi di ABB Robotics, fino ai robot di servizio di PAL Robotics e Rethink Robotics, i tradizionali costruttori di robot industriali, le aziende di robotica di servizio e nuovi protagonisti del settore forniscono oggi soluzioni commerciabili per l’interazione fra uomini e macchine.

 

La robotica di servizio al centro dell’Industria 4.0

È ormai cominciata la quarta rivoluzione industriale, con un mondo produttivo collegato in rete e in grado di rispondere in modo flessibile e completamente automatico all’evoluzione della domanda. In questo contesto sono indispensabili robot mobili capaci di collaborare con gli addetti in carne e ossa. L’Industria 4.0 e le relative applicazioni rappresentano una grande opportunità per riaffermare il ruolo di leader e pioniere tecnologico dell’Europa. Una pietra miliare in tal senso è la collaborazione uomo-robot che migliora l’ergonomia dei luoghi di lavoro e le condizioni di lavoro in generale. Il ricorso alla robotica di servizio può inoltre contribuire a vincere le sfide dettate dall’invecchiamento della società.

 

Uomini e robot a braccetto

I robot di servizio intelligenti sono diventati parte integrante della vita quotidiana. Svolgono mansioni complesse che in passato non erano automatizzabili, con grande precisione e qualità. Possono essere programmata e sono in grado di apprendere. Possono pertanto essere impiegati in progetti diversi, aumentando la produttività. Grazie alla visione stereoscopica e ai sensori 3D, i robot possono leggere l’ambiente circostante, rendendo inutili le complesse e ingombranti barriere di sicurezza. Integrati nell’ambiente tramite sensori e attuatori, i robot diventano sistemi cyber-fisici (CPS) sempre più collegati fra loro e con Internet. In futuro l’Internet of Things (IoT) collegherà tutti i dispositivi e i robot di una catena di produzione automatizzata indipendentemente dalla loro collocazione fisica.

 

Fonte di guadagno per l’Europa del futuro

Secondo l’International Federation of Robotics (IFR), il mercato della robotica di servizio professionale continuerà a crescere a ritmi sostenuti. Entro il 2018 si prevede che verranno venduti 150.000 esemplari con un fatturato di circa 20 miliardi di dollari. Nel 2015 il tasso di crescita del comparto è stato dell’11,5%. Le applicazioni più importanti in ambito civile riguardano l’agricoltura, la logistica e la medicina. Henrik A. Schunk, Amministratore Delegato di SCHUNK, fotografa così lo stato dell’arte: “La robotica di servizio è nel pieno della fase di implementazione e ha il potenziale per spingere la Rivoluzione Industriale fino a traguardi incredibili. ”

AUTOMATICA 2016 presenterà le novità più recenti nella “terra di mezzo” fra robotica industriale e robotica di servizio professionale, con una forte attenzione alla collaborazione fra uomini e robot e alle sinergie tecnologiche fra robotica industriale e di servizio.

 

Liberi dalla sedia a rotelle grazie ad Iron Man

I robot hanno molte forme. Possono essere esoscheletri che aiutano i lavoratori quando devono sollevare e trasportare oggetti pesanti. Ma Rewalk Robotics ha applicato lo stesso principio a soggetti tetraplegici per permettere loro di camminare. Grazie a questo progetto l’azienda si è aggiudicata il primo ESA BIC Start-up Award ad AUTOMATICA 2014. L’esoscheletro migliora la funzione, la sicurezza e l’allineamento delle articolazioni, consentendo al paziente di fare una passeggiata, accedere a edifici privi di rampe, conversare con un’altra persona senza guardare in alto ed essere in generale più autonomo. Gli effetti positivi vanno dalla densità ossea alla riduzione della massa grassa, dal miglioramento della postura alla diminuzione dei dolori. Ma, soprattutto, il paziente ritrova il suo posto nella società. L’esoscheletro viene utilizzato anche negli ospedali per esercizi e terapie.

 

Robot col dono della chirurgia

La precisione dei robot di servizio offre benefici enormi in chirurgia, sia ai medici sia ai pazienti. CARLO (Computer Assisted, Robot-Guided Laser Osteotome) della società Advanced Osteotomy Tools (AOT) AG è uno dei primi esemplari di robot per sala operatoria, capace di tagliare ossa e tessuti con grande precisione grazie al laser. Mentre opera viene controllato da sensori e dal chirurgo per garantire la massima sicurezza e precisione nell’asportazione. “Questo significa massima sicurezza dell’intervento e guarigione più rapida per il paziente,” spiega il Dott. Alfredo Bruno, CEO di AOT AG.
Speranza per i malati di cancro

I robot di servizio consentono cure meno invasive anche nella radioterapia. Ad esempio, la tecnologia cyberknife sviluppata all’Università di Stanford attacca i tumori con precisione sub-millimetrica grazie a robot mobili e sistemi di visione digitali. “Le cure vengono somministrate a pazienti esterni e sono indolori; i tessuti circostanti ricevono una quantità inferiore di radiazioni, evitando l’operazione chirurgica. Solitamente il paziente può riprendere le normali attività subito dopo la cura,” spiega il Prof. Dott. Alexander Muacevic dell’European CyberKnife Center, che ha già effettuato con successo 6000 di questi interventi.

È sempre più difficile curare un paziente con la radioterapia in modo corretto e preciso, perché il numero di strutture riconosciute e trattate aumenta e la loro composizione è sempre più fine. Con il sistema di posizionamento di Buck Engineering & Consulting (BEC) GmbH, i pazienti possono essere posizionati in maniera flessibile per essere allineati e irraggiati con precisione. “L’efficienza economica della fonte di radiazione aumenta, con benefici per gli addetti dei centri di radioterapia e i produttori di queste apparecchiature,” spiega il direttore generale Matthias Buck.

 

Più cura e attenzione negli ospedali

I sistemi di trasporto senza conducente stanno letteralmente esplodendo. Questi mezzi svolgono attività di routine di infermeria 24 ore su 24. Per i pazienti questo significa ricevere maggiori attenzioni e cure ottimali e, quindi, maggiore soddisfazione. Un esempio è il robot mobile autonomo TUG® di Aethon.
Nell’ambiente frenetico dell’ospedale, il robot trasporta prodotti per la farmacia, i laboratori, i servizi ambientali, la distribuzione dei pasti, la lavanderia e la banca del sangue. BlueBotics SA ha sviluppato invece il veicolo automatico EVOcart™ per ospedali in collaborazione con Oppent SpA. La navigazione viene controllata mediante scansione laser senza l’ausilio di segnali su pavimenti, pareti o soffitti. EVOcart™ si è piazzato secondo al Service Robotics Masters Award ad AUTOMATICA 2014.